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火电厂网络计算机监控系统设计与应用 |
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| 火电厂网络计算机监控系统设计与应用 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 17:34:27  |
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在现代大机组火电厂中，一般是以每台机组的锅炉、汽机和发电机构成单元制系统。各机组之间都是相对独立的，机组控制系统大多数采用相互独立的分散控制系统DCS。在单元制大机组的概念下，出现了炉机电单元控制室、电气系统网络控制室(如果有的话)的分散控制结构。当电气系统网络控制采用计算机监控系统时，不但提高了电气网络的自动化控制水平，为取消电气网络控制室创造了条件，而且使值长能够全面地了解全厂各生产子系统的信息，正确地指挥生产。本文以上安电厂的工程实例，介绍电气网络计算机监控系统兼做全厂值长监控系统的设计与应用。
1 工程简介
华能上安电厂是河北南网最大的火电厂，一期工程为2×350 MW进口机组，接入220 kV系统；二期工程扩建2×300 MW国产机组，接入500 kV系统。电气接入系统为8回220 kV出线和1回500 kV出线。220 kV配电装置为户外敞开式，共11个间隔；500 kV配电装置为户内GIS，共5个断路器间隔。三期工程将建设2台600 MW机组和1回500 kV线路。一期工程建设一座网络控制楼，网络控制室内设有常规的手动模拟控制屏。在模拟控制屏上可对220 kV配电装置内的所有断路器、隔离开关和接地开关进行远方操作。所有隔离开关和接地开关的操作连锁是由开关的辅助接点直接硬连接构成。全厂总值长设在二期工程单元控制室，将来网络控制室实现无人值班，所有220 kV，500 kV配电装置及出线均在该单元控制室控制和监视。
2 设计要求
设计由国产SCADA系统扩充成为网络计算机监控系统的方案为：
a.监控范围包括全部的220 kV配电装置设备、二期工程和预留三期工程的500 kV GIS设备的控制、设备状态、事故信号及继电保护信号等。
b.将数据采集及I/O接口装置、工程师工作站放置网络控制室；操作员工作站放置在二期工程单元控制室的值长控制台上。二期工程单元控制室与网络控制室的直线距离约为300 m。二期工程将建设一座天桥与之相连，天桥下面为电缆通道。
c.网络监控系统作为全厂公用的监控系统，除了主要对220 kV及500 kV系统监控外，还应具有值长监测功能，应与全厂各单元DCS系统及各辅助工艺计算机控制系统构成只收不发的单向通信网络，并监视其运行工况，还应具有与全厂生产管理MIS通信的能力；并具有与河北中调CAE通信规约和石家庄地调通信规约接口的能力，以保证本系统能直接发送及接收调度信息。
d.整个系统应考虑电厂的最终规模容量，其I/O点统计如下：模拟量输入192点；开关量输入704点；开关量输出320点；脉冲量输入48点。
考虑到值长运行功能主要是监测，电气系统的操作机会很少，我们没有要求系统主网络100%热备冗余，而采用冷备冗余的方式，即将主网络光缆敷设2根，1根正常运行，另1根做好接头，作为冷备用。这样既节约了投资，又保证了系统的可靠性。
3 系统配置
系统配置如图1所示。由国家电力公司电力自动化研究院提供设备。
图1 火电厂网络监控系统配置图
Fig.1 Configuration of network supervisory control system
主网为光纤以太网结构，传输介质为光缆。
下位机采用双F—NET本地网，500 kV系统和220 kV系统分开。
主机系统软件采用开放式操作系统UNIX，图形系统符合X-Window标准，高层网络软件为TCP/IP协议。
支撑软件为自行开发的实时数据库管理系统。
人机接口界面为全图形显示，交互菜单输入。
网络计算机监控软件包括：数据采集处理，报警，安全监视，控制功能，事件顺序记录，事故追忆，打印，历史数据管理，设备运行统计及管理，计算机通信及智能报警故障诊断专家系统。还具有远方诊断功能。
通过专用的通信节点机，与全厂其他控制系统构成通信连接(通信节点机通过13个RS-232C/RS-485接口与其他控制系统连接)。
4 实际运行
网络计算机监控系统投入运行以后，运行良好，但与辅助车间计算机控制系统的通信涉及范围太大，目前仅沟通了部分辅助工艺系统的联系，特别是国外厂家的控制系统，涉及经济问题和旧型号计算机系统的软件问题，解决起来比较困难。除此之外，系统的各项功能均达到了设计要求，为上安电厂的网络控制室实现无人值班奠定了基础。
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