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发电厂厂用电综合自动化解决方案
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发电厂厂用电综合自动化解决方案

方案概述 
 

近年来,随着微机综合保护装置在电厂厂用电系统中的应用,以及其他多种智能装置的使用,电厂厂用电系统具有了更多的信息量,为了运行、检修人员能获得更及时、全面、准确的厂用电信息,以及对所有厂用电设备进行监控和管理,现在电厂厂用电监控管理系统(ECMS)正越来越多地得到应用。

为了适应电厂厂用电监控自动化的需要,江苏BOB体育网站电气股份有限公司在总结多年从事厂站开发、研究的基础上,采用统一硬件平台、统一软件平台,开发了新一代发电厂厂用电综合自动化监控系统,该系统对电厂厂用电信息从系统的高度进行了全面统一的考虑。
 

应用场合

发电厂厂用电监控系统等
 

基本配置

发电厂厂用电综合自动化解决方案组成为:

系统结构
组成产品
应用概述
站控层
ET9800厂站综合自动化监控系统
全面支持IEC 60870-5-103、IEC 61850等国际标准,满足电厂厂用电监控综合自动化需求
ET8102系列远动通信装置
全面支持电厂厂用电系统对下IEC 61850服务,电厂厂用电系统对上调度端IEC101、104等
ET8104系列对时通讯装置
全面支持电厂厂用电系统内SNTP、PPS、PPM等对时服务
通信层
ET8101系列规约转换装置
全面支持电厂厂用电系统对下IEC 103、CDT、MODBUS等服务,对上支持IEC 61850服务等,适用于各类智能设备通讯,完成信号采集
ET8103系列工业以太网交换机
全面支持IEC 61850服务
间隔层
ET9000系列高压保护装置
电厂厂用电系统110kV电压等级保护装置
ET8000系列低压保护测控装置
电厂厂用电系统内110kV以下电压等级保护装置
ET8500系列测控单元
电厂厂用电系统内馈线、变压器、电压互感器等信息的采集,全面支持IEC 61850服务
ET2000系列低压配电保护测控装置及仪表
电厂厂用电系统380V保护装置及测控仪表,全面支持RS485接口
电能质量
ET7013系列静止无功发生器
电厂厂用电系统低压400V系列SVG可提高电力系统稳定性、增加系统阻尼、抑制系统振荡,从而大幅度提高电压传输能力。可针对波动负载进行快速有效的动态无功补偿,对电压波动与闪变、负荷不平衡、功率因数及谐波进行补偿,在有效改善电能质量同时,可取得明显的节能降耗效益
ET7014系列有源电力滤波器
电厂厂用电系统内用于动态抑制谐波,可以同时补偿无功,可克服传统LC滤波谐波抑制和无功补偿方法的缺点,达到快速抑制、无谐波放大等特点,完成了传统LC滤波无法达到的功能

 

系统特点
 

发电厂厂用电综合自动化监控管理系统采用分层、分布、开放式网络系统结构,具有典型的三层结构:站控层、通信管理层、间隔层。

站控层采用双以太网冗余结构,根据需要可设置数据库服务器、电气操作员站、电气工程师站、打印机以及负责与其它系统通信的通信网关,形成电气系统监控、管理中心。

通信管理层主要由通信管理单元、交换机等组成。采用通信管理单元实现规约转换和装置通信,并转发站控层及DCS系统的遥控命令。由于现场保护测控单元等智能设备数量多,一般机组10kV厂用电子系统、6kV厂用电子系统、380V厂用电子系统、厂用公用子系统和其他智能设备可分别组网,保证了系统的实时性和稳定性。各子系统可分别设置通信管理单元,根据需要可为双机冗余设计。各通信管理单元接于上位机层以太网,同时可以经RS232/RS485/RS422串口直接与相应机组DCS的电气控制器DPU相联,实现数据交换。

间隔层主要由分散的电气智能装置(如安装在厂用高低压配电柜的保护测控装置、微机型元件保护装置、AVR、ASS、UPS控制器、直流系统控制器等)构成,执行DCS或电气监控的各种指令并向DCS或电气监控发送监控、监测信息。智能终端层采用RS485、LANWORKS等现场总线或以太网组网,双网冗余配置,将综合保护测控装置中的保护、测量、控制、计量等信息量通过通信口上传到通信管理单元。

同时电厂厂用电系统采用低压400V系列SVG可提高电力系统稳定性、增加系统阻尼、抑制系统振荡,大幅度提高电压传输能力。采用有源电力滤波器可用于动态抑制谐波,可同时补偿无功,克服传统LC滤波谐波抑制和无功补偿方法的缺点,达到快速抑制、无谐波放大等特点,完成了传统LC滤波无法达到的功能。

 

系统方案

 

系统方案1:

本方案中发电机-变压器组、高低压厂用电源等电气设备的控制、监视和管理在ECMS实现,电动机的监测管理信息进入ECMS。电动机的控制仍由机组DCS实现。在机组集控室设置ECMS操作员站,ECMS不与机组DCS通信,两个系统互相独立,职责明确。DCS系统负责全厂的热控系统的监控,DCS系统可以减少用于厂用电源部分的控制器;ECMS系统负责厂用电源部分的监控,同时可以通过通讯方式监测电动机状态。
高压厂用电保护测控装置通过双100M以太网直接与站控层通讯,低压厂用电设备通过总线方式经通信管理单元后与站控层通讯,通信管理单元冗余配置,保证了系统的可靠性。

系统方案2:

本方案中发电机-变压器组、高低压厂用电源等电气设备的控制、监视和管理在ECMS实现,电动机的监测管理信息进入ECMS。电动机的控制仍由机组DCS实现。在机组集控室设置ECMS操作员站,ECMS不与机组DCS通信,两个系统互相独立,职责明确。DCS系统负责全厂的热控系统的监控,DCS系统可以减少用于厂用电源部分的控制器;ECMS系统负责厂用电源部分的监控,同时可以通过通讯方式监测电动机状态。
系统按照机组分别组网,公用部分的信息组网后经VLAN区分后分别接入每台机组各自的网络,机组之间的信息相互隔离,这样保证了系统网络的负荷较低同时网络结构比较合理,符合运行、检修的习惯,这种结构尤其适用于多台机组且装置数量较多的情况。

系统方案3:

本方案系统通过串口或以太网口等与DCS通讯,可以上送装置保护动作、告警、开关位置等开关量信息,以及遥测量等模拟信号,同时也可以接受DCS下发的遥控命令。此方案ECMS系统作为DCS系统的后备系统,二者功能有重复部分。