浅析火力发电厂电气监控系统在应用中存在问题.docVIP

火力发电厂电气监控系统的应用和发展方向 内容摘要：分析了火力发电厂（以下简称火电厂）电气监控系统（ECS）的产生、发展和电气系统接入集散控制系统（DCS）的不同模式在应用中存在的问题，认为“硬接线+通信”方式是目前火电厂电气系统接入DCS的主流解决方案。针对应用中存在的问题，通过技术的改进、参与各方的密切配合一定会很好的解决，随着通信技术的日趋成熟和稳定，完全取消硬接线的全通信方式也一定会逐步推广。 关键词：电气监控系统（ECS） 集散控制系统（DCS） 硬接线 全通信 0 引言 随着电子技术和信息技术的日新月异，火电厂在自动化技术的应用方面也取得了快速发展，厂网分家后，竞价上网的原则火电厂必须最大限度地挖掘机组潜力，提高效率，降低成本过程自动化和管理现代化300MW及以上机组厂级监控信息系统厂级信息系统300MW及以上机组采用DCS，电气控制仍采用常规的硬手操方式，使得机炉控制与电气控制不协调。原电力部热工自动化领导小组主要系统：发变组系统；发电机励磁系统；高压厂用电源系统；低压厂用电源系统和400VPC；高压启／备变电源系统；柴油发电机组和保安电源；直流系统和UPS系统；自动同期系统；厂用电快切系统。相关的显示报警与电气设备的控制调节，有效提高整个电气控制的安全性和可靠性 但硬接线方式在实际实施和运行过程中也存在很多问题，主要如 下： DCS需要配置大量的变送器、IO卡件、机柜和连接电缆，施工复杂，成本高； 接入DCS的信息数量十分有限，系统的扩展性能差； 厂用电回路需要配置单独的电度表，但又不能实现自动抄表功能； 无法完成事故追忆、保护定值管理、录波分析、操作票、防误闭锁等较为复杂的电气维护和管理工作，电气系统的整体自动化水平还较低； 在倒送厂用电时，DCS一般尚未投运，高压启／备变、高／低压厂用电源操作无法实现发变组启备变励磁系统同期快切直流系统 3 “硬接线+通信”方式的ECS在应用中存在的问题 “硬接线+通信”方式的ECS第一次把网络化的应用引入到火电厂电气系统，也使DCS中电气信息的接入模式发生了很大的变化，电压、电流、功率、电量和保护动作信号等大量信息通过通信方式接入DCS，与工艺联锁和控制相关的开关量输入输出还保留硬接线，甚至只保留和热工联锁相关的电动机回路的硬接线，厂用电源回路的控制也通过通信接口实现。这种方式为电厂的电气运行和维护提供了新的平台，为采用新型系统维护方式和企业管理模式提供了可能，具有如下优点： DCS取消了大量的变送器、IO卡件、机柜和连接电缆，成本降低； 接入DCS的信息全面丰富，信息数量基本和投资无关，系统扩展性强； 综保装置可实现厂用电系统电能的高精度计量，不用单独配置电度表，并可通过网络上送ECS后台实现自动抄表功能； 通过电气系统后台可实现事故追忆、保护定值管理、录波分析、操作票、防误闭锁等较为复杂的电气维护和管理工作，使电气系统的整体自动化水平有较大的提高； 在倒送厂用电时，高压启／备变、高／低压厂用电源操作300MW及以上机组 通过这种方式，电气系统的控制和联锁全部通过网络通信实现，实时性和硬接线虽有一定的差距，但都能满足技术要求，在向全通信目标的过渡过程中，是一种大胆而有益的尝试。但这种方式也存在很大的困难，主要是： 在变电站自动化系统、DCS中，控制都是通过网络通信实现的，但网络结构一般都不大于三层，并且互连的设备一般为一个厂家的产品和系统，在图3中，控制信息的传输网络为四层，DCS的开放性不好也影响了两个系统之间联接的紧密性，可靠性和实时性受到较大的制约，这也是大部分用户和设计院对这种模式望而却步的主要原因； 通信管理机根据工艺过程配置，因数量较多使投资成本提高，同时一个工艺过程的厂用电动机回路往往来自不同的配电间隔，网络布线交叉，也增加了施工和维护的难度。 在未来的应用中，如果参与工艺联锁的综保装置能够根据DCS和ECS的不同要求，把控制信息和非控制信息分开，分别通过独立的通讯接口接入DPU和ECS的通信管理机，这样接入DCS信息的可靠性和实时性会有很大的提高，但通信负荷的增加、控制的切换等对综保装置提出了新的技术要求，同时DCS厂家在市场利益受到更大冲击的情况下，接入不同通信接口和规约的装置，势必会有较大的阻力，因而在新模式的探索中，不仅需要电厂、设计院有很大的决心和DCS厂家、ECS厂家的全力配合，同时如何平衡市场利益的冲突，也是需要相关各方直面和解决的问题。 5 结语 随着我国电力事业的飞速发展，电源建设特别是容量300MW及以上大型火电机组的建设得到了迅速发展，ECS也得到了广泛的应用，“硬接线+通信”的方式在目前的条件下更好的解决了ECS接入DCS实现机炉电一体化协调控制的要求，针对在实际应用中出现的问题，相信通过ECS厂家、DCS厂家、电厂与