火电厂综合自动化系统.pptx
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。
电厂自动控制系统基础知识和技术特点PPT课件
t
τ
t1 t2
1
G(s)= Ts +1n
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热工自动控制系统组成与分类
• 自控系统一般由以下几部分组成： • 受控对象（过程）：在自动控制系统中，工艺变量
需要控制的生产过程、设备或机械等，如汽轮机、 过热器等； • 被控变量：表征其工作状态的物理量，如汽轮机转 速、主汽温度等； • 测量变送：对被控量进行测量（转换成标准信号） 的装置，例如压力变送器、热电阻、热电偶等； • 调节器：把测定值和设定值进行比较运算，并输出 控制指令的装置； • 执行器（调节阀）：把调节器的指令成比例地转换 为直线或角位移地装置；
(n > m）
选择哪种传递函数的形式，可依据以下两点：
对被控对象的验前知识的掌握
对建立数学模型准确性的要求
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（1）确定
Ke-τs G(s) =
参数 K
T
Ts + 1
• t1/2处为扰动起点； • 在s型响应曲线找拐点，并作切线； • 记交点a、b和c
τ 的作图法
• 起点到a的距离为τ； • a点到c点的距离为T；
概述
• 1、自动控制的概念
• 在热力生产设备上配置一些自动化装置，代替人的部分直接劳动，使生产 在不同程度上自动地进行。这种在无人直接参与的情况下，由自动化仪表 和装置来控制生产过程的办法就称为热力过程自动化。
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• 2、热力生产过程自动化的组成 • 1）自动检测：对反映热力生产过程运行状
• 实现全厂生产过程监控 • 实时处理全厂经济信息和成本核算 • 竞价上网处理系统 • 实现机组之间的经济负荷分配 • 机组运行经济评估及运行操作指导
火电厂常规的自动控制系统
火电厂常规的自动控制系统（给水、减温、燃烧）介绍及方案1、锅炉设备主要有哪几个调节系统？答：（1）给水自动调节系统。
（2）过热汽温自动调节系统。
（3）再热汽温自动调节系统。
（4）燃烧过程自动调节系统（引风、送风、一次风、氧量控制）。
（5）主汽压力自动调节系统。
2、锅炉给水调节的任务是什么？答：锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围。
3、给水自动调节系统中主站切手动有哪些条件？答：1）所有给水泵分站在手动控制。
（2）操作员人为切手动。
（3）给水泵在压力控制方式，给水泵出口压力信号故障或压力与给定值偏差大。
（4）汽包水位信号故障。
（5）给水流量信号故障。
（6）蒸汽流量信号故障。
（7）给水泵在水位控制方式，汽包水位与给定值偏差大。
4、变速泵给水调节系统包括哪几个子系统？答：变速泵给水调节系统包括三个子系统：汽包水位调节子系统、泵出口压力调节子系统、泵最小流量调节子系统。
5、如何调节给水泵转速？答：汽动泵是通过电流、电压转换器与其电液调节系统连接来改变转速。
而电动给水泵是通过执行机构去控制液压联轴器的勺管位置，改变给水泵转速。
6、简述三冲量双回路给水调节系统的原理。
答：三冲量双回路给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量和三个信号，其中水位是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输出信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值。
蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于虚假水位而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量。
蒸汽流量和给水流量两个信号相配合，可消除系统的静差。
当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化反应很快，差压变化及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可以根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
7、测量信号接入调节器的极性是如何规定的？答：关于测量信号接入调节器的极性规定：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标“+；反之，当信号值增大时要求关小调节阀，该信号标以“-”号。
火力发电厂的全厂自动化
火力发电厂的全厂自动化火力发电厂的全厂自动化引言随着科技的不断进步和电力需求的日益增长，火力发电厂作为全球电力供应的重要支柱，其效率和安全性已成为业界关注的焦点。
全厂自动化作为提升火力发电厂性能的关键技术，为实现高效、安全和可靠的电力供应提供了有力保障。
本文将探讨火力发电厂全厂自动化的定义、技术原理、设计与实施以及效益分析，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
概述火力发电厂全厂自动化是指通过采用先进的自动化技术和设备，对火力发电厂的生产过程进行全面、实时和自动的控制和管理。
全厂自动化不仅可以提高电力生产的效率，减少能源消耗和环境污染，还可以增强电力系统的稳定性和安全性，降低运营成本。
实现火力发电厂全厂自动化的主要途径包括自动化设备、自动化系统和自动化网络的设计与部署。
技术原理实现火力发电厂全厂自动化的核心技术包括机器学习、物联网、云计算和大数据分析等。
通过机器学习技术，可以对发电设备的运行状态进行预测和诊断，提前发现并解决潜在问题，确保设备稳定运行。
物联网技术则可以将火力发电厂的各种设备、传感器和控制系统连接在一起，实现数据的实时采集、传输和处理。
云计算和大数据分析技术则可以对海量的数据进行存储和分析，为决策者提供全面、准确的数据支持。
设计与实施实现火力发电厂全厂自动化的设计和实施过程包括多个阶段。
首先，需要对火力发电厂的工艺流程和设备进行详细的分析和评估，确定自动化的目标和方案。
其次，需要选择合适的自动化设备和系统，如传感器、执行器、控制器和监控软件等。
同时，还需要建立自动化网络，将所有的设备和系统连接在一起，实现数据的互通和共享。
最后，需要对自动化系统进行调试和优化，确保其能够正常运行并达到预期的效果。
效益分析实现火力发电厂全厂自动化可以带来多方面的效益，包括经济效益、环保效益和安全效益。
经济效益方面，全厂自动化可以提高电力生产的效率，减少人力成本，提高企业的竞争力。
环保效益方面，全厂自动化可以减少能源消耗和环境污染，实现清洁生产。
火力发电厂DCS系统 ppt课件
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DCS系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ包含的主要内容
➢ 模拟量控制系统（MCS） ➢ 逻辑控制系统（SCS） ➢ 锅炉安全监控系统（FSSS） ➢ 机组数据监测系统（DAS） ➢ 汽轮机监测保护系统（TSI） ➢ 汽轮机电液调节系统（DEH）
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3.锅炉安全监控系统（FSSS）
➢ 锅炉点火 ➢ 火焰检测监视 ➢ 燃料管理 ➢ 炉膛安全保护
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4.机组数据监测系统（DASS）
数据采集及监视温度 压力 流量 电流 电压
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5.汽轮机监测保护系统（TSI）
➢ 震动 ➢ 涨差 ➢ 位移 ➢ 转速
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6.汽轮机电液调节系统（DEH）
汽轮机调门控制
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谢谢
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负 压
汽轮机主控器
锅炉主控制器
DEH
燃料量控制器 送风控制系统 引风控制系统
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1.3给水控制系统
1.31 汽包炉给水控制系统
30%负荷以下控制旁路门，一般采用单冲量控制汽包水位。 30%负荷以上控制汽泵或电泵，采用三冲量控制汽包水位。
火电厂电气综合自动化系统设计分析
火电厂电气综合自动化系统设计分析摘要：中国目前正处于现代化的关键阶段，电力系统的性能要求越来越高。
大多数火力发电厂使用的传统电力设施在运作上存在缺陷，影响到电网的稳定性。
因此，需要改进对综合自动化技术和电气设备的研究和优化。
采用电气综合自动化系统改善了传统设备的缺点，对提高发电厂生产效率和质量十分重要。
在此基础上，本文首先对电气综合自动化系统进行了概述，介绍了电厂电气自动化系统的网络结构，最后分析了电厂电气综合自动化系统的设计。
关键词：火电厂；电气综合自动化系统；设计研究前言国民经济的增长和人民生活水平的提高与电力工业的发展密不可分。
在我国，随着发电机充电能力不断提高和逐步发展到大容量和高参数，人们越来越重视发电机的安全和运行经济。
实施发电厂系统的自动化升级无疑是节省能源和提高效率的重要手段。
在电厂电气自动化系统中，它不仅执行各种综合功能，如保护、测量和控制分析等，还可以分析电气系统的内部故障，并改进整个系统的运行管理。
1电气综合自动化系统的概述通过实施电气综合自动化系统，它能够在电厂日常运行管理中有效地管理发电质量，提高总体电源管理水平，减少电路运行过程中的故障发生率。
此外，自动控制可降低人工成本，并实现远程控制和管理。
目前，发电厂综合自动化系统的主要功能如下:（1）对综合自动化系统的所有子系统进行监控和管理，包括相关数据收集、系统缺陷的及时检测和记录.（2）有关子系统的微机可由电气综合自动化系统保护。
（3）检查分系统的电压和功率指标管理系统。
（4）具有低周减负荷功能，确保系统的发电和电力消耗处于平衡状态。
2火电厂电气综合自动化系统的设计原则基于分布式控制系统(DCS)并同时连接多个DCS系统组的整个发电厂的集成电气自动化系统。
对整个发电厂的数据集和控制系统平台的统一控制允许使用完整、分散、分布式和多层电磁自动化技术来满足集中管理和分散控制的要求。
发电厂供电系统分为网络自动化系统(NCS)和单元电子自动化系统(ECS)。
控制系统(MCS) 火电厂生产(高教课件)
汽轮机控制回路的工作，使机组能快速、
安全、经济地对外界负荷作出响应。
学习研究
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二、协调控制系统的定义 单元机组的协调控制系统(Coordinated Control System，简称CCS)是根据单元机 组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内 外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控 制系统。
协调控制系统是单元机组的负荷控制系统。
学习研究
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2．协调控制系统的功能组成 单元机组协调控制系统的功能系统范围包括 负荷控制系统、子控制系统和负荷控制对象 三大部分。
学习研究
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负荷管理控制中心(LMCC)接受的是外部负 荷指令、根据机组和控制系统本身需要所设 的内部负荷指令。
内部负荷指令一般有机组辅机故障减负荷快 速返回(Run Back)指令，与机组负荷有关的 主要运行参数超过上限而引起的减负荷迫降 (Run Down)指令，主要运行参数低于下限 而引起的增负荷迫升(Run Up)指令。
(4)协调外部负荷请求与主／辅设备实际能 力的关系。在机组主／辅设备能力受到限制 的异常情况下，能根据实际情况，限制或强 迫改变机组负荷。这是协调控制系统的联锁 保护功能。
学习研究
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学习研究
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四、协调控制的基本原则
从锅炉燃烧率改变到引起机组输出电功率
变化，其过程有较大的惯性和迟延，如果
只是依靠锅炉侧的控制，必然不能获得迅
学习研究
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五、协调控制系统的基本组成 1．协调控制系统的分层设计原则
(1)最高层为机组级的CCS主控系统，也称协调 层。
(2)第二层为汽轮机主控TM和锅炉主控BM级， 也称组控层，分别控制汽轮机或锅炉。
(3)第三层为锅炉给水、燃烧、送风等各个子回 路的控制，也称基础自动层。
火力发电厂电气系统 ppt课件
发变组保护内容
• 发电机差动保护，发电机内部相间短路故障的主保护。 • 发电机定子绕组匝间短路保护，发电机定子绕组匝间短路及定子绕组分支开焊故障的主保护。 • 定子接地保护，发电机定子回路单相接地故障的保护。 • 转子接地保护，一点接地作用于信号，两点接地保护动作于跳闸。 • 发电机低励、失磁保护，Ⅰ段动作于减出力，Ⅱ段动作于跳闸。 • 逆功率保护，发电机出现有功功率倒送，发电机变为电动机运行异常的保护。 • 非全相运行保护，反应分相操作断路器非全相的合闸和跳闸。 • 发电机定子过负荷保护，反应发电机定子绕组的平均发热状况，保护动作量同时取发电机机端、中性点定子电流。 • 发电机对称过负荷保护，为对称过流和对称过负荷保护，取其中的最大相电流判别。 • 突加电压保护，突加电压保护作为发电机盘车状态下，主断路器误合闸时的保护。
• 变压器差动保护，主要是作为变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短 路及匝间层间短路故障的主保护。
• 变压器零序过流保护，主要是作为中性点直接接地的主变高压侧引出线至母 线上发生单相接地故障的后备保护。
• 变压器过负荷保护，一般作用于信号。
• 励磁变过流速断保护，反映电流大小，电流超过额定值时动作于跳闸。
• 变压器附件安装过程中需按工序施工，作业工具设专人保管，施工完成后需 清点工具。
1.发变组及厂用电系统
发变组及厂用电系统网络图.dwg
发变组保护原理
根据电力系统发生故障时出现电流突增、电压突降，以及电流和电压间 相位角发生变化而设计。通过电流互感器（CT）、电压互感器（PT）等装置 采集设备电流及电压变化信号，传输到电子间保护装置，保护装置通过判断 作用于断路器跳闸或发出报警信号。
安装是否有足够的空间穿入盘柜。 • 螺栓固定的设备，螺栓力矩值要满足规范要求。 • 就地控制柜，控制箱安装高度一致，排列整齐。 • 电气埋管需整齐美观。
火力发电及其生产过程3电气设备电厂自动化-PPT精选
隔离开关的种类 安装地点：屋内式和屋外式 绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱
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开关设备录像（39：36）
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4 互感器 （43：07）
互感器包括：电流互感器（TA 或CT） 电压互感器（TV或 PT）。
第二章 火力发电及其生产过程
1、火力发电厂的分类 2、火电厂的生产过程 3、锅炉设备 4、汽轮机设备 5、热力系统及辅助设备 6、电气设备 7、火力发电厂的运行 8、火力发电厂自动化
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第 6 节 电气设备
• 电气设备 –一次设备 :直接生产和输送电能的设备（发 电机、变压器、主母线、高压互感器、隔离 开关等） –二次设备:对一次设备进行监视、控制和保 护的设备
一次设备连接成的电路成为电气主接线。 二次设备连成的电路称为二次电路。
电气主接线图
• 电气主接线表明电能汇集和分配的关系以及各种运行方式 。
• 主接线常按规定的图形符号画成单线图的形式，单线图画 出的是单相电路，实际上表示三相电路。
• 断路器和隔离开关画成断开状态。
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电气主接线图举例
如：高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器 。 • 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流。 如：高、低压熔断器。 • 既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合过负 荷电流或短路电流。 如：高压断路器、低压空气开关（能起控制和保护的作用 ） 20•20/2/4不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压。
其它作为传递动力的部分，称传动机构。
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熄灭交流电弧的基本方法
（1）灭弧介质具有较高的传热能力、介电强度、热游温度和 热容量。 按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、 SF6、真空
火电厂综合自动化系统
室
电 电能计量系统网络柜
子 设
路由器
备
交换机
间
MODEM
省
网
调
调
远动屏
电
子 DI/DO/AI/VO/交流采样 设
备
远动处理器
间
二、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 ③、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）
故障信息子站屏 网
三、厂用电监控管理系统（ECMS）
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
燃 料 管 理 子 系 统
计 划 管 理 子 系 统
财 务 管 理 子 系 统
系 统 管 理 子 系 统
办 公 自 动 化 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
省
②事件记录
调
③统一时钟 ④规约转换
DCS系统 电
子 设
DAS 备
间
NCS系统
网 络
继
开关站设备控制 电
二、系统组成及功能
2、电厂管理信息系统 MIS
电厂管理信息系统（MIS）
生 产运 技行 术管 管理 理子 子系 系统 统
安 检 管 理 子 系 统
劳 动 人 事 管 理 子 系 统
火电厂中的自动控制调节PPT课件
大功率汽轮机 热效率更高。
2020年3月29日
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主要控制项目
•汽轮机功率及频率调节功能 •汽机自启停系统（TAS） •汽轮机超速保护（OPC) •旁路自动控制系统（BPC） •汽动给水泵的控制系统等
2020年3月29日
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炉膛爆燃的防止措施
一、设法防止炉膛内积存的可燃性物质和空气的浓度达 到爆炸浓度；（点火后）
二、如炉膛内已经积存有易爆燃的燃料和空气混合物，则防 止明火(点火能源)的出现。（点火前）
2020年3月29日
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2020年3月29日
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锅炉定期排污顺控系统
锅炉定期排污的作用是降低炉水含盐量，提高蒸 汽品质，保护受热面。随着汽包中的水不断蒸发， 炉水的含盐量逐渐增高。因此，在锅炉运行一段 时间后，就应该将水冷壁下联箱中盐量最高的炉 水排走。
2020年3月29日
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实现开关量控制的设备
❖继电器式 ❖逻辑组件式 ❖通用计算机式 ❖可编程控制器式等
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除灰除渣系统的控制
除灰渣系统的作用是把锅炉燃煤而生成的飞灰、炉渣等废 料及时清除，排至贮灰场或输送到综合利用单位。 包含一些泵、阀的控制
2020年3月29日
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锅炉吹灰顺序控制系统
吹灰器用于清扫锅炉水冷壁、过热器、再热器、 省煤器和空气预热器上的积灰和结焦，以提高传 热效果，提高热效率。大型锅炉使用的吹灰器数 量很多，并要求定期进行顺序操作。
火电厂热工自动化的范围极其广泛，包括主机、辅助设备、 公用系统的自动化，大致可以分为五个基本内容：