电厂电气自动化系统方案
电厂电气自动化控制系统简介
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科 技 论 坛
电厂 电气 自动化控制 系统简介
邹 宁
( 沈 阳鹭 岛资讯科技 有限公 司, 辽宁 沈 阳 1 l O 0 0 0 )
摘 要: 电厂 电气 自动化控 制 系¥ t ( E C S ) 是 电厂对其 内部所有 电气设备进 行信息管理、 监测 、 保护和控制 的一种控制 系统 , 其主要是 利 用监控 、 测控 、 保护、 通信接 口系统等设备 来实现此功能的 。电厂 电气 自动化控制 系统能够使 电厂电气实现 自动化的功能 , 电气 自动 化 控 制系统现 已被广泛的应 用到电厂 的实际生产 当中。本 文主要针对 电厂 电气 自动化控 制进行 了总结分析 , 简单介绍 电气 自动化控 制 系统 ( E C S ) 在 集散控制 系统( D c S ) 中实现 的方式及其 电气 自动化 系统控制对 象的特点 , 并分对其在 生产 实践 中存在 问题及建议进行分析。 关键词 : 电厂 自动化控制( E C S ) ; 集散控制 系 ̄( D C S ) ; 特点 ; 问题及 建议 电厂电气 自动化控制系统 ( E C S ) 是 电厂对其内部所有 电气设备 应的软件组态 , 来完成电气装置功能 。 优点: 将软件 、 硬件均集 中在集 散控制系统 ( D C S ) 中, 其 灵活性 进行信息管 理 、 监测 、 保护和控制 的一种控制 系统 , 其主要是利用监 方便性高 、 功能强 。 控、 测控 、 保护、 通信接 口系统等设备来实现此功能 的。电厂 电气 自 强、 动化控制系统能够使 电厂 电气实现 自动化 的功能 , 电气 自动化控制 缺点 : 负担重 , 对集散控制 系统 ( D C S ) 要 求高 , 可能使其 它控制 系统现 已被广泛 的应用到 电厂的实际生产当中去 。 系统受到影 响 , 并 且有些功能 ( 例如 : 发 电机 一故障录波装置 、 变 压 在国内 , 大多数发 电厂都将 集散控制 系统 ( D C S ) 应用 到热工系 器组继电保 护装置等 ) 很难 实现。 统, 主要是利用此 系统 的功能使热工 系统 实现 自动化运行 , 之前发 3 . 2部分集散控制系统( D C S ) 方 式。部分集散控制系统( D C S ) 方 D C S ) 软件来 实现 电气逻辑 , 与其硬 电厂主要是采用 仪表监视及 “ 一对一 ” 的硬连接控制 来组成 电气控 式就是仅仅利用集散控制系统 ( 制系统 , 这种电气控制系统的 自动化程度非常低。人们为了提高 电 件不关 , 主要是将控制指令通过 网络通信或 D C S的 I / O通道发送 到 o c s ) 可实 现主要功能有 : 揭示逻 气控制 系统 的 自动程度 , 就从 建立 电气 控制相对独立的系统方面人 电气控制装置上 。集散控制系统 ( 手, 利用 厂用 电子 系统 、 机组子 系统和升压站子 系统 来组成具 有所 辑实现条件 、 联锁的投退 、 操作指令 合法性 的逻辑 检查 、 电动机 的启 有 电气 子系统 的电厂 电气 自动化控 制系统 ( E C S ) 。 停 和开关的分合闸等 。集散控制 系统 ( D C S ) 对于一些装置 而言 , 只 1简述电气 自动化控 制系统 E CS 能实现装置 的投 、 退功能 , 其余功能只能依靠 自身装置来实 现。 这些 在 生产实践 中常被人 们称 作为 电气设备二 次控制 回路 系统的 装 置主要包 括 : 故障录波装 置 、 发 电机励 磁调节器 A V R f 自动电压 调 就 是 电气 自动化控 制 系统 E C S ( E l e c t r i c a l C o n t r o l S y s t e m) , 每种 设 节器 ) 、发电机 一变压器组 继电保护装置 、发 电机准 同期装 置 A S S 备有 每种设备独特控制 回路 , 不尽相同。电气控制系统的主要 目的 等 。 是使设备能够安全可靠的运行 , 单 凭电气 自动化控制系统 自身无法 优点: 脱 离集散控制 系统 ( D C S ) 系统 , 电气装置独 立 , 依 靠 自身 安全性连锁逻辑完全 由自身来实现 。 实 现此 目的 , 这就需 要一 些辅 助电气设 备来支持电气控制系统。若 就可以实现安全可靠 的运行 , 干个 电器组件通过组 合之后 , 能够控制设备 的某 项功能 , 我们将 其 缺点 : 可靠性受装置 的影 响很大 。 称 为电气控制系统( 即俗称 的二次 回路或控制回路 ) 。 4 存在的问题及 建议 保护功 能 、 自动控 制功能 、 测量功能 和监视功能 是电气 自动化 各个保护 的通讯接 口与 电气 自动化控制 系统( E C S ) 的监控 系统 控制 系统 的主要功能 。更进一步讲 , 在 电气 自动化控制系统的应用 的接 口规约不是统 一的 , 因其各 自保护 的型号不 同 , 与之 对应 的规 下, 实现了低备 厂变及高备厂变 的 自动切换操作 功能实现了发电机 约也就不尽相 同。比如 , 许继 的保护规约为 I E C 一 8 7 0 — 5 — 1 0 3 , 而威盛 自动准 同期并 网及顺控 自动升压功能 ; 实现 了追忆 打印 、 、 历史 站记 电能表规约 D I J T 6 4 5 — 1 9 9 7 。若想解决这一 问题 , 就要 通过 网络通 录、 光字牌显 示等功能 , 这一功能主要是针 对各配 电设 备及发变组 讯管理机进行解释这些规约 , 这样在很 大程度上增加 了系统调试 的 发生事故时进行保护动及保护后的报警而言 的; 实现了各 电气 参数 困难 。 而在实 际应用 当中, 留给调试 的时间通常会很短 , 导致 随着投 的测量及 对相关 电气设备 的联锁 、 监控 , 并 将各系统设备 工况 与状 产 的进行 , 消缺现象也 紧随其后发生。 态显示在操作员站 C R T画面上 , 并全部实现软操作等功能。 从 系统结构方 面来看 , 各 间隔分散 的数据在大量 传送 时 , 会受 自锁及闭锁回路 、 电源供 电回路 、 制动停车回路 、 保护 回路 、 、 自 数据缓 冲区容量 、 通信速率等 因素 的影 响 , 容易发生通道 阻塞现象 , 动与手动 回路 、 信号 回路等是控制线路最常用 的基本 回路 。在设备 造成信息传输不顺畅 , 甚至无法进行 。 监视与操作当中 ,可以利用 电子组 件及 电脑 控制系统来代替信号 、 在监控系统 的设计 与实施过程 中 , 还应 特别注意信息 总量大小 操作组件 、 仪表 、 控制 电器 等大 多传统 的设备 , 但传统元部件在就地 的问题 。要想对电厂事故处理和监视越全面 , 越要 全面采集信息 内 局部控制的 电路和小 型设 备控 制的电路 中仍 有所应用 , 以上均是 电 容 , 这就带来新 的问题—信息优化 的问题 。尤其是 对监 控系统上传 路能否实现微机 自动化控制 的关键 因素 , 更是其基础 。 保护装 置的报文 , 当有保护动作 发生时 , 保 护装置就会 将大量 的报 2 电气控制对象的特点 文上传 , 进而影响到操作人员对重要信息的捕捉 。 为此 , 我们必须筛 火力发 电厂 与其 他类型 的发 电厂就 电气控 制系统与 热机等设 选与优化系统所 采集 的信息 。 备相 比较 而言 , 电气控 制系统操作 的频率不是很高 , 但注 重的是准 还应着 重考虑监 控系统 的技术指标 , 很 多的系统 技术指 标 ( 如 确性和快速性 ;电气控制 系统所需 的控制信息量相对 而言 比较 少 , C P U和网络负荷率等 ) 在现 场调试过程 中很难进 行测试 , 也没有 明 这就使信息的采集简单化 。而 与电气设备 的保护 自动装置 而言 , 其 确 的定义。 在 电厂运行 中, 监控系统的作用越来越 大 , 应制定相关 的 抗 干扰性要 强、 动作速度要快 、 可靠性要求 比较高 。 校验和调试规程 , 以确保监控系统 正常运行 。 电气 自动化控制 系统 ( E C S ) 主要 以顺序控制和数 据采集 系统为 结 束 语 主, 拥有较多的连锁保护 ; 而热力系统控制多 以过程控制为 主, 系统 电气 自动化控制 系统( E C S ) 通过现场总线或 以太 网将各 自独 立 也 十分 复杂 , 需要处 理大量 的信息 。 运行的 自动装置 、 测控装置 、 继 电保 护装 置等 连接起来组成系统 , 利 3 电气 自动化控 制系统( E CS) 在 集散控制 系统 ( D CS) 中的实 用 后 台软件 和网络 , 实 现了电气系统 的故障分析 、 运行 管理和协 调 现 方式 控制, 使 发电厂的运行管理 水平和 自动控 制水平得到 了提高 , 为 提 3 . 1全由软件和集 散控制系统( D E S ) 硬 件来 实现 电气逻辑 。完 高经济效益打下 了坚实的基础 。 全 由软件 和集散 控制 系统 ( D C S ) 硬件来 实现 的电气逻辑 有 : 简单 的 参考文献 继 电器 和发 电机励磁 调节器保护逻辑 、 厂用 电 自动切换逻辑 、 发 电 [ 1 】 李东平. 达拉 特 发 电厂 电 气综 合 自动 化 的 方 案 研 究 和 实施 f D 】 . 北 机同期逻辑等。有些集散控制系统( D C S )  ̄
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SIS2、电厂管理信息系统MIS3、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SCADA6、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■■SCADA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CMSE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SADNCS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 MODEMDAS 、 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DCSDCS 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。
发电厂电气节能电气自动控制系统设计
发电厂电气节能与电气自动控制系统设计摘要:火力发电厂作为能源消耗的大户, 应该更多地承担节能降耗的责任, 从设计的角度, 对火力发电厂电气节能技术进行分析探究。
关键词:电厂自动化系统组成节能电气设计随着我国经济飞速发展, 能源的供需矛盾日益突出, 可持续发展和绿色经济概念将成为我国工业经济发展的主导方向。
以往的掠夺式开发、粗放型经营、高能耗的工业将退出历史舞台。
作为现代能源的主导, 电力行业也需要及时转变观念, 在节能降耗上加大投入, 加快新技术的开发及应用。
发电厂的节能降耗, 最明显的是节约燃料、提高锅炉燃烧效率、提高热力循环效率、降低传输热量损耗。
但这些往往是设备材料制造水平决定的, 在设计中继续挖掘的潜力不大。
而电气专业由于总体能耗相对比重不是很大, 以往重视程度也不够, 反而有较大的潜力可挖。
电气节能, 可以从以下几个方面着手。
一、降低变电过程中变压器损耗变压器损耗分空载损耗和负载损耗。
空载损耗主要取决于变压器铁心的材质及变压器内部结构。
负载损耗主要取决于线圈的材质和导体截面。
1. 采用节能型变压器。
由于材料技术的不断发展和变压器厂对结构的不断改进, 节能型变压器发展也很快。
通过实践节能型变压器节能效果还是非常好的, 因此应优先选择节能设计新型的节能变压器。
2.调整变压器运行方式节约能耗。
尽量减少空载运行变压器数量。
我们知道, 火力发电厂一般都设置大容量的高压启动备用变压器, 作为高压厂用变压器的备用兼作电厂启动电源, 其容量一般都与最大的高压厂用变压器相同, 容量很大, 空载损耗也很大。
应注意电厂用电的可靠性应满足规程规范的要求。
在满足电厂用电可靠性的前提下, 低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线。
在暗备用动力中心接线方式下, 正常运行时, 两台互为备用的变压器各带一半负荷运行, 每台变压器的负载损耗降为带全部负荷时的1 /4, 节能效果明显。
采用明备用动力中心接线虽然可以节约变压器投资, 但增加了电缆和电缆通道的投资, 经济上优势不大, 从长期运行角度看, 暗备用动力中心接线方式经济上更具有优势。
电气自动化技术在热电厂的应用分析
电气自动化技术在热电厂的应用分析1.自动控制系统热电厂的自动控制系统是电气自动化技术在热电厂应用的最主要领域。
热电厂利用自动控制系统可以使得机组能够自动启停、自动调节负荷、自动控制进出口汽、水阀门等。
此外,自动控制系统还可以对机组进行故障诊断和排除故障,使得热电厂运行更加可靠和安全。
2.监测系统热电厂的监测系统可以通过对机组和设备的数据采集和处理,对热能和电能进行监测和分析,及时反馈运行状态和性能参数,为运行管理提供精准的数据支持。
同时,监测系统还可以进行预警和预测,提前发现设备存在的隐患,避免机组损坏和停机维护带来的经济损失。
3.通信网络热电厂的通信网络是电气自动化技术的重要组成部分。
热电厂的机组和设备分布在不同的位置,通过通信网络可以完成数据的采集、传输、处理和共享。
同时,通信网络还可以实现对机组和设备的远程监控和控制,为运行管理提供更加灵活和便利的方式。
二、实现的目的和效果1.提高安全性热电厂的运行安全是电气自动化技术应用的核心目的。
通过自动控制系统和监测系统可以实现全面、精准的热电能监测和机组运行状态监测,及时发现和排除故障,降低安全风险。
2.提高效率热电厂利用电气自动化技术可以实现机组自动启停、自动调节负荷等功能,降低人工干预,提升生产效率。
同时,监测系统可以通过对数据的分析和处理,优化能效,提高发电效率。
3.降低成本热电厂运行和管理的成本是企业关注的重要问题。
电气自动化技术的应用可以降低制造成本、运行成本和维护成本,提高资源利用率,改善能源结构,实现经济效益和社会效益的双赢。
综上所述,电气自动化技术在热电厂中的应用是现代热电厂高效运行和管理的重要保证,通过实现自动化控制和监测、提高安全性、提高效率、降低成本等目的和效果,推动热电厂的可持续发展。
火电厂电气自动化控制系统设计
第17期2023年9月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.17September,2023作者简介:杨耿涛(1994 ),男,河北隆尧人,助理工程师,本科;研究方向:火电运行㊂火电厂电气自动化控制系统设计杨耿涛(河北兴泰发电有限责任公司,河北邢台045000)摘要:文章依据火电厂运行需求,提出了一种火电厂电气自动化控制系统设计方案㊂系统以DCS 系统为基础,构建了检测保护层㊁通信管理层与上位机系统3个硬件层面的保护层级,并在单神经网络基础上进行了PID 智能控制模块设计㊂在系统功能实现上,文章提出了数据库系统㊁监控系统和应用PID 控制器的控制策略设计内容,并最终确定了火电厂控制策略的最佳应用流程,从而实现了对火电厂电气设备的智慧化控制管理,满足了系统自动化控制管理要求㊂关键词:火电厂;电气自动化;单神经网络;设计流程中图分类号:TM621;TP39㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀目前,我国虽然大力发展绿色电力,但是仍然高度依赖火力发电的发电方式㊂2022年我国火力发电装机量仍然超过了50%,火力发电量占比虽有降低,但是仍然维持在70%以上㊂面对 双碳 目标的提出,火电行业如何推进火电产业转型升级,已经成为整个行业的重点关注话题[1]㊂鉴于此,火电厂采用自动化控制技术提高设备运行效率㊁降低能源消耗,普及与应用电气自动化控制系统已经成为促进火电产业整体良性发展的关键举措㊂1㊀需求分析㊀㊀目前,火电厂的分散控制系统(DSC 系统)主要侧重于汽机锅炉,而忽略了对电气系统的运行监控,且对电气系统运行控制的要求在已有DSC 系统中难以完全得到满足,通过硬接线将电气系统直接与DSC 相连,无法充分发挥出电气系统智能终端装置的测量㊁监控与通信作用,使得基于DSC 系统的电气控制系统自动化水平较低[2]㊂鉴于此,火电厂需要采用分层分布式控制结构进行电气自动化控制系统设计,并采用PID 智能控制器模块实现对电气系统的智能化控制,充分发挥火电厂电气自动化控制系统的优势㊂2㊀火电厂电气自动化控制方案设计2.1㊀总体架构设计㊀㊀本文选用DCS 系统作为系统主站,形成以DCS系统为控制核心的电气自动化控制系统,总体架构如图1所示㊂PLC 与远程输入/输出设备利用远端控制模块实现通信,通过现场总线进行数据交换,PLC 根据远程站对地址设置的要求对远程分站进行地址设置,用于区分从站㊂DCS 系统可直接参与从站数据通信,且不会加剧编程工作量㊂系统中,DCS 系统为总站,远程分站有3个,分别为中间站㊁远程中心站与燃料仓站[3]㊂图1㊀总体架构现场总线为开放全数字化的㊁双向多站的计算机网络,利用该网络将智能终端设备㊁PLC 与现场设备相连,主要采用数字信号的传输模式,不同节点可以共用同一条物理传输介质㊂智能终端设备集成了CPU㊁存储器㊁A /D 转换器与I /O 回路,具体包括中压系统保护测控装置㊁低压系统自动保护装置等,通过智能终端设备进行电气设备运行数据的采集㊁处理与集中控制,将相关信息以数据信号的形式上传至DCS 等控制层,并接受来自控制层的控制指令[4]㊂2.2㊀系统功能层㊀㊀整个系统包括3个功能层,具体如下: (1)监测保护层㊂监测保护层由电气系统保护与自动装置构成,具体包括智能终端设备㊁发变组保护㊁自动励磁装置(AVR)㊁自动同步系统(ASS)等㊂所有保护装置的保护功能具有独立性,通过现场总线将各类设备直接与通信管理层相连,从而实现对这些设备的分散监测与控制㊂(2)通信管理层㊂通信管理层为现场总线,负责接收DCS对监测保护层下达的各项控制指令,以及后台工作站下达的修改定值指令等,并将接收到的指令分发至目标装置㊂同时,通信管理层还需要负责接收不同监测保护装置上传的电气设备运行信息,并反馈至DCS系统与后台工作站㊂通信管理层与DCS系统㊁后台工作站之间的连接采用以太网,通常需要配置通信管理单元,需要提供12个通信接口㊂(3)上位机系统㊂上位机系统包括DCS系统与后台工作站,DCS 系统为核心控制系统,后台工作站主要负责电气设备定值修改㊁管理维护等指令的下达工作㊂2.3㊀基于单神经网络的PID智能控制器模块㊀㊀为了提高系统的智能控制水平,系统在智能终端设备中加入了PID智能控制器模块㊂该模块采用单神经网络的PID智能控制器,有利于提高对电气设备控制的自我学习能力,提升电气设备控制的自适应性,具体结构如图2所示㊂转换器在输入过程中,通过对电气设备运行参数的分析,进一步优化电气设备的被控制过程,改善PID控制水平,以s(r)的设置为例,经过转换器的转换后,直接输出为状态数,其中,Y1(r)与ϕ(r)相同,在此基础上可求解出Y2(r),即ϕ(r)-ϕ(r-1),同理也可以求解出Y3(r)=ϕ(r)-ϕ(r-1)-ϕ(r-2)㊂S 为性能指标,R为神经元比例系数,神经元通过关联检索生成衍生信号H p㊁H i㊁H d,并通过路径优化混合控制策略进行调节,实现对电气设备的自动化控制目标㊂3㊀系统功能实现3.1㊀数据库系统的实现㊀㊀火电厂电气自动化控制系统中的数据库系统通图2㊀PID智能控制器过JdbcOdbc桥接方式实现系统功能,预先将数据库系统与本地Oracle数据库相连,其实现方式为数据源,实现在本地直接对数据库的调用功能㊂完成数据库连接后,系统界面设计中应明确数据库系统功能在火电厂电气自动化控制中的应用方向与管理需求,数据库系统运行管理涉及工作空间㊁台账管理㊁定期工作数据查询和状态管理等多项内容㊂因此,系统界面设计应包含功能定制㊁模型定制㊁角色管理与系统功能设定等内容㊂系统应用时,管理人员可通过导航栏电机相应的功能按钮实现相应的操作指令,如添加工作任务时,可通过数据库系统界面的台账管理㊁电气MIS报表㊁添加记录等模块完成㊂完成系统数据添加后,根据火电厂电气管理工作需要,管理人员可通过选择数据进行修改,但修改功能仅限于部分高等级权限人员,以保证系统数据信息安全㊂数据库系统实现中,管理人员首先需要在数据库建立类模型,类添加属性与字段进行一一对应,通过字段类型确定相应的精度与长度,从而编辑Web中类的属性,包括精度㊁长度㊁种类㊁名称㊁位置㊁项目与人员时间等,从而实现对属性的查看与修改,完成模型构建㊂3.2㊀监控系统的实现㊀㊀(1)电源切换㊂该功能模块可确保火电厂机组的安全运行,可以为机组运行提供备用电源,以保证在异常情况下能够迅速实现电源切换㊂火电厂电气自动化控制中所使用的电母线有工作分支与备用分支两种,工作分支在日常运行状态下接入系统,另外一条线路始终处于备用状态,当出现运行线路异常情况时,监控系统则会立即接入备用电源,从而实现备用线路的稳定供电,保障系统母线供电的稳定性㊂火电厂监控系统运行时有两条供电途径,其中备用电源处于断开状态,运行中两条线路相互备用,通过系统监测开关操作异常情况㊁断路器情况与接线方式进行电源切换操作㊂(2)低压电源切换㊂低压电源系统会根据系统逻辑指令进行自动切换,在低压电源切换中对汽机断路器和合跳闸逻辑指令如表1所示㊂表1㊀汽机断路器合跳闸逻辑指令内容逻辑指令信号名称状态允许合闸条件逻辑断路器分闸位置真断路器远方控制真无断路器控制电源消失非无断路器故障非PC1A段母线PT控制回路断线非PC1A段母线PT直流电源消失非PC1A段母线PT低电压动作非PC1A段母线PT熔断器熔断非侧断路器合闸状态非允许跳闸条件逻辑断路器远方控制真断路器合闸位置真㊀㊀(3)高低压用电控制原理㊂火电厂高低压用电控制均采用远程分合闸控制与就地手动分合闸控制相结合的方式,但高压控制的电气回路转换采用CK转换开关,而低压电气回路转换则采用LK转换开关㊂3.3㊀控制策略设计㊀㊀火电厂电气自动化控制中,设定PID控制器包含3个整定变量H p㊁H i㊁H d,且3个变量均存在5个有效数位㊂之后,将3个参数值抽象化于平面坐标中,并绘制出等间距和等长度的15条垂直x轴的线段,分别为A1,A2,...,A15㊂将所有线段进行九等分,从每条垂直线段上获取相应的10个节点,以此描述线段的数位值㊂此时,平面坐标系中存在15ˑ10个节点,将平面中的节点设定为a(x j,y j,i),其中x j为线段A j 的衡坐标,y j,i为A j上节点i的纵坐标,其数值和节点的纵坐标值相对应㊂在蚁群算法中从坐标原点O出发,其爬行路线可描述为:B={O,a(x1,y1,i),a(x2,y2,i),...,a(x j,y j,i)}在火电厂电气自动化控制中,按照如下流程实现有效控制㊂步骤1:依据参数整定方法(Z-N法),运算PID 参数为H p,s-M㊁H i,s-M㊁H d,s-M㊂步骤2:蚁群种群数目为n,存在15个用于保存途经节点的纵坐标和路径属性信息㊂步骤3:运用混合算法进行参数初始化㊂步骤4:设定变量j的初始值为1,当参数p<p0则计算蚂蚁在线段A j中各个节点转移的概率Q h ji(t),反之,使用赌轮选取方法确定后续节点,并记录数值㊂其计算方法如下:Q h ji(t)=[Ψji(t)]1㊃[ϑji(t)]2ðhɪallowed h[Ψji(t)]1㊃[ϑji(t)]2,iɪallowed h0,elseìîíïïïï式中,allowed h为h下一步可选取的节点; [Ψji(t)]1为描述信息素轨迹强度重要性;[ϑji(t)]2为描述能见度因素的重要性㊂步骤5:当所有蚂蚁走完一个节点后进行局部刷新㊂步骤6:设定j=j+1,若jɤ15,则返回步骤3,反之继续㊂步骤7:根据蚂蚁爬过路径,运算分析此路径所对应的PID参数H h p㊁H h i㊁H h d,通过仿真计算,获取火电厂电气自动控制系统性能指标S h z㊁稳态误差d h和超调量e h,计算其所对应的目标函数㊂步骤8:刷新全部信息素,并自适应调整全体信息发挥系数,刷新方式如下所示:Ψjiѳ(1-∂)㊃Ψji+∂㊃ΔΨji步骤9:运用单点交叉策略实施杂交,衍生出新的个体㊂步骤10:通过基本位变异方法再次计算每个参数值㊂步骤11:若控制策略中全部蚁群没有收敛至相同路径,则需再次将所有蚂蚁放置于起点位置并跳至步骤4㊂反之停止运算,输出最佳路径与相应参数㊂4 结语㊀㊀火电厂电气自动化控制系统的构建仍然以采用DCS系统作为首选,该系统在工业自动化控制方面具有其他控制系统难以比拟的应用优势,在现场总线技术出现以后,DSC系统在火电厂电气自动化控制方面的应用也可以得到进一步发展,以现场总线实现DSC 系统同智能终端设备的连接,可以有效解决基于DSC 系统的电气控制系统自动化水平较低的问题,并通过智能终端设备的优化,可以实现对电气设备的智慧化控制,真正发挥出火电厂电气自动化控制系统的控制作用㊂参考文献[1]刘放.探究大型火电厂电气自动化控制技术[J].电气技术与经济,2023(3):84-87.[2]吴燕峰.智能化技术在电气自动化控制系统开发中的运用研究[J].设备监理,2023(2):1-3,8. [3]田野.大型火电厂电气自动化控制技术研究[J].现代工业经济和信息化,2021(10):135-136,139. [4]乔建平,杨志荣,郭芬.解析火电厂电气自动化与电气工程融合运用[J].中国新技术新产品,2020 (9):43-44.(编辑㊀李春燕)Design of electrical automation control system for thermal power plantsYang GengtaoHebei Xingtai Power Generation Co. Ltd. Xingtai045000 ChinaAbstract This article proposes a design scheme for the electrical automation control system of thermal power plants based on their operational requirements.The system construction is still based on the DCS system with three hardware level protection layers detection protection layer communication management layer and upper computer system.PID intelligent control module design is also carried out on the basis of a single neural network.In terms of system function implementation the design content of control strategies for database systems monitoring systems and application PID controllers was proposed and the optimal application process of control strategies for thermal power plants was ultimately determined thus achieving intelligent control and management of electrical equipment in thermal power plants and meeting the requirements of system automation control management.Key words thermal power plant electrical automation single neural network design process。
火电厂电气综合自动化系统探讨
【 关键 词】火电 厂; 电气; 综合; 自 动化 系 统
能够 与绝 大多数的数 据库相通兼 容 , 已经成 为了数据库操 作的基础 。 因 此, 建立 完善 S Q L 数据 库对 于火 电厂电气综 合 自 动 化 系统 的开发 而言
极为重要 。 在本 系统中笔者选 择了S Q L s e r v e r 2 0 0 0 数 据库 。 利 用S Q L s e r v e r 2 0 0 0 数 据库来统计、 查询 、 维护、 保存信息 , 对于火电厂电气综合 1 . 引言 随 着 我 国电力行业 的快速 发 展 , 自 动化 技 术在 火 电厂中应 用 日益 自动化系统的开发而言, 处 理量 已经足够 广泛 。 从目 前 来看, 火电厂发电机组 运行控制 的最为主要的措施 就是 进 3 . 1成立项 目小组 行分 散 控制系统 ( D C S ) , 而 不再是过 去传 统的一对一 的硬手操方 式 。 现代 企业 管理 中较 为重要 的理 念就 是项 目 管 理思 想 , 火 电厂电气 DC S 系统 目 前 已经基本 实现 了机组 主/ 辅 机的 报表输 出、 性能 计算 、 异 综 合自动化系统 的开发也是如此 。 首先要建立 全面 管理、 领导、 组 织、 规 常报警、 参数 显示 、 顺序 控制、 参 数控制 、 联锁保护、 回路 控制等多种功 划S Q L 数 据库开发与管 理工作的项 目 小组 , 同时还 要基于职能范 围和 工 能。 而在 电气综 合 自动化 系统 是火 电厂分 散控制 系统 ( D C S ) 中较为重 作 量的需 要来 相应设 置一 些职 能小组 , 以便在组 织结 构上对 于S O L 数 要的组成部 分。 据 库的开发与设计 进行保障 。 电气综 合 自 动 化系统集管理 、 通信、 测 控、 保 电系统 、 发变组 系统等 的G P S 3 . 2配置相关 人员设备 相关人 员配 置主要是 2 类人员, 分别是 数据库 开发 管理 技术人 员和
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用随着火电厂发电技术的不断进步,DCS(分布式控制系统)在电气控制系统中起着越来越重要的作用。
火电厂对电气控制系统的要求也越来越高,为了提高火电厂的发电效率、运行稳定性和安全性,对DCS电气控制系统进行改造和应用已成为火电厂发电技术的重要环节。
一、电气控制系统的重要性作为火电厂的关键设备之一,电气控制系统的稳定性和可靠性对整个发电过程至关重要。
电气控制系统不仅负责调控发电设备的运行,还需要实时监测发电设备的运行状态,及时发现和处理故障,确保火电厂的正常运行。
现代火电厂要求电气控制系统具备更高的智能化和自动化水平,能够实时监控并优化发电设备的运行参数,以提高发电效率和降低运行成本。
在这样的大背景下,对于电气控制系统的改造和应用尤为重要。
DCS电气控制系统是目前电力行业中应用最为广泛的一种自动化控制系统。
它利用先进的传感器、执行器和控制算法,实现对发电设备的全面监控和控制。
DCS电气控制系统的主要作用包括以下几个方面:1. 实时监测和控制:DCS系统可以实时监测和控制发电设备的运行参数,包括电流、电压、功率、温度等,确保发电设备的安全可靠运行。
2. 故障诊断和处理:DCS系统可以通过传感器实时监测发电设备的运行状态,一旦发现异常情况,可以及时发出警报并进行故障诊断和处理,防止故障升级和影响发电正常运行。
3. 数据采集和分析:DCS系统可以对发电设备的运行数据进行采集和分析,为发电设备的运行提供数据支持,帮助调整运行参数,提高发电效率。
4. 远程监控和操作:DCS系统可以实现对发电设备的远程监控和操作,实现远程故障处理和设备调试,降低人工干预。
5. 能效管理:DCS系统可以对发电设备的能效进行管理,帮助优化发电过程,降低运行成本,提高发电效率。
随着火电厂发电技术的不断发展,原有的电气控制系统往往无法满足现代火电厂对电气控制系统的要求。
这就需要对原有的电气控制系统进行改造和应用,以满足现代火电厂的需求。
浅谈发电厂的电气综合自动化系统
但是发 电厂 升压站 的综合 自动化有其特殊性:其监控系统是个
统直接通讯, 值长无法掌握丰富的设备运行 的实时信息。
() 5 对于大量没有纳 入 D S系统 的厂 用公用负荷运行状况 C 的监视 , 需要运 行值 班员每天就地巡视 , 或就地 设监控室 , 费 浪
了大 量 人 力 物 力 。
1 控 制 系统 存在 的 问题 . 2
() 1 目前, 多数 电厂升压站隔离开关和 断路器 的操作仍然使
用 传 统 的 硬搬 把 ( 钮 ) 作 。传 统 的硬 搬 把 ( 钮 ) 运 行 时 间 按 操 按 在
l 传 统 监 控 系 统 的缺 陷
由于 各 个 电厂 基 建 的 时 间 不 同 , 各 个 电厂 升 压 站 的监 控 系 统 也 各 不相 同 。 电厂 的 升 压站 存 在 电气 一 次 、 次 设 备 不 断 改 老 二
刖 舌
有功等信息均需通过传统 的模拟表计监视 , 且需要人工抄表、 人
工统计和分析 。 () 电厂 运 行 值 长 一 般 值 守 在 网 络 控 制 室 , 值 长 对 整 个 4发 而 电厂 电 气 设 备 运 行 状 态 及 机 组 出 力 情 况 的 了解 需 要 到 各 单 元 ( 元 式 布 置 ) 看 , 通 过 内 部 MI 单 查 或 S网传 输 的 简 单 的非 同步 信
较长的情况下, 接点容易出现不到位 , 导致操作 失败或误操作等 问题 目前 市场 上搬把 ( 按钮) 量无法保证 , 品备件 更换后寿 质 备 命非常短, 且对运行设备进行搬把或按钮 的更换风险较 大。
() 电 厂用 公用 系统 操 作 存 在 不 方 便 的 问题 。 为在 多 数 2发 因
综 上 所 述 , 统 的监 控 系统 存 在 很 多 问题 , 来 越 不 适 应 生 传 越 产 的 要求 , 此 有 必 要 进行 新 的监 控 系 统 改 造 。 因
电厂电气系统自动化技术改造措施
性 点 隔 离 开关 及 其 操 作 机 构 , 能 实 现 遥 控 操 作 ;对 有 载 调压 分 接 开 关 实现当地和远 方遥调操 作;实现主变温 度远方测量等 。 ( ) 干 次 设 备 改 造 内 容 及 要 求 二 控 制 回 路 的 改 造 要 能 适 应 无 人 值 班 需 要 , 主 要 有 以 下 要 求 : ① 断路器控制 回路 改造 后 ,要简单 、可靠、无迂回接线 。② 断路器控制 回 路 断 线 、 失 去 控 制 电源 时 应 实现 远 方 报 警 ,并 保 留控 制 回 路 故 障 信 号 。③ 保 护 回路 单独 设 有 熔 断 器 的变 电 所 ,保 护 回路 直 流 消 失 后 , 能 远 方 报 警 。 ④ 重 合 闸 装 置 要 实现 自动 投 退 ,在 遥 控 和 当地 操 作 合 闸后 , 重合闸 电源应 自动投入 ,重合 闸放 电回路 自动断开 。⑤ 低频 减负荷 装 置或其它系统稳 定措施装置动作跳 闸时,应 自动 闭锁重 合闸。⑥ 取消 断路器位置信 号灯的不对应 闪光功 能,信号灯具 改为 发光二极管等节 能型灯具 。⑦加装遥 控与就地跳 、合 闸闭锁回路 。⑧ 中央信 号装置有 关回路作相应 改造 。 五 改 造 方 案 的 选 择 ( )断路器 的控 制 与继 电保护 合一 的改造方案 改造时保 留有 一 全部保护设备,取消控制屏 ( 集中控制 台、集 中控制柜 ) ,将断路器控 制回路 、控制设 备安装到保护屏适 当备用位置 。这种方 案将会 取消控 制屏上 的全部 光字牌信号、测量仪表 和音响信号 。为满足 当地 操作及 改造过渡期 内变 电所 运行操作人 员对 设备状态的监视要求 ,增设一年 RT 当 地 工 作 站 及 显 示 设 备 。 u ( )只 改 造 二 次 回 路 接 线 方 案 这 种 改 造 方 案 保 护 设 备 、 控 二 制 设备全部利用 。在 改造中根据无人值 班变电所 的技术要求 ,改造 二 次回路 中的部分 接线 ,如断路器控制 接线改接 ,重合 闸接线 改接,以 及 信号改接等 ;增加和 更换部分继 电器,使其具备无人值班变 电所 的 技 术 要 求 。这 种 方 案 , 改 造 量 最 少 , 二 次 回 路 变 动 量 小 ,是 采 用 电磁 式继 电器保护变 电所 的最方便、最经济 的改造方案 。变 电所的 R U装 T 置采用常规运 动设备 。 ( ) 二 次 保 护 设 备 全 部 更 新 改 造 方 案 对 于 运 行 年 限 较 长 的 变 三 电所,在方案 设计时可根据无人值班 改造 的技术要求 ,全部更 新变 电 所二次及保护 设备,采用 目前 国内较 先进 的综合 自动化装 置。这种 改 造 方 案 投 资较 大 , 一 般 只 适 用 于 变 电 所 相 对 陈 旧 ,原 有 的 二 次 回 路 己 达 不到安全要 求的情况 。 六 如 何 进 行 远 方 监 控 ( )继 电器的 更新 根据 传 统变 电所 无人 值班 改 造 的实际 情 一 况 ,也为确 保 “四遥 ”功能 的实现 , 改造 中要将保护 及 自动装置 中 的 电 流 、 电 压 、 时 间 、 信 号 、 重 合 闸 等 电 磁 型 继 电 器 全 部 更 新 为 静 态继 电器 。 ( )远 控 和 就 地 操 作 转 换 变 电所 实 现 无 人 值 班 , 要 方 便 设 二 备检修和事故现场 的紧争急处理 ,就必须要实现远控及 就地 控制两种 方式操作,因此要拆除原有的 K 控制 开关 ,在回路 中增加具备 “ K 远控 ” 和 “ 地 ”转 换 功 能 的 Q 就 K切 换 开 关 ,在 正 常情 况 下 ,无 人 值 班 变 电所 所有运行或备用 状态的断路器 ,必须置于 “ 远控 ”位 置,由监控中心 值 班 员进 行 远控 。 ( )线 路 的 监 视 大 家 知 道 , 红 绿 信 号 等 除 反 映 断 路 器 的 实 三 际位置 以外 ,还 担负着监视跳 合闸回路是否正常 的任 务,虽然变 电所 内可 以通 过 红 绿 灯 来 实 现 跳 合 闸 回 路 的 监 视 ,但 却 无 法 从 远 方 进 行 监 视 ,为此在控制 回路 中加装也跳闸位置继 电器 T J和合闸位置继 电器 W H J 只要 U J及 T J的 两 副 常 闭 触 点 同 时 闭 合 , 就说 明跳 闸 回路 有 问 W, W W 题 ,需 要 到 现 场 检 修 。 ( )遥 信 的实 现 ( 四 1)遥 信 的实现 变 电所原 中央 信 号解 除 以后 ,为正 确反映所 内所有 异常及事故信号 ,就必 须将上述信号通 过继 电器触 点提 供给远动遥信 装置 以实现遥信功 能。按照无人值班 的
火力发电厂电气控制系统设计及探讨
火力发电厂电气控制系统设计及探讨摘要:随着中国经济化的不断开展,以及在电源系统和家庭用电领域的持续发展,中国居民的用电需要也在不断扩大,因此火力发电厂的建设规模也日益增多,在现阶段,火力发电厂建设规模已成为我国经济增长的主要驱动力之一。
为进一步适应电力的发展要求,政府有关单位和施工企业都必须加大对电力管理系统的研究,并应用最先进的电力管理系统。
关键词:发电厂;电气控制;设计系统;探讨整个火力发电厂的安全供电和动力装置本身的布设密不可分,为了达到有效提高发电质量、保证发电装置的平稳运转,在进行火力发电厂电气控制系统设计前,对电力装置的选型、布置情况、有关装置的协调等方面都必须加以仔细筛选。
1控制和测量系统由于电气控制系统的不同应用,在控制区域内的工作环境上也有很大的差异。
目前对于火电厂的控制方式,通常分为中央主控制和单元控制两种,而中央控制室和单元控制室的主要分别是中央控制系统,其中单元控制室一般包含了多个网络控制单元。
有一个单独的单元控制部分。
在实际电厂中,主控制式以及单元控制室均需与单机容量相结合。
如果机组容量在300~600MW范围内,则一般选用主控方式。
当单机应用容量大于六百MW时,则通常使用单元控制室模式。
从电气专业的方面考虑,单机单控方法与双机一体的方式各有其各自的利弊。
采取单机单控制模式,系统配置控制更简单,运行与控制的稳定性更高。
在故障处理过程中,无干扰,且操作条件简单易于控制。
然而,由于这两台机器都需要二个控制,因此维修管理并不方便,对操作维护人员的工作强度影响也很大。
因此如果选用了二级控制方式和一种控制方法,则就能够进行统一控制,并合理安排了调试单元,从而能够集中二台计算机的通用设备,也因此减少了对不同情况的故障控制,并增加了布线的方便性。
相对较少的乘务员数量为运行和维修部门提供了便利,而当出现一项故障后,又可能对另一台机产生影响。
因此,二级一控法有着巨大的优势。
在外部条件的前提下,在网络控制室中也可以完全不设网络控制室,将所有的网络单元控制设备都集成到单元控制室,从而减少了操作和维护人员数量,也降低了控制室的建筑面积,从而节约了工程成本。
浅谈火力发电厂电气自动化系统的发展及应用
通 过通信 口提供所需 的信息 ,由监控 系统完 成总线 连接 、 信 息 传送 、 通信 管理等 , 并建立 电气工作 站 。
发 电 自动化运作 水平 和发 电效率 都有着 一定程度 的提高 。
2 监控 系统 组成 及功 能
2 . 1 监 控 系 统 组 成
与 上位机 实现 通讯 功能 . 将 系统 的 电压监 控 、 充 电装 置及 蓄 电池运行 状态 、 系统 绝缘 监视 、 报 警及 事件 记 录等信 号反 映 至 DC S中 .以便 能随 时监视 系统运行 状 态并 在故 障下 实现 快 速的判 断和处理 现场总线 交换 的电气信 息 内容 . 可先由
时 还设 置有 自动 控制装 置 .以便 及 时地对 主辅 设备 进 行调
节。 现代 化的火 电厂 . 已采用 了先进 的计 算机分 散控制 系统 。
这 些 控 制 系 统 可 以 对 整 个 生 产 过 程 进 行 控 制 和 自动 调 节 . 根
据不 同情况协调各 设备 的工作状 况 . 使 整个 电厂的 自动化水 平 达到 了一个空前 的高 度 电气 自动化控 制系 统已成为 火电厂 中不可缺 少 的部分 . 通过现 场总线将 众多 的保护和 自动装置 连接起来 . 经通信管
3 监 控 系统 的发展
火 力 发 电 是 我 国 发 电技 术 中一 个 重 要 的 分 支 近 年 来 . 人 们 对 于 火 力 发 电 中 的 电 气 自动 化 技 术 的 应 用 越 来 越 关 注 , 而 且 火 力 发 电技 术 也 得 到 了 快 速 的 发 展 和 创 新 . 火 力 发 电 所 提 供 的 电 量 也 随之 愈 来 愈 大 电 气 自动 化 在 火 力 发 电 中 的 运
浅谈发电厂的电气综合自动化系统
浅谈发电厂的电气综合自动化系统摘要:计算机监测与控制系统是一个客户化、自动化的新型控制系统。
本文主要介绍了计算机监控系统的开发过程、内容、功能及相关系统组成;并介绍了系统监控系统中还存在的技术问题,并提出了相应的处理措施和应对策略。
关键词:电气自动化发电厂技术问题引言随着国内计算机技术、信息技术和网络技术的高速发展与普及,给电厂自动化系统带来了巨大的发展机遇,不管是从结构、形式还是功能上,都为电气自动化提供了一个广阔的发展平台。
新世纪,社会的飞速发展,发电厂自动化工作也需要与时俱进,能够适应新的社会需求,这就必须要其有一个新的发展方向和系统控制流程。
目前的发电厂自动化系统已经成为一个集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体的综合系统。
不仅能够完成单个电厂工作,还可以同步进行多种梯级流域和跨流域发电群体的安全监控力度和要求。
一、发电厂综合自动化系统的基本功能和配置发电厂综合自动化的基本功能主要是通过间隔层、通讯层和站控层三部分构成的。
1、间隔层间隔装置一般包括一个控制装置,继电保护装置等智能电子装置,其中控制装置是综合自动化系统必须的一部分。
在该站的改造,一般间隔层只涉及到控制装置的安装部分。
其他设备可以被纳入综合自动化系统通过不同的方式,如原来的继电保护,故障录波器可以通过通信接口,直接或通过协议转换接入综合自动化系统。
2、通讯层通讯层一般都是将间隔层采集的信息数据传送个网络,以供所有的变电站设备可以共享信息,变电站的命令也可以通过网络到间隔层。
目前,综合自动化系统通信网络主要用于支持以太网,10m/100电以太网和光纤以太网通信协议的网络,一般采用国际标准协议,通信设备中使用的通用工业设备。
为了提高网络的可靠性,一般监控网络采用冗余配置。
3.站控层站控层通常包括一个监测站,远程控制站,继电保护工程师站”和工作作站。
主人站综合自动化系统的主要人机界面,它是收集,显示和记录间隔层设备获取信息,并对信息加以处理和发送,使得信息作用能够及时得到发挥。
发电厂升压站自动化系统的设计与实现
发电厂升压站自动化系统的设计与实现摘要:发电厂升压站是整个发电和供电环节中的重要一环。
根据生产需要,本着充分利用现有设备、最大限度减少工作量、经济实用的原则,对电厂升压站二次设备进行了功能重组,采用最新的计算机、网络和控制技术,实现了升压站的自动监测、测量、协调和控制。
关键词:发电厂;电气自动化;升压站;电气监控;全面提升综合技术水平,发电厂要积极融合电气自动化技术方案,打造更加规范的远程监控系统,实现经济效益和管理效益的双赢。
一、系统结构整个系统主要由数据采集控制设备、通信控制站、数据通信网络和操作员站、工程师站、Web服务器等组成。
其中数据采集控制设备采用分布式结构,通过现场网络与通信控制站通信,可以实现交流采样、波形采集、谐波分析、故障录波、事件记录、监控、保护、计算等功能。
通信控制站把标准格式的采集数据发送到网上,接收操作控制命令和在线维护命令,并可提供优化和协调控制算法,完成更高级别的控制。
通信控制站具有冗余热备份功能,当主站故障时备站自动升为主站运行。
通信控制站与操作员站、工程师站和Web服务器通过冗余数据通信网(快速以太网)相连,通信速率达100 Mbit/s,可满足实时数据和操作控制命令通信的准确性、实时性。
Web服务器完成历史数据处理工作,也是本系统和企业管理系统的接口,向管理系统提供数据并在管理系统和本系统之间起安全隔离作用。
管理网用户可以用浏览器查询本系统的数据并可以进行数据的分析、汇总、打印等二、发电厂电气自动化技术应用要点在发电厂电气系统中,变压器组、升压站和厂用电是关键组成部分,匹配ECS,就能建立更加合理的技术应用平台,发挥自动化技术优势,确保相关工作内容自动化管控效果满足预期。
1.电气监控系统。
主要是借助电气自动化技术平台完成分散控制系统的实时监控,对备用电源、发电机-变压器组、PC至MCC电源设备等予以实时性分析。
在监控的过程中,要及时收集模拟量电压参数、电流参数、无功功率等,尤其是对开关量予以监控信号的收集,确保能为应用提供保障。
电气自动化在电厂系统中的实际应用
电气自动化在电厂系统中的实际应用摘要:本文探讨了电气自动化技术在电厂系统中的实际应用。
电气自动化技术作为现代电力行业中的关键技术之一,在控制系统、监控与保护系统、安全控制系统和能源管理系统等方面得到广泛应用。
通过自动化控制和调度,可以实现电厂系统中各环节的智能化和协调化,提高电力生产和运营效率。
电气自动化技术在电厂系统中的应用优势显著,能够提高电厂系统的运行效率、安全性、节能环保性能和可靠性,是电力行业发展的重要方向之一。
关键词:电气自动化;电厂系统;应用引言在电厂系统中,由发电厂产生电力能源,通过变电站实现电压变换、电能分配以及电能控制,经过输电线路将电能输送至各类用电设施。
系统的基本结构可划分为生产、分配、传输、使用四个部分。
电气自动化技术在各个部分均能发挥功能。
1电气自动化在电厂系统中的应用优势1.1提高电厂系统的安全性和稳定性电气自动化技术在提高电厂系统的安全性和稳定性方面的优势主要在于其可以实现对电厂系统的智能化、集成化管理。
电厂系统中存在着大量的设备和过程需要进行监控、调节和控制,传统的人工操作容易出现疏忽、失误等问题,从而影响电厂系统的安全性和稳定性。
而电气自动化技术可以实现对电厂系统的自动化控制和管理,将电厂的各个环节进行有机的组合和协调,从而提高了电厂系统的自动化水平和智能化程度。
此外,电气自动化技术还可以对电厂系统的数据进行实时监测和分析,及时发现系统中的故障和问题,保证了电厂系统的稳定性和可靠性。
1.2提高电厂系统的生产效率和降低成本电气自动化技术在提高电厂生产效率和降低成本方面也具有重要优势。
在传统的电厂生产过程中,需要对众多的设备和流程进行监控、调节和控制,这需要大量的人力、物力和时间成本。
而引入电气自动化技术后,可以实现对电厂系统的智能化、自动化控制和管理,降低了人工干预的成本和工作量,提高了电厂的生产效率。
1.3提高电厂系统的数据采集和处理能力电气自动化技术可以实现对电厂系统数据的实时采集和处理,将电厂生产、运行、管理等各个方面的数据进行有序地汇总、分析和处理,为电厂决策者提供更加准确的数据支持,使得电厂的决策能够更加科学、合理、准确,提高了电厂的运行效率和管理水平。
火电厂综合自动化系统
火电厂综合自动化系统一、引言随着科技的不断进步和电力需求的日益增长,火电厂的综合自动化系统在电力生产中发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨火电厂综合自动化系统的概念、构成、优势以及发展趋势。
二、火电厂综合自动化系统的概念火电厂综合自动化系统是指通过先进的自动化技术和设备,对火电厂的各个生产环节进行实时监控、调节和控制,以达到提高发电效率、保障电力生产安全和降低运营成本的目的。
三、火电厂综合自动化系统的构成火电厂综合自动化系统主要包括以下几个部分:1、监控系统:对火电厂的各个生产环节进行实时监控,包括锅炉、汽轮机、发电机等设备的运行状态,以及蒸汽、燃料、水等介质的参数。
2、控制系统:根据监控系统提供的信息,对各个生产环节进行自动调节和控制,以保证电力生产的稳定性和安全性。
3、管理系统:对火电厂的各项运营数据进行统计、分析和优化,以提高发电效率、降低运营成本。
4、维护系统:对火电厂的设备进行定期维护和检修,以保障设备的正常运行。
四、火电厂综合自动化系统的优势火电厂综合自动化系统的应用,带来了以下优势:1、提高发电效率:通过自动化技术和设备的运用,可以更精确地控制发电过程,提高发电效率。
2、保障电力生产安全:自动化系统的实时监控和控制系统可以及时发现并处理异常情况,保障电力生产的安全。
3、降低运营成本:自动化系统的优化控制和智能管理可以降低人力成本,提高运营效率,从而降低运营成本。
4、促进节能减排:通过精确的控制和优化,可以降低燃料消耗和污染物排放,有利于节能减排。
五、火电厂综合自动化系统的发展趋势随着科技的进步和电力行业的发展,火电厂综合自动化系统将朝着以下几个方向发展:1、智能化:利用人工智能、大数据等先进技术,实现设备的智能诊断、智能控制和智能管理。
2、集成化:将监控、控制、管理等功能集成到一个系统中,实现信息的共享和协同工作。
3、远程化:通过互联网和物联网等技术,实现远程监控和控制,提高工作效率和降低运营成本。
电气自动化控制系统
电气自动化控制系统电气自动化控制系统是一种集电气、仪表、自动控制和计算机技术于一体的系统,用于实现对工业过程、设备和机械的自动化控制和监控。
该系统通过传感器、执行器、控制器和通信网络等组成部分,实现对工业设备的自动化控制、监测和优化。
一、系统架构电气自动化控制系统通常由以下几个主要组成部分构成:1. 传感器和执行器:传感器用于检测工业过程中的各种参数,如温度、压力、流量等,并将这些参数转换为电信号。
执行器用于根据控制信号执行相应的动作,如开关、调节阀等。
2. 控制器:控制器是系统的核心部分,负责处理传感器采集到的数据,并根据预设的控制算法生成控制信号。
常见的控制器有PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)和SCADA(监控与数据采集系统)等。
3. 通信网络:通信网络用于连接传感器、执行器和控制器,实现数据的传输和控制指令的下发。
常见的通信网络有以太网、现场总线等。
4. 人机界面:人机界面提供给操作人员与系统进行交互的界面,通常采用触摸屏、监视器和键盘等设备。
操作人员可以通过人机界面监视工业过程的状态、进行参数设置和操作控制。
二、功能特点电气自动化控制系统具有以下几个主要功能特点:1. 自动化控制:系统能够根据预设的控制算法,自动对工业过程进行控制和调节,提高生产效率和质量。
2. 监测与诊断:系统能够实时监测工业过程中各种参数的变化,并进行故障诊断和预警,提高设备的可靠性和安全性。
3. 数据采集与分析:系统能够采集和存储工业过程中的各种数据,并进行分析和统计,为生产管理和决策提供依据。
4. 远程监控与操作:系统支持远程监控和操作,操作人员可以通过互联网或专用网络对工业过程进行远程监视和控制。
5. 系统集成与扩展:系统具有良好的开放性和可扩展性,可以与其他系统进行集成,实现更高级的功能。
三、应用领域电气自动化控制系统广泛应用于各个工业领域,包括能源、化工、制造业、交通运输、建筑等。
1. 能源领域:电气自动化控制系统在发电厂、输电站和配电网等能源领域中,用于实现对电力系统的自动化监控和调度。
电气自动化控制系统设计方案
电气自动化控制系统的设计思想电气自动化控制系统设计方案目录第一章绪论 (3)1.1 电气自动化控制系统的发展趋势 (3)1.2电气自动化控制系统的现状 (3)1.3电气自动化控制系统的目的和意义 (3)第二章电气自动化控制系统的设计思想 (4)2.1 控制系统的监控方式 (4)2.1.1 集中监控方式 (4)2.1.2 远程监控方式 (4)2.1.3 现场总线监控方式 (4)2.2 传感器与传感器的分类 (5)2.2.1 传感器 (5)2.2.2、传感器的组成 (5)2.2.3、传感器的测量 (5)2.2.4 传感器的基本特性 (6)2.2.5 传感器的静态输出-输出特性 (7)第三章电气自动化控制系统的主要内容 (8)3.1电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。
(8)3.2自动控制系统的分类方法较多,常见的有以下几种。
(8)3.3.对控制系统性能的要求 (9)第四章电气综合自动化系统的功能 (11)结论 (12)参考文献 (13)电气自动控制系统摘要文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。
设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。
在自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。
【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能电气自动化控制系统的设计思想第一章绪论1.1 电气自动化控制系统的发展趋势作为现代先进科学技术方面的核心领域,依靠最先进的科学建立起来的电气自动化工程控制系统在社会经济的快速发展中起着不可替代的作用,它引领着现代化工业的前进方向,在工业生产中,电气自动化控制系统能够在减少劳动力成本和强度上起到很好的效果,并且能够增强传输信息的有效性和实时性、提高检测精确度,同时,电气自动化控制系统能够降低安全事故发生的概率,保证生产的安全。
东风汽车热电厂电气综合自动化系统改造方案设计
机组与供 电设备不可能全部停运来 改造 , 只能分步 利 用 电气设 备短期 的检修 机会来 进行施 工改造 的实 际 情况 ,电气综合 自动化系统改造所遵循 的基本 原则:
统一规划 、 分步 实施 ,确保改造后的 电气系统 安全 可 靠 、技术 先进合理 、功能实用 、系统组态开放 、便 于
t o t h e ul t i ma t e r e a l i z a t i o n o f t h e t h e r ma l po we r p l a n t .
Ke y wo r ds :e l e c t r i c a l i n t e g r a t e d a u t o ma t i o n s ys t e m;t h e p r i nc i pl e of t r a ns f o r ma t i o n: p r o t e c t i o n c o n ig f u r a t i o n; Pr o g r a ms a n d d e s i g n
Abs t r a c t Do n g f e ng Mo t o r t h e r ma l po we r pl a n t h a s be e n i n o p e r a t i on f o r ma n y y e a r s , i s s t i l l t h e p o we r s u p p l y t o t he p l a nt of Do n g f e n g Mo t o r Co r p o r a t i o n, h o w t o r e a l i z e a u t o ma t i o n t h r o u g h r e f o r m, be r e l i a b l e ,e ic f i e n t ,e c o n o mi c ,p r a c t i c a l ,h a s be c o me a n u r g e n t p r o b l e m . Co mbi ni n g t h e s p e c i ic f
探讨电厂电气综合自动化系统
所 谓 电气综 合 自动 化 系 统 , 就是 集 测量 、 监控 、 通讯 、 电保 护 及安 全 自 继 动 装置 等 功 能于 一 体 的现 代 电厂 电气系 统 。 目前 我 国绝 大部 分 10 伏之 的 1千 变 电站 大都 达 到 了 自动 化 , 用人 员现 场 看护操 作 , 2 伏之上 变 电站 电 不 丽2 汗 气 系统也 正 不断提 高 其 自动 化 的技术 水平 。 现场看 护操 作人 员大大 减少 。 电 但 厂的 电气综 合 自动化 系统的特 殊要求 , 还没有很 好的将微 机综 合 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动化这 一新 技术应用在这一系统之中, 从而导致目前的电厂系统的各种保护和安全 自动装 置都 处于 相 对独立 运行 的现 状难 以改 变 。 基于 此 , 造 电厂 电气系统 的综合 自 改
自动化系统的核心。 在电厂电气综合 自动化实现过程中要解决以下两方面的
问题 。 3 1 注意 现场总线 的标 准 . 对于 现场总 线, 由于保护 和 自动装 置的生产 厂家不 同, 其标准可 能不 同, 不 能 简单地相 连接 。 可行 的办法 是 : 厂用 电气 系统的 所有装 置按 照同一 总线 标 将
工 业 技 术
C n ci c n c n o y R v e hi a s en e a d Te h o1 g e i w
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探 讨 电厂 电气 综合 自动化 系统
王建恩 - 王建辉 2 张 颖,
(, .E 13 j方联 合 电力 蒙西 发 电厂 , . 2 北方联 合电力达 拉 特发 电厂) [ 要】 摘 随着 时 代的进 步 , 我国 电厂 的 电气综 合 自动 化技 术得 到 了很好 的应 用 。 并成为 当 前电厂 综 合 自动 化改 革的 重要 方 向。 文就 我 国 电厂 电气 系 统综 本
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发电厂电气自动化解决方案
发电厂电气自动化解决方案
1.PDS-7000电厂电气自动化系统
电厂电气自动化系统(ECS)是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。
是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。
国大部分发电厂都采用集散控制系统(DCS)来实现热工系统的自动化运行,而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视,自动化水平相对落后。
为了提升电气系统的自动化水平,应考虑建设相对独立的电气控制系统,ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。
PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。
1.1系统特点
★完整的电厂电气自动化解决方案
PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想,包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统,实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂其它智能电气设备的接入等功能,构成了一个完整的电厂电气自动化系统。
PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构,从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑,提供了完整的电厂电气自动化解决方案,系统结构更加清晰,信息的获得更加快捷,系统的维护更加简便,扩展更加灵活。
★开放性设计思想
PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性,在从间隔层到站控层的各个环节的设计中,PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外,还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。
在系统的互联设计中,PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485或现场总线)的兼容性设计,这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活,能够方
便的被接入DCS、SIS和远方调度。
★可靠性
PDS-7000的站控层采用以太网技术,间隔层设备采用双CAN网现场总线技术。
以太网传输速率高(100M Bit/s),采用TCP/IP协议,保证了站控层通讯的快速性、开放性。
现场总线采用短帧结构,传输时间短,不易受干扰;有较强的自检及纠错措施,保证了间隔层数据传输的实时性和可靠性。
PDS-7000间隔层设备的核心模件采用了32位微处理器,配置以大容量的RAM和Flash Memory,从间隔层设备的交流输入、直流电源、开关量输入、开关量输出以及通信等各个环节进行了整体电磁兼容设计,通过了国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等各项目的试验,性能指标大大高于国家标准,提高了间隔层设备的可靠性。
★实时性
间隔层设备采用CAN现场总线通讯,通讯速率最高可达1M Bit/s,站控层设备采用以太网通讯,通讯速率最高可达100M Bit/s。
在通讯协议上,采用平衡式、主动上送的方式,提高了通讯速度,并将所有信息划分为不同的优先级,保证了重要信息、遥控信息的实时性。
在通讯组网上,充分考虑了电厂中DCS系统对电气设备监控实时性的要求,简化了DCS系统与间隔层设备的通讯环节,提高了响应速度。
1.2系统构成
PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构,分为间隔层、网络通讯层和站控层。
★间隔层
PDS-7000系统的间隔层设备按间隔分布式配置。
厂用电保护测控装置可直接下放至开关场,取消了原本大量引入主控室的信号、测量、控制、保护等使用的电缆。
各间隔设备相对独立,仅通过现场总线与网络通讯层的设备通讯,减少了大量的二次接线,节省了投资,减轻了安装调试及维护工作量。
间隔层设备主要有:
机组子系统:发电机(发变组)保护
升压站子系统:升压变压器保护
线路保护装置
母线保护装置
综合测控装置
厂用电子系统:10/6kV厂用电保护与测控装置
400V厂用电保护与测控装置
安全自动装置:备用电源自投装置/厂用电快速切换装置
自动准同期装置
安全稳定装置
故障录波
直流系统
励磁调节系统
★网络通讯层
PDS-7000系统利用通信网络来实现电厂电气系统信息的共享,网络通讯层是架构在间隔层设备和站控层设备之间的桥梁,将间隔层设备的所有信息上传给站控层设备,并接收站控层设备的命令转发给间隔层设备。
网络通讯层设备主要有:
通讯管理装置
规约转换装置
网络中继器
网络交换机
★站控层
PDS-7000的站控层采用分布式、开放式设计,组态完成站监控功能,可全面实现电厂所有电气设备的监控、管理等功能。
站控层设备可采用多种配置模式,既保证了系统整体的可靠性,也使得功能配置更灵活、合理。
站控层设备主要有:
服务器
操作员站
工程师站
通信服务器
不间断电源(UPS)
卫星对时装置(GPS)
1.3网络架构
★ECS完全独立的电厂电气自动化系统
★与DCS系统相结合的电厂厂用电自动化系统★与DCS系统相融合的电气自动化系统
2.PDS-6000计算机监控软件
2.1主要功能模块
数据库管理λ
数据处理λ
网络服务(分服务器端和客户机端)λ
数据采样和历史数据管理λ
数据库检索λ
λ数据浏览和数据录入工具
公式编译和管理λ
告警处理及事件信息浏览λ
图形界面λ
保护综合管理λ
用户安全管理λ
λ报表处理
前置数据处理λ
控制命令传递λ
λ故障录波信息管理
2.2技术特点
客户/服务器(Client/Server)体系结构
标准化网络体系
符合商用数据库规的数据库系统
先进的前置机系统
系统功能可任意扩展
3.PDS-7000网络通讯层设备
3.1PDS-751系列网络通讯装置
装置主要承担间隔层设备与站控层设备的通讯转换任务。
一方面采集间隔层设备的各类实时信息上传计算机监控系统、各级电网调度及电厂DCS;另一方面接收和转发来自计算机监控系统、各级电网调度及电厂DCS的各类操作命令,对间隔层设备进行遥控和遥调操作。
装置可配置多块CPU板,实现双机自动切换。
3.2PDS-753A规约转换装置
装置主要承担将电厂其它智能电气设备接入PDS-7000系统的任务。
一方面将其它智能电气设备的各类实时信息上传通讯管理装置;另一方面接收和转发由通讯管理装置下达的各类命令,对其它智能电气设备进行操作。
3.3PDS-753B网络中继器
装置主要功能是将部分间隔层设备单独组成一个子网接入通讯网络,以提高整个通讯网络的通讯可靠性和通讯速度,延长通讯距离。
4.PDS-7000间隔层设备
一、发电机(发变组)保护装置
PDS-771A
PDS-772A
PDS-771C
PDS-721C
二、升压站保护测控装置PDS-711A/B
PDS-713A
PDS-716A
PDS-721A
PDS-721B
PDS-723A
PDS-725A
PDS-726A
PDS-741A
PDS-742A
三、电厂厂用电保护测控装置PDS-761A
PDS-761B
PDS-763A(B)
PDS-765A
PDS-766A
PDS-767A
PDS-746B
PDS-746C
四、发电厂自动装置
PDS-768A
PDS-731A(B、C)
PDS-737A
五、测控装置
PDS-791A(B、C)
PDS-792A
PDS-793A(B、C、E)
PDS-794A
六、故障录波装置
PDS-781系列
七、辅助装置
PDS-755系列
八、低压厂用电
PDS-560系列
电厂自动化
电厂自动化主要是针对发电厂的自动化专业的从业者作一个全面介绍。
特别是电厂中的运行和检修人员。
本书较为系统介绍了自动化专业中各项工作:热控自动化和电气自动化。
涵盖了电厂运行中的所有相关专业,所涉及的知识点均是最新的成果和前沿理论。
在说明容上选择以大机组、新技术、新器件为主要特点,以实际操作为核心,兼顾理论,注重实用。
对新机组的运行和维护能够起到画龙点睛之妙用;对技术革新中的老机组来说,可以拓宽视野,起到事半功倍的作用;对于电力建设公司中的安装调试人员来说也是很好的参考。
在省科技厅主持下,由南瑞集团公司城乡电网自动化分公司开发研制的DSA系列发电厂电气综合自动化系统,2004年10月24日通过科技成果鉴定。
DSA系列发电厂电气综合自动化系统成果科技鉴定会在举行。
会议听取了该系统的研制报告、用户运行报告、测试报告、资料审查报告,查看了装置及功能演示。
经认真讨论,与会专家一致认为:DSA系列发电厂电气综合自动化系统设计思想先进,结构合理,性能优越,维护方便,运行稳定,系统的主要技术性能指标达到国外同类产品的先进水平。
其中基于光电继电器的转子接地保护、自适应起停机保护和模拟保护试验功能属于国首次应用,处于领先水平。
DSA系列发电厂电气综合自动化系统是为实现发电厂电气部分保护、监控功能而开发的综合自动化系统,它可与发电厂动力部分DCS 无缝连接,实现发电厂整体计算机控制。
适用于中、小型发电厂,特别适用于火力发电厂。