电厂电气自动化系统
电厂电气自动化控制系统简介
ｌ ８・
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。
火力发电厂电气自动化系统的发展
系统 动态并进行设备的维护与管理 ，Ｅ Ｓ Ｃ 系统与其他系统￣ Ｄ Ｓ Ｉ、 ｎ Ｃ 、Ｓ Ｓ ＭＩ实现数据交换 ，并且电厂的主接线电气分布分段对各种分组装黄进 Ｓ 行 分配控制 ，智能设备通过Ｒ ４ ５ ２ ２ Ｓ ８ — ３ 口与主控单元Ｓ Ｎ ０ 】 连接 ， Ｃ 一 ３Ｅ ＤＳ Ｃ 数据通过站控层的转发工作站实现 ，其它信息如有需要可通过硬接 线方式与Ｄ Ｓ Ｃ 连接 。
参考 文献
【】 ｌ 陈利芳． 电气系统监控 纳入Ｄ Ｓ Ｃ 改造 的设 计与实践 ． 系统 自动化， ０ ，） 】 电力 ２ ２ ４ ０ （． 【］ ２潘俊 生， 邹水 华 ．Ｃ 在火 电厂 电气 系统 中的应 用及其 存在 问题 的探讨 ［ ． Ｄ Ｓ Ｊ广 ］ 东 电力， ０ ， ） ２ ３ ８． ０ （
发电厂电气自动化系统研究
１ ． １ 厂级 监控 信 息 系统 （ Ｓ Ｉ Ｓ ）
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。
Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ（ 数据采集和监控） 、 厂用 电抄表 、 录波分析 、 电动机故障 诊 断 等 各 种 基 础 应 用 及 高 级 应 用 功 能软 件 ， 以及 后 台系 统 与 发 电厂其他 管理 系统 （ 如 ＭＩ Ｓ系统） 间的通信接 口软件 。
发 电厂 的运行管理水平 以及 自动控制水平提高 。
（ ２ ） 通信管理层。这一层包括通信管理装置和通信 网络 ， 主 要完成与上述各种 智能装 置、 Ｄ Ｃ Ｓ系统 、 电气后台监控系统 、 发 电厂 其他智能设 备 （ 如发 电机 保护 、 励磁调节 装置等） 、 发 电厂 其他系统 （ 如厂级监控系统 Ｓ Ｉ Ｓ ） 的通信 。通信方式采用工业 以 太 网和现 场总线 ， 如Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 、 Ｃ Ａ Ｎ等， 通信 管理装置实现 不
２ 发 电厂 电气 自动化 系统 的构成
从 结构 上 看 ， Ｅ Ｆ Ｃ Ｓ系 统 可 分 成 三 层 ： （ １ ） 间隔层 。这一层主要为完成各种专业化 功能 的智 能装
置， 包括 ： 厂用 电中压 ６ ｋ Ｖ ／ １ ０ ｋ Ｖ系统 系列保护 测控装置 、 厂 用 电低压 ４ ０ ０ Ｖ系统系列智能控制器及测控装置 、厂用 电源 快速
Ｏ 引 言
目前 ， 随着 生产、 生活 自动化程度 的提 高， 对 电力等能源供 应 的可靠性提出了越来越高的要求 ， 而发 电厂本身也 向着 电压 等级提 高、 生产规模扩 大、 自动化水平提 高的方 向发展 。发电厂 自动化系 统将原先 各 自独立运行 的系统 中种类和 数量众 多的 继 电保 护 装 置 、 测控装置 、 自动 装 置 等 通 过 现 场 总 线 或 以太 网
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
电气自动化在发电厂的应用与发展
电气自动化在发电厂的应用与发展伴随着计算机网络技术、电子信息技术的飞速发展，发电厂对自动化技术的运用也得到了快速发展。
更高的效率、更低的成本促使厂家必须采用技术更先进、自动化程度更高的技术和产品，集散控制系统（DCS）、厂级监控信息系统（SIS）、厂级管理信息系统（MIS）等辅助控制系统的广泛应用使得发电厂进入了数字化和网络化的时代。
本文针对电子自动化技术在发电厂的应用与现状做了简要分析，并对电气自动化技术的发展趋势进行了合理的展望。
标签：电气自动化，ECS，应用，发展一、电气自动化在发电厂的应用现状电气自动化系统ECS（Electric Control System）是最近几年发展起来的一种新型系统，是发电厂电气自动化领域讨论的热点与焦点。
得益于电气自动化系统特有的数字化与网络化优势，该系统最大限度的挖掘了发电机组的潜力，实现了主控室对机、电、炉的运行监控一体化，大大加强了发电厂的运行管理和自动化水平，同时使电气控制的安全性和可靠性得到了提高。
1.1电气自动化系统在发电厂的基本功能电气自动化技术在发电厂的基本功能是实现对发变电组及高低电压电气设备的电气参数进行实时有效的安全监控，是一个以监视控制设备为主，数据交换信号反馈为辅助的自动化系统。
监控设备时对设备各元件的开关量、模拟量、脉冲量等实时数据进行采集和存储，同时进行数据处理并以主接线图，曲线等形式显示设备的运行状态和数据信息，并及时的上报设备的警告信号、动作事件异常等情况，避免操作失误和危险情况的发生。
此外，自动化系统还需记录日报、月报、年报表、设备启停次数报表和检修报表等。
电气自动化系统的高级功能还提供很多特殊的数据反馈，可以通过网络连接，与集散控制系统DCS进行数据资源的共享，同时可以实现远程诊断，远程控制与远程恢复等功能。
1.2电气自动化系统的总体构成及特点发电厂电气自动化系统ECS集成了电力系统、数据采集、信息处理、通信传输、自动控制、微机保护等综合技术。
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
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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。
国内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通讯以及电厂内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，组态完成站内监控功能，可全面实现电厂内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
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
符合商用数据库规范的数据库系统
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内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-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-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。
在说明内容上选择以大机组、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。
在江苏省科技厅主持下，由南京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南京举行。
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内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内首次应用，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。