电厂电气自动化系统方案

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

数据处理

网络服务（分服务器端和客户机端）

数据采样和历史数据管理

数据库检索

数据浏览和数据录入工具

公式编译和管理

告警处理及事件信息浏览

图形界面

保护综合管理

用户安全管理

报表处理

前置数据处理

控制命令传递

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