2022年火电厂大型机组电气自动化技术.docx
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1、精品学习资源火电厂大型机组电气自动化技术.txt9母爱是一滴甘露,亲吻干枯的泥土,它用细雨的温情,用钻石的坚决,期望着闪着碎光的泥土的肥沃;母爱不是人生中的一个凝固点,而是一条流淌的河,这条河造就了我们生命中漂亮的情感之景;本文由 mengxiankun668 奉献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳;建议您优先挑选TXT,或下载源文件到本机查看;新一代火电厂大型机组电气自动化技术焦邵华 1刘万顺 2 1 :北京四方继保自动化股份有限公司100085北京 2 :华北电力高校四方争论所 100085北京摘要:本文争论了新一代火电厂大型机组电气自动化系统的内容和进展趋势,分析了火电厂电气自动化中现
2、场总线技术的应用,阐明白采纳基于现场总线的通信方案并具有与 dcs经通信充分交换信息的ecs技术正在成为火电厂电气自动化技术的进展趋势;0引言在本世纪的最初 10年,我国电力系统在稳固进展输电网、配电网的同时,电源建设再次成为投资热点,新一轮电厂建设已经在全国范围内绽开;随着电力体制改革和电力市场化的推动,新建电厂普遍采纳最先进的自动化技术和自动化产品,以提高电厂的竞争力气;在这样的大背景下,发电厂自动化的整体水平必将进入一个新阶段;本文就火电厂大型机组电气自动化的范畴和技术方案进行了争论,介绍了常用的现场总线及其在火电厂自动化系统中的应用,介绍了新一代电气监控系统ecs和 dcs的一体化解决
3、方案;1发电厂自动化的范畴和内容发电厂自动化由如干个自动化系统组成,包括厂级监控信息系统sis、厂级治理信息系统 mis ,机组 dcs系统、电气监控系统ecs及辅 助车间 plc等; sis主要处理全厂实时数据,完成厂级生产过程的监控和治理,厂级故障诊断和分析,厂级性能计算、分析和经济负荷调度等; mis 主要为全厂运营、生产和行政的治理工作服务,主要完成设备和修理治理、生产经营治理 包括电力市场报价子系统 、财 务治理等;机组 dcs实现机组的锅炉汽机自动化和实时运行掌握;电气监控系统包括单元机组的电气监控和厂用电自动化以及发电厂网络站自动化,参见图1所示;2大型单元机组自动化的技术趋势大
4、型单元机组自动化将在以下几个方面进一步向前进展: ( 1)实现真正的机炉电一体化,电气监控一体化并融入dcs系统 dcs系统在锅炉、汽机的监控和运行上技术非常成熟,但对电气部分的监控上技术相对落后;发电厂电气设备的调剂和掌握与热工设备有很大区分,往往不存在pid掌握等经典掌握过程,电气控制速度快,甚至运行人员无法实时参加,只能依靠电气自动装置实现;继电爱护是电气部分的最重要组成部分,爱护信息,包括大事、录波都是非常重要的电气信息,这些信息在dcs的 io采集掌握中无法全部猎取; dcs对机组对电气部分的监控只能实现最基本的操 作,并且重复投资;电气部分的监控功能掩盖网络站监控、厂用电自动化和机
5、组监控;电气部分广泛采纳现场总线通信,节约大量电缆,爱护测控装置就地安装在一次设备上,节约大量占地面积;系统具有 丰富的接口,集成其它装置的才能强;电气监控系统能够与 dcs 系统协同完成机炉电一体化掌握; ( 2)监控系统的物理配置从集中向分布进展 随着运算机技术的进展,监控系统将由以前的全部集中到一个掌握楼里的配置方式,逐步趋向于采纳适度物理分散配置的原就;巨大 的掌握楼将取消或缩减,变成如干个小型的电子设备间,分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备邻近;节约电缆,并为主厂房模块化设计、安装、缩短工期,以及主厂房合理布局制造条件;对现场来的信号,将大量采纳远程i/o,其中驱动器掌握用的i/o
6、,经过实践,也将广泛实行现场配置,这种配置方式必将为大量节约监控电缆,降低基建费用,缩短工期;目前先进的电厂电气监控模式是将爱护测控装置安装在开关柜上,取消大量电缆,采纳现场总线实现完全分层分布的掌握;( 3)监控系统的功能配置从分布到集中进展火电厂单元机组掌握系统的dcs功能配置将与物理配置走正 好相反的方向,正在趋向再适度集中一点的方向进展;由于:第一,单元机欢迎下载精品学习资源组各个掌握系统间有着千丝万缕的信号联系,一对掌握器故障,往往会导致另一对掌握器因没有正确的联系信号而不能正常工作,甚至误动;其次,由于目前大多没有常规后备监掌握设备,因此,对于大部分重要掌握器,只要其中一对掌握器故
7、障,可能就要被迫停机,而过多的掌握器实际上反而增加了故障停机的概率;再次,目前掌握器容量和速度均大大提高,多个相互联系亲密的掌握系统集中在一对掌握器中,反而因内部信息交换便利而提高牢靠性;电气监控系统正是从分布到相对集中的实例,电厂中的网络站监控是将网络站的爱护、监控、远动等集成为一个系统,厂用电自动化是将厂用电系统的爱护测控装置构成分层分布的系统,机组监控爱护将机组爱护、录波和机组测控综合在一起,以上三部分集成为发 电厂的电气监控系统(ecs ); 3机组及厂用电部分进入电气监控的范畴新一代电气自动化系统从功能上掩盖发电厂的厂用电系统、发电机组监控、升压站系统,并经通信接口将其他相对独立的电
8、气自动装置信息集成在整个电气自动化系统ecs 中;电气自动化系统再经通信和dcs系统实现一体化,并完全熔入dcs系统参加掌握;ecs系统包括: 1 a b 2 3 a b 4 a b c d e f g h 5 a厂用电系统; 高压厂用电源系统;低压厂用电源系统和400vpc 、mcc; 升压站机组测控;发变组系统测控;高压启备变电源系统2台机共用 ; 经通信集成的其他电气自动装置;发变组爱护; 发变组录波; 发电机励磁系统; 自动同期系统; 厂用电快切系统; 柴油发电机组; 安全稳固装置; 直流系统和 ups 系统; 实现的应用功能; 整个 ecs 系统的监控;b c d e f g h电气
9、系统的运行状态分析和故障诊断; 操作票; 防误闭锁; plc 规律掌握 小电流选线; 为其他系统技术实时 io 信息; 设备治理;4 电厂自动化中现场总线应用 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备 / 外表与掌握室内的自动掌握装置 / 系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线;现 场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和掌握设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动掌握功能的网络系统与掌握系统;目前国际上现有各种总线及总线标准不下二百多种,其中具有较大影响的现场总线有如下几种:1 profibus现场总线主要应用领域有: . 制造业自动化、过程掌握自动化、电力:
10、发电、输配电、楼宇、铁路交通; 2 lonworks总线 lonworks现场总线全称为分布式智能掌握网络技术,期望推出能够适合各种现场总线应用场合的测控网络;目前longworks应用范 围广泛,主要包括工业掌握、楼宇自动化、数据采集、scada系统等;国内主要应用于电力自动化和楼宇自动 化方面; 3 canbus现场总线 canbus现场总线主要产品应用于汽车制造、公共交通车辆、机器人、液压系统、分散型i/o;另外在电梯、医疗器械、工具机床、楼宇自动化等场合均有所应用;4 worldfip现场总线9091年 fip现场总线成为法国国家安全标准;96年成为欧洲标准(en 50170v.3 )
11、;下一步目标是靠近iec标准,现在技术上已做好充分预备; worldfip现场总线适用范畴广泛,在过程自动化、制造业自动化、电力及楼宇自动化方面都有很好的应用;5.1 现场总线技术应用的意义1现场总线( fieldbus)技术是实现现场级掌握设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术;是一次工业现场级设备通信的数字化革命;现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备(智能化、带有通信接口)连接,用数字化通信代替4-20ma/24vdc信号,完成现场设备掌握、监测、远程参数化等功能;2传统的现场级自动化监控系统采纳一对一连线的、4-20ma/24vdc信号,信息量有限, 难以实现设备之间及系统与外界
12、之间的信息欢迎下载精品学习资源交换,使自控系统成为工厂中的 信息孤岛 ,严峻制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现; 3基于现场总线的自动化监控系统采纳运算机数字化通信技术,使自控系统与 设备加入工厂信息网络,构成企业信息网络底层,使企业信息沟通的掩盖范畴始终延长到生产现场;在工业自动化系统中,现场总线是工厂运算机网络到现场级设备的延长,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础;5.2 基于现场总线的自动化监控系统的主要优点1增强了现场级信息集成才能现场总线可从现场设备猎取大量丰富信息,能够更好的满意工厂自动化及cims系统的信息集成要求;现场总线是数字化通信网络,它不单纯取代 4-20ma信
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