分析了火电厂电气监控系统(ECS)接入集散控制系统(DCS)的3种模式:硬接线、硬接线+通信、全通信,探讨了不同模式的优缺点和应用中存在的问题控制工程网版权所有,认为硬接线+通信方式是目前火电厂ECS接入DCS的主流解决方案,大大提高了ECS的自动化水平,但目前在应用中还存在ECS与DCS的通信受限、ECS的电气维护和管理功能不十分完善等问题,通过技术的改进、参与各方的密切配合,相信这些问题会很好地得到解决,随着通信技术的日趋成熟和稳定,完全取消硬接线的全通信方式也一定会逐步得到推广。
引言
从20世纪80年代末开始www.cechina.cn,我国单机容量300MW及以上的火电机组开始全面采用集散控制系统(DCS),控制范围主要为汽机和锅炉,使机炉的自动化和控制水平大大提高。为了解决电气和热工之间自动化水平不协调的问题,从90年代中后期开始,电气系统的发变组系统、厂用电系统陆续开始纳入DCS进行监控,但电气系统的数字化
本文从应用的角度出发,分析了火电厂ECS通过硬接线、硬接线+通信、全通信3种方式接入DCS的优缺点和需要解决的问题,展望了ECS最终实现全通信的前景和目标。
一、硬接线方式
硬接线方式电气信息通过硬接线接入DCS(见图1)。接入信息主要包括开关量输入(DI)、开关量输出(DO)和模拟量输入(AI),接入方式为空接点和4mA~20mA直流信号。
图1 硬接线方式结构
采用硬接线方式后,通过DCS的CRT实现了电气相关信息的显示报警与电气设备的控制调节,有效提高了整个电气控制的安全性和可靠性,同时扩大了DCS的控制范围,实现了机炉电系统的一体化运行和监控。
硬接线方式的优点是:电气量的I0模件柜集中布置,便于管理www.cechina.cn,设备运行环境好;信号传输中转环节少,对现场信号的反应快速、可靠,连接电缆一次敷设正确后,发生故障的概率较低,维护工作量小。硬接线方式虽然一次性投资较高,但目前大部分电厂、设计院仍认为它是电气信息接人DCS的最可靠、快速的方式。因此,在通信方式逐步应用的情况下,目前对可靠性、实时性和确定性要求很高的电气联锁与控制,仍然保留了硬接线方式。
硬接线方式在实际实施和运行过程中也存在很多问题。主要问题如下:
l) DCS需要配置大量的变送器、I0卡件、机柜和连接电缆,施工复杂,成本高。
2) 接入DCS的信息数量十分有限,系统的扩展性能差。
3) 用电回路需要配置单独的电能表,但又不能实现自动抄表功能。
4) 无法完成事故追忆、保护定值管理、录波分析、操作票、防误闭锁等较为复杂的电气维护和管理工作,电气系统的整体自动化水平较低。
5) 在倒送厂用电时,由于DCS一般尚未投运,高压启备变、高低压厂用电源的远方操作无法实现。
6) 厂用电系统己经采用微机化的综合保护测控装置(以下简称综保装置),面向间隔设计,集保护、测控和通信功能一体,可以通过网络接口传输电压、电流、功率、电量和保护动作信号等大量DCS需要的信息,其精度和实时性完全满足技术要求,硬接线方式客观上造成了硬件的重复配置和资源浪费。
为了克服硬接线方式的不足,特别是对于接入DCS用于监测功能的信息,考虑采用通信方式