电气监控在DCS中的应用

1、电气监控在dcs中的应用摘要：随着机组向大容量、高参数发展，火力发电厂 的电气自动化程度越来越重要，但由于传统的原因，电气 的监控仍停留在常规的表计和硬接线上，自动化水平较低。 而具有高度自动化水平的热电厂过程控制自动化系统(dcs) 已广泛地应用在大型电厂中，具体介绍了电气监控集成在 dcs中的应用情况。关键词：电气；监控；dcsabstract : withthedevelopmentstolargecapacityandhighparameterofunit, theelectricalautomationlevelisemphasizedandmoreincoalfiredpowert

2、otraditionalreason,theelectricalmonitoringandcontrolisstillkeptoneonventionalmetersandhardwires, theautomationlevelisdistributedcontrolsystem(dcs)whichhashigherautomationlevelhasbeenusedinpowerplantpresentstheapplicationoftheintegrationofelectricalmonitoringandlevelcontrolintodcs keyword s： electric

3、 al;monitor ingandcont rol:dcs0概述随着机组向大容量、高参数发展，火力发电厂的自动 化程度越来越受重视，并随着计算机技术的发展而不断地 改进和提高。火力发电厂的自动化通常划分为热工自动化和电气自 动化两大部分。从80年代后期，随着以微处理器为基础的分散控制系 统(dcs)在电厂中的广泛应用，热工自动化控制水平有了极 大的提高，实现了对机、炉统一监控和管理。但由于传统的原因，电气的监控仍停留在常规的表计、 光字牌、手操站，控制逻辑通过继电器用硬接线方式实现, 自动化水平较低。无论是热工自动化还是电气自动化，它们的监控对象 均可转换成开关量、模拟量和脉冲量，而这些对具

4、有强大 处理能力的计算机而言都是很容易实现的。因此，把电气 监控纳入基于微处理器的dc s是完全可行的，也是很有必 要的。这对提高整个单元机组的自动化水平，协调机炉电 的发展是件十分有益的事。1电气监控在dcs中的应用在国外项目中，由西门子公司提供的dcs,电气监控进 入dcs是件平常事。在国内的福州二期、阳城电厂、邯峰 电厂、德州三期和扬州二电厂等，西门子公司作为dc s的 承包商，电气监控都已被纳入dcs。扬州二电厂1号机组已于1998年11月12日顺利通过 t 16 8h满负荷运行考核，到目前为止扬二工程电气监控纳 入dcs的范围在全国所有电厂应用中是最全面、最深入的。 下面介绍电气进入

5、d cs在扬二电厂的使用情况。控制范围控制范围包括：高压发变组开关；启动同期装置、选 择同期方式、发出分合闸命令；中、低压厂用电系统（10kv , 3kv, 400v母线进线开关和馈线开关，机炉岛动力中心和马 控中心，中压厂用电切换，低压厂用电切换）；手动有载调 压和启动柴油发电机。对高压发变组的开关、隔离开关和接地刀闸由dc s发 出合闸和分闸命令，但联锁和控制逻辑在500kv就地控制柜 中实现。开关同期条件的判断是在专用装置a ss中实现， dcs用于选择同期方式，发出分、合闸控制命令。对中、低压厂用电系统，控制和联锁逻辑均在dcs中 实现，各个开关（驱动器）根据自动命令、手动命令、保护

6、命令等不同的优先级来进行合闸和分闸控制，命令同时还 有相应的释放条件，当条件满足时，命令才能发出去，否 则命令被闭锁，可有效地防止开关误动。监视范围除控制范围所包含的几项外，还包括：主电源系统（发 电机、励磁系统、主变、厂高变、起备变和封闭母线），直 流系统（d c110v和dc23 ov系统），柴油发电机及其动力中 心和交流不停电电源系统。被监视的电气信号有：模拟量420ma（电压、电流、 功率、频率），ptloo或热电偶（温度），开关量（如开关的各 种状态）和脉冲量（如电度量）o所有这些信号经相应的功能模件采集进来并打上时间 标签，送到自动化处理器。再经工厂总线、处理单元和终 端总线后送至

7、操作与监视系统，供监视、报表、曲线和计 算等功能使用。由于dcs对开关量有1ms的分辨率，没有必要再采用 专门的事故顺序记录装置。运行人员通过29幅电气画面（包括了主系统、发电机系 统、厂用电系统、启备电源系统、直流系统、柴油发电机 系统、ups系统和相应的保护报警系统），可对电气系统在 crt上进行监视和控制。硬接线监控设备的布置发电机电气盘geb为马赛克盘，长、高分别为2800 mm x 1400mmo上面布置有500kv、发变组、高厂变、中低压 厂用电、柴油发电机和ups系统，除此以外还有励磁系统 控制元件。其中手操站48个，各种表计7个，光字牌192 个。所有进geb的信号都通过dcs

8、,因此geb仅作为操作员 终端的后备，并非一般意义上的硬手操。电气监控在dcs的配置 控制站的设置由于所有进dcs的电气i/o点有1 400点，占整个dc s的20%,在硬件配置上，用了一对专门的自动化处理器。 作为网上的一个子站，它包括2个控制柜，其中一个为基本 柜，另一个为扩展柜。操作员站的设置由于各个操作员站可互用，任一个操作员站上均可调 出任一个画面，原则上电气没设独立的操作员站。与其它系统的接口电气的励磁系统avr、自动准同期ass、保护、中压快 速切换和故障录波仪均由专用装置实现，但留有与dcs的 硬线接口。2结束语由于扬州二电厂是第一次把电气监控纳入dc s,因此 在做法上有许多

9、保留。通过实际运行效果看，没有必要在 geb上保留大量的手操站、表计和光字牌。由于电气设备位置比较分散，在设备和i/o点较集中 的地方（如升压站和继电器楼），宜采用远程i/o站，通过 光缆把电气量送入dcs。这样可减少现场电缆，降低造价， 便于维护。由于dc s具有丰富的功能块，强大的运算功能，它可 依据一定的条件和步骤完成子组或成组功能。在dcs接收 自动同期指令后，通过逻辑运算，判断发变组、高压侧断 路器在断开位置、机组已开至预定转速等条件成立，投入 avr,由avr调压。当电压已建立和自动准同期条件满足时, dcs发出指令投入ass, ass通过与avr及deh的接口，实 现ass对avr和deh的调节，即实现对发电机电压和转速 的自动调节，待同期调节满足时，由ass向断路器发出同期 合闸指令。所有这些成组功能宜在dcs中实现。电气监控进入dcs,但往往dc s设备到货较迟而倒送 电较早。在扬州二电厂倒送电时采取了临时措施，从geb 上直接引线至端子柜和中间继电器柜而跳过了控制柜，在 geb上进行操作和观测。由此可见，电气监控进了 dcs后， 应考虑dcs提前到货，电子设备间、工程师室和主控室也 应提前具备dcs就位条件，使倒送电时就能用上d