火电厂综合自动化系统

火电厂综合自动化系统
许继日立
一、火电厂自动化系统构成
火电厂自动化系统一般由以下几部分构成:
1、厂级监控信息系统SIS
2、电厂管理信息系统MIS
3、远动系统
4、继电保护及故障信息管理子站
5、数据采集与监视控制系统SCADA
6、机组分散控制系统DCS
、火电厂自动化系统构成
故障信息主站电力调度口动化系统EMS能量管理系统
故障信息子系统
保护定值管理、保护富总和菽障录波管理与分析
升压站UPS系统升压站直流系统开关站保护开关站录波系统
网控、电能计量录波等提供电源二组220/110V电池开关站设备保护开关站设备录波
■■
S
C
A
D
A
系统
电
能
讣
量
系
统
远动系统
级监控
信息系统DCS
系
统
升压站监控系统（NCS）
机组单元
厂用电系统
.主要设备的状
态和控制
电
气
监
控
管
理
系
统
CMS
E
二、系统组成及功能
1、厂级监控信息系统SIS
全厂生产过程信息监视、统计和分析•厂级和机组性能计算分析和操作指导运行调度和机组之间负荷优化分配
•设备状态监视和故障诊断
机组和设备寿命管理
二、系统组成及功能
2、电厂管理信息系统MIS
办公自动化管理子系统
系统管理子系统
财务管理子系统
计划管理子系统
燃料管理子系统
设备管理子系统
厂长查询决策子系统
党群管理子系统
教培管理子系统
环保管理子系统
劳动人事管理子系统
安检管理子系统
运行管理子系统
生
产技术管理子系统
二、系统组成及功能
3、远动系统
电厂与调度之间的通讯监控功能
①四遥功能
②事件记录
③统一时钟
④规约转换
DCS系统
S
A
D
NCS系统
开关站设备控制
电能计量系统网络柜
路由器交换机
MODEM
网
络
继
电
器
室
-
远动屏
DI/DO/AI/VO/交流釆样
远动处理器
1、系统组成及功能4、故障信息子系统
①、显示设备实时状态
②、保护事件实时通知
、事件历史查询查询
④、召唤定值
⑤、保护对时
省
调
（故障信息主站）i
故障信息子站屏网络
继
电
器
室交换机/Fax Modem
故障信息处理器
网络继电器室
开关站保护
开关站设备保护
电厂工程师主站
工
程
师
站
计算机打卬机
开关站录波系统
开关站设备录波
1、系统组成及功能
5、数据采集与能量管理系统
① 、数据采集（有功、无功、电流、电压、 相位、幅值）
② 、电度量控制管理
网络柜 路由器 交换机 MODEM
DAS 、 SCADA 网络继电
器
室
DCS 系统
网 调
二、系统组成及功能
6、机组分散控制系统DCS
DCS 系统是目前火电厂最大、功能最多的控制系统，包 括以下
子系统
数据采集系统
DAS
顺序控制系统
>c
锅炉炉膛安全监控
FSSS 协调控制系统g
矿气控理统
Ms 灯电监管系EC
二、系统组成及功能
6、机组分散控制系统DCS
火电厂的DCS系统涵盖了整个火电厂的一次、二次设备的监视、控制功能。

热控：机、炉、机组的公用系统、主厂房内热网公用系统等。

电气：发变组（包括励磁和同期系统）、高低压厂用电系统、低压厂用电系统、直流系统、UPS电源、就地操作变压器等。

1、概述
火电厂电气监控管理系统是在远动装置或RTU的基础上发展起来的。

早期的RTU是为了满足调度自动化的要求而诞生的，到了20世纪80年代后期，随着技术的进步RTU本身也逐步发展，功能增多，结构增强, 即增强型RTU,它除了完成远动四遥功能以及同调度控制中心交换数据外，还能同IED交换信息，其测量值输入也由从变送器耦合的直流方式发展到直接耦合的交流采样方式，有的还配有微机防误系统。

这就是早期集中式微机厂站监控系统的雏形。

随着技术发展，开始岀现将单台RTU加以划分，成为几个相互独立的子系统，每个子系统面向一段母线上的几条馈线间隔或面向一台主变压器，这是一种向分散式微机厂站监控系统过渡的产品。

目前广泛采用的分散式厂站监控系统是以发电厂或变电站内的电气间隔或元件为对象的一种厂站监控系统。

这种监控系统间隔层装置主要采用的是RS485/232串口通讯。

在分散式厂站监控系统的基础上，将间隔层装置采用以太网或快速现场总线通讯，就是目
前正在推广的网络型微机厂站监控系统。

三、厂用电监控管理系统（ECMS ）
2、系统组成及功能（星形网络）
SIS/MIS
说明:木方案采用双以木网结构，大大提高了网络町縞性。

此方第BCMS 与DCS 溟现通佶.此时.DCS 只保留必要的硯接线，其余佶号山ECUS 通逮通信方
式送入DCS, JOS 通过高速以太网与DCS 通信，这样大大提高了EOIS 与DCS 的通讯速率.
站控层
彌员站2
DCS
打印机
GPS 对时
交换机1 交换机2
通讯常理申
L
通讯晉魂肛 MTHTSTWl 通讯件理机
2#机
护测控较置
■
2#机织角压厂用探
机组公用段保护测控 I 封机组低压保护浪!
通讯 或路由器
网络
二0；
辻
护测控装左
控装實
护■厂用快切、直 流、栗油机组導
2、系统组成及功能（站控层）
①、操作员站
＞实时监视：在线监视各类图形，包括主接线、系统工况图、系统配置图、潮流图、光字牌、压板状态等
＞实时报警：对设备故障、操作错误、事故告警等进行画面、语音等实时报警
＞遥控操作：对开关、刀闸等进行控制，对主变分接头的调节，信号复归，励磁系统调节，设备的起停机控制等。

＞挂牌检修：当某个间隔处于挂牌检修时，将闭锁该间隔内的控制操作和所有本间隔内的信息。

＞在线设置：可在线完成实时打印、报警的国内功能设置
＞曲线、报表：可生成各类的报表，并能定时打印；把各类电流电压功率等模拟量以曲线的形式显示，可分为历史曲线和实时曲线
＞事故追忆：能以表格和曲线的形式显示事故追忆的信息，为故障分析提供依据。

＞运行日志：记录、打印每个班的运行信息。

2、系统组成及功能（站控层）
②、工程师站
＞保护动作信息管理：故障报告整理、保存及打印；故障信息分类＞保护定值、压板管理：查询、修改定值，软压板状态查询、修改＞故障录波分析：原始故障波形显现、谐波分析、差动再现等（同
prate800软件功能）
③、远动站
＞规约转换
＞串口设置
＞报文监视
④、五防工作站
＞防误操作
＞工作票管理
2.系统组成及功能（网络层）
⑤、网络层设备：包括网关、交换机等；
＞规约转换：把其他规约转换为103、104通讯规约；也可以把103、104规约转换为DCS、远动等所需要的其他规约。

＞接口转换：把串口转换为以太网、以太网转换为串口。

＞信息共享：把电气部分的所有信息都共享在网络上，以供站控层设备和其他对外接口设备信息采集。

＞对外接口：提供对DCS、远动、故障信息子站等系统的接口。

三、厂用电监控管理系统(ECMS)
3、系统对外接口及信息处理
①、对DCS : ECMS作为DCS的一个子系统，向DCS上送的信息一般是遥信量
以及执行DCS的一些遥控量。

遥测量一般由硕接线或测控装置上送。

DCS为主站，ECMS为从站。

②、对故障信息子站:一般情况下，故障信息子站的遥信量由保护直接上送，遥
测量由测控装置上送。

也有通过继电保护工程师站上送。

故障信息子站作为主站，ECMS为从站。

③、对远动系统：ECMS预留有对远动系统的通讯接口，与远动系统通讯的信息
量包括遥信、遥控、遥测、遥调、遥脉等。

厂用电系统发电机组单元SIS MIS
三、厂用电监控管理系统（ECMS）
4、监视、控制范围
①、监控范围
＞发变组保护
＞起备变保护
＞直流系统＞机组测量
＞ UPS
＞同期、快切
＞励磁系统
＞ 6kV、10kV厂用电间隔
D、监视范围> 400V PC5MCC
四、升压站计算机监控系统（NCS）
NCS与ECMS有很多相似之处:网络构成相似，监控功能相似，不同之处在于ECMS服务于厂内电气系统，而NCS服务于电厂与电网之间的接口部分，即升压站。

并且NCS提供与电厂发电控制系统（有AGC,AVC组成）之间的接口。

（AGC,AVC不是NCS的一部分，主要的有功和电压调节功能是由DCS完成的，NCS提供给AGC/AVC一些必要的数据。

三、厂用电监控管理系统（ECMS）。