基于火电厂电气综合自动化系统探讨

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1、基于火电厂电气综合自动化系统探讨（大唐长春第三热电厂130022）摘要：随着现代电力行业技术的进步，以及我国自动化技术的长足发展，火电厂电气自动化系统水平也越来越完善。当前，火电厂电气综合自动化系统正逐步向信息管理、设备管理、故障分析、自动抄表等多种智能化管理方向发展，集测控、监视、报警、通讯等多种功能于一体。电气综合自动化技术在火电厂的应用中已经产生了巨大的经济效益，并成为未来火电厂电气综合自动化系统的发展趋势。关键词：火电厂；电气综合自动化；系统一、火电厂电气综合自动化系统的组成和功能1火电厂电气综合自动化系统的组成1.1站控层站控层的设置使得对火电

2、厂内所有电气设备的管理、监控变得更加灵活，内部主要有火电厂专业软硬件，不间断电源系统，工程师操作站，和服务器站。1.2网络通信层网络通信层是整个电网自动化系统的核心，担负着整厂数据通信的任务。这一层主要由网络交换机，中继器和通信管理器等组成。1.3间隔层间隔层的主要功能是釆用间隔分布方式将火电厂电气保护装置安装在开关场中，这种方式减少了二次接线，使得各设备相对独立，降低了维护与调试的工作量。间隔层的主要设备有：400V厂用电保护与测控装置、综合测控装置、母线保护装置、线路保护装置、升压变压器保护、发电机（发变组）保护等机组装置，此外，还有励磁调节系统、直

3、流系统、故障录波、安全稳定装置、自动准同期装置、厂用电快速切换装置、备用电源自投装置。2火电厂电气综合自动化系统的功能2.1实吋数据采集功能通过连接在底层的各个传感器，对电厂系统的各开关量、模拟量进行实时数据采集，并存入数据库，供后续功能模块调取。2.2数据库存储记录功能能够将电厂系统的年、月、日的发电生产情况进行记录，并自动生产相应的数据报表。2.3人机交互界面功能在人机交互界面中，要能显示火电厂电气接线图，发电机组接线图，励磁接线图，以及其他后备系统安装线路图。此外还要能实时在线显示当前火电厂发电总量，电气系统运行状态图等过程参数。2.4控制方式切换

4、功能在断路器，接地开关等电气设备处，需要具有控制方式的自动投切功能，从而满足整个火电厂电气控制要求。2.5数据报表打印功能对运行中的实时和历史数据要能自动生产数据报表，并通过网络发送到网络打印机，实现数据、报表，趋势图等打印功能。2.6故障自诊断功能对火电厂发生的故障能进行实时报警，并定位故障位置，根据系统内部预定的专家库，进行故障自诊断，提示当前故障原因，从而帮助值班人员尽快排除故障。2.7数据远程通讯功能为了能在远程对发电厂生产情况进行监控，需要整个自动化系统具有良好的实时远程通讯功能，从最上层的计划调度，到中间的运行控制，再到最底层的生产对象，都需

5、要稳定远程数据通信功能。二、火电厂电气综合自动化系统设计1分布式控制设计硬件管理器在系统中所起的主要作用就是控制并实时监控通信接口以及功率模块的运行情况，实现信息以及功率两种信号的成功传输。为了能够进一步的提高硬件管理器的适用性及其性能，本文硬件管理器的设计是基于相臂原理进行的。基于相臂的硬件管理器与应用管理器之间实时通信所传递的控制变量信息是：占空比、同步信号、状态信号、相臂电压及电流，二者通讯时所需要的带宽可以通过公式CB=Kd*fsw*Nx*NHM,其中Kd是采样周期与传输时间的比率，fsw是采样频率，Nx是传输数据的表示位数，NHM是系统中便件管

6、理器的个数。2基于相臂的硬件管理器设计基于相臂设计硬件管理器的主要考虑因素就是既要保证系统运行过程中的灵活性，同吋也要使得系统进行控制与通信的过程更为简化。本文所设计基于相臂的便件管理器其结构组成为：1个双向的光线通信接口，主要是接受应用管理器的驱动信息，同时向上层反馈运行状态；可以测量电压以及电流的传感器；4个被隔离开的IGBTfJ级驱动，主要对主功率管驱动，还可以辅助功率管；2个用于转换传感器模拟信号的A/D转换器，把这些信号转换成系统可以识别的数字信号。3应用管理器设计实现应用管理器DSP对硬件管理器的控制是通过中断服务程序来执行的，一旦测量到SY

7、NC中信号量变大，那么DSP就开始执行中断操作。当中断服务程序开始执行时，DSP就会通过16位的数据总线DB[15..O]来读取PLD的输入寄存器，并使用相应的控制算法进行运算，最后将得到的计算结构转换为控制程序，再输入至PLD的输出寄存器中。4分布式系统上层网络设计为了进一步提高系统运行稳定性，实现变流器之间的顺畅通信，必须在系统最上层构建完善的通讯网络，以将系统中的变流器连接在系统级的分布式控制体系中，以太网技术为这种通讯网络提供了解决方案。具体通讯网络协议如下：4.1数据包字节长度可变不定长度的数据包与固定长度的数据包之间最大的区别就在于地址域的不

8、同。长度可变数据包的地址域被分为两部分，目标地址与源地址，这种设计可以将已有系统