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發電廠廠用電綜合自動化解決方案
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發電廠廠用電綜合自動化解決方案

方案概述 
 

近年來,隨著微機綜合保護裝置在電廠廠用電系統中的應用,以及其他多種智能裝置的使用,電廠廠用電系統具有了更多的信息量,為了運行、檢修人員能獲得更及時、全面、準確的廠用電信息,以及對所有廠用電設備進行監控和管理,現在電廠廠用電監控管理系統(ECMS)正越來越多地得到應用。

為了適應電廠廠用電監控自動化的需要,江蘇易立電氣股份有限公司在總結多年從事廠站開發、研究的基礎上,采用統一硬件平臺、統一軟件平臺,開發了新一代發電廠廠用電綜合自動化監控系統,該系統對電廠廠用電信息從系統的高度進行了全面統一的考慮。
 

應用場合

發電廠廠用電監控系統等
 

基本配置

發電廠廠用電綜合自動化解決方案組成為:

系統結構 組成產品 應用概述
站控層 ET9800廠站綜合自動化監控系統 全面支持IEC 60870-5-103、IEC 61850等國際標準,滿足電廠廠用電監控綜合自動化需求
ET8102系列遠動通信裝置 全面支持電廠廠用電系統對下IEC 61850服務,電廠廠用電系統對上調度端IEC101、104等
ET8104系列對時通訊裝置 全面支持電廠廠用電系統內SNTP、PPS、PPM等對時服務
通信層 ET8101系列規約轉換裝置 全面支持電廠廠用電系統對下IEC 103、CDT、MODBUS等服務,對上支持IEC 61850服務等,適用于各類智能設備通訊,完成信號采集
ET8103系列工業以太網交換機 全面支持IEC 61850服務
間隔層 ET9000系列高壓保護裝置 電廠廠用電系統110kV電壓等級保護裝置
ET8000系列低壓保護測控裝置 電廠廠用電系統內110kV以下電壓等級保護裝置
ET8500系列測控單元 電廠廠用電系統內饋線、變壓器、電壓互感器等信息的采集,全面支持IEC 61850服務
ET2000系列低壓配電保護測控裝置及儀表 電廠廠用電系統380V保護裝置及測控儀表,全面支持RS485接口
電能質量 ET7013系列靜止無功發生器 電廠廠用電系統低壓400V系列SVG可提高電力系統穩定性、增加系統阻尼、抑制系統振蕩,從而大幅度提高電壓傳輸能力。可針對波動負載進行快速有效的動態無功補償,對電壓波動與閃變、負荷不平衡、功率因數及諧波進行補償,在有效改善電能質量同時,可取得明顯的節能降耗效益
ET7014系列有源電力濾波器 電廠廠用電系統內用于動態抑制諧波,可以同時補償無功,可克服傳統LC濾波諧波抑制和無功補償方法的缺點,達到快速抑制、無諧波放大等特點,完成了傳統LC濾波無法達到的功能

 

系統特點
 

發電廠廠用電綜合自動化監控管理系統采用分層、分布、開放式網絡系統結構,具有典型的三層結構:站控層、通信管理層、間隔層。

站控層采用雙以太網冗余結構,根據需要可設置數據庫服務器、電氣操作員站、電氣工程師站、打印機以及負責與其它系統通信的通信網關,形成電氣系統監控、管理中心。

通信管理層主要由通信管理單元、交換機等組成。采用通信管理單元實現規約轉換和裝置通信,并轉發站控層及DCS系統的遙控命令。由于現場保護測控單元等智能設備數量多,一般機組10kV廠用電子系統、6kV廠用電子系統、380V廠用電子系統、廠用公用子系統和其他智能設備可分別組網,保證了系統的實時性和穩定性。各子系統可分別設置通信管理單元,根據需要可為雙機冗余設計。各通信管理單元接于上位機層以太網,同時可以經RS232/RS485/RS422串口直接與相應機組DCS的電氣控制器DPU相聯,實現數據交換。

間隔層主要由分散的電氣智能裝置(如安裝在廠用高低壓配電柜的保護測控裝置、微機型元件保護裝置、AVR、ASS、UPS控制器、直流系統控制器等)構成,執行DCS或電氣監控的各種指令并向DCS或電氣監控發送監控、監測信息。智能終端層采用RS485、LANWORKS等現場總線或以太網組網,雙網冗余配置,將綜合保護測控裝置中的保護、測量、控制、計量等信息量通過通信口上傳到通信管理單元。

同時電廠廠用電系統采用低壓400V系列SVG可提高電力系統穩定性、增加系統阻尼、抑制系統振蕩,大幅度提高電壓傳輸能力。采用有源電力濾波器可用于動態抑制諧波,可同時補償無功,克服傳統LC濾波諧波抑制和無功補償方法的缺點,達到快速抑制、無諧波放大等特點,完成了傳統LC濾波無法達到的功能。

 

系統方案

 

系統方案1:

本方案中發電機-變壓器組、高低壓廠用電源等電氣設備的控制、監視和管理在ECMS實現,電動機的監測管理信息進入ECMS。電動機的控制仍由機組DCS實現。在機組集控室設置ECMS操作員站,ECMS不與機組DCS通信,兩個系統互相獨立,職責明確。DCS系統負責全廠的熱控系統的監控,DCS系統可以減少用于廠用電源部分的控制器;ECMS系統負責廠用電源部分的監控,同時可以通過通訊方式監測電動機狀態。
高壓廠用電保護測控裝置通過雙100M以太網直接與站控層通訊,低壓廠用電設備通過總線方式經通信管理單元后與站控層通訊,通信管理單元冗余配置,保證了系統的可靠性。

系統方案2:

本方案中發電機-變壓器組、高低壓廠用電源等電氣設備的控制、監視和管理在ECMS實現,電動機的監測管理信息進入ECMS。電動機的控制仍由機組DCS實現。在機組集控室設置ECMS操作員站,ECMS不與機組DCS通信,兩個系統互相獨立,職責明確。DCS系統負責全廠的熱控系統的監控,DCS系統可以減少用于廠用電源部分的控制器;ECMS系統負責廠用電源部分的監控,同時可以通過通訊方式監測電動機狀態。
系統按照機組分別組網,公用部分的信息組網后經VLAN區分后分別接入每臺機組各自的網絡,機組之間的信息相互隔離,這樣保證了系統網絡的負荷較低同時網絡結構比較合理,符合運行、檢修的習慣,這種結構尤其適用于多臺機組且裝置數量較多的情況。

系統方案3:

本方案系統通過串口或以太網口等與DCS通訊,可以上送裝置保護動作、告警、開關位置等開關量信息,以及遙測量等模擬信號,同時也可以接受DCS下發的遙控命令。此方案ECMS系統作為DCS系統的后備系統,二者功能有重復部分。

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