1.厂用电监控系统的基本构成
目前,以热工自动化为龙头的发电厂分布式运行监控系统(DCSICS)已经在新建和改建电厂中得以大量应用,先进的发电厂的网控自动化技术也得到大量应用。与此同时,发电厂机组电气监控及厂用电自动化也正在融人整个电厂的监控系统。如前所述,火电厂厂用电系统的现状和自动化发展过程证明,厂用电监控系统是电厂电气监控系统的基础。所以厂用电监控系统自动化水平的高低,直接影响电气自动化和机组自动化的水平。现场总线技术在电厂自动化领域的应用,是目前国际和国内的大势所趋。厂用电监控系统实现高水平自动化的条件和基本要求应以此为基础。
2.实现厂用电监控系统自动化的条件和基本要求
凡是有在ECS系统进行遥控、遥测、遥信和遥调要求的厂用电系统间隔层设备,应实现数字化,要求采用分散式就地安装的集保护、测量、控制、通信于一体的综合智能终端设备。如电动机综合保护测控装置、电动机差动保护、低压变压器保护测控装置、微机厂用分支保护装置、测控装置、微机厂用电快切装置等。具备将这些终端设备的通信接口连接起来,通过通信子站实现设备的分层控制,通信子站进而与厂用电监控主站相连的现场总线(网络)设备。可以直接或间接连接至DCSICS系统及电厂SIS系统,对厂用电间隔层设备进行必要控制,同时也可提供Web服务器实现对电气监控系统信息的远程浏览的厂用电监控主站。
其基本要求是:设备就地安装,与DCSICS间通过数据交换实现连接,节省大量测量、控制电缆;电气信息量的交换不受限制,与系统投资基本无关;省略变送器;可实现运行分析、画面显示、报表生成、打印、人机接口、事件记录、报警、事故追忆、防误闭锁等高级应用功能。
3.厂用电监控自动化系统的组成
电厂电气自动化系统由三个层次组成,分别为:
(1)监控计算机系统及网络层;
(2)通信处理机及现场总线层;
(3)测控保护装置层。
4.厂用电监控自动化系统的通信模式
采用以太网结合现场总线的通信模式,即CSPA2000监控计算机系统和通信处理机采用双以太网通信方式,组成电气自动化网;CSPA2000监控计算机系统同时通过DCS网连接到DCS。
通信处理机CSE与保护测控装置之间采用现场总线通信方式(Lonworks);通信处理机作为现场总线到电气自动化网的转换装置,并完成数据处理和规约转换。在该模式下,厂用电的数字式综合保护、测量、控制单元一方面通过通信接口、总线网络、通信处理机CSE与电气自动化监控系统进行通信,进而通过SDPU实现与DCS系统的数据交换。同时厂用电系统中与热工联系紧密的电动机等负荷的数字式测量、控制单元,通过通信接口、总线网络、通信处理机CSE,与DCS系统的DPU进行直接通信,省去了所有的测量变送器、控制电缆。
通信处理机CSE和虚拟数据处理单元SDPU是两个关键通信接口环节。现场总线通信技术已在电力系统输配电综合自动化中具有多年成熟的运行经验,不但运行可靠,管理、维护也极为方便。现场总线网络(通信介质可采用屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤等),通常采用按电压等级分段的方法。间隔层总体分段原则如下:
(1) 6kV/400V厂用电电源及公用段的电气部分的保护、测控设备;
(2)与热工有关的电动机等负荷设备的保护、测控设备;