(三)关键技术
1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求,因此不宜由DCS来实现保护功能,而应该采用专用保护装置来实现。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等,实现微机化保护、实时数据采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。
2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大电场的环境,工作环境恶劣、电磁干扰大,因而通信网络是ECS系统的关键组成部分,通信网络的性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目前较为流行地采用电缆现场总线网络方式,光纤通信亦开始被用户逐步接受。通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁,方案中一般采用双冗余的设计思想,按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置,当数据通信网络中出现问题时,系统能自动切换至冗余装置或通道,以提高系统可靠性。
3.监控主站。监控主站安置在站级监控层,实现厂用电电气系统监控和管理,主站配置的设备和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要求进行设计,即可以配置成单机、双机或多机系统,标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备、GPS和打印机。
尽管配置的设备规模不同,但配置的软件以及完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管理功能以及应用分析功能等。另外,主站系统可通过多种方式与DCS系统、MIS系统和SIS系统传输数据。
4.ECS与DCS的协调控制。由于电气系统与热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同之处,所以在设计规划阶段和调度运行过程时必须要考虑ECS与DCS系统之间的功能分工和协调控制,主要体现在以下几点:由DCS实现电动机连锁逻辑控制操作,厂用电自动切换逻辑由专用电气装置实现。由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆等功能的管理。控制操作主要在DCS操作员工作站进行,DCS系统授权后也可在ECS操作员工作站进行,但要保证控制权的惟一性。
四、发电厂电气自动化系统技术的发展趋势
由于现场总线通信协议技术标准的多样性,难以统一,使其不能满足以上性能要求,而以太网由于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及低成本等特点,在商业领域和工业领域内得到了大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化中无缝通信的最好选择。
工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提高,全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性问题的解决提供了技术基础,从而为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。
