隨著機(jī)組向大容量、高參數(shù)發(fā)展，火力發(fā)電廠的自動(dòng)化程度越來(lái)越受重視，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷地改進(jìn)和提高。本文主要研究介紹了電氣監(jiān)控在DCS中的應(yīng)用情況。

　　《電氣工程應(yīng)用》國(guó)家級(jí)電氣工程征稿，以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”，理論聯(lián)系實(shí)際，開展教育科學(xué)研究和學(xué)科基礎(chǔ)理論研究，交流科技成果，促進(jìn)學(xué)院教學(xué)、科研工作的發(fā)展，為教育改革和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

　　在電氣自動(dòng)化中火力發(fā)電廠越來(lái)越重要，受到傳統(tǒng)原因的影響，電器的監(jiān)控還停留在常規(guī)的表計(jì)和硬接線上，在很多大型電廠中都應(yīng)用了自動(dòng)化水平的熱電廠控制自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　火力發(fā)電廠的自動(dòng)化通常劃分為熱工自動(dòng)化和電氣自動(dòng)化兩大部分。

　　從80年代后期，隨著以微處理器為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)(dcs)在電廠中的廣泛應(yīng)用，熱工自動(dòng)化控制水平有了極大的提高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)、爐統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

　　但由于傳統(tǒng)的原因，電氣的監(jiān)控仍停留在常規(guī)的表計(jì)、光字牌、手操站，控制邏輯通過繼電器用硬接線方式實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化水平較低。

　　無(wú)論是熱工自動(dòng)化還是電氣自動(dòng)化，它們的監(jiān)控對(duì)象均可轉(zhuǎn)換成開關(guān)量、模擬量和脈沖量，而這些對(duì)具有強(qiáng)大處理能力的計(jì)算機(jī)而言都是很容易實(shí)現(xiàn)的。因此，把電氣監(jiān)控納入基于微處理器的dcs是完全可行的，也是很有必要的。這對(duì)提高整個(gè)單元機(jī)組的自動(dòng)化水平，協(xié)調(diào)機(jī)爐電的發(fā)展是件十分有益的事。

　　1　電氣監(jiān)控在dcs中的應(yīng)用

　　在國(guó)外項(xiàng)目中，由西門子公司提供的dcs，電氣監(jiān)控進(jìn)入dcs是件平常事。在國(guó)內(nèi)的福州二期、陽(yáng)城電廠、邯峰電廠、德州三期和揚(yáng)州二電廠等，西門子公司作為dcs的承包商，電氣監(jiān)控都已被納入dcs。

　　揚(yáng)州二電廠1號(hào)機(jī)組已于1998年11月12日順利通過了168 h滿負(fù)荷運(yùn)行考核，到目前為止揚(yáng)二工程電氣監(jiān)控納入dcs的范圍在全國(guó)所有電廠應(yīng)用中是最全面、最深入的。下面介紹電氣進(jìn)入dcs在揚(yáng)二電廠的使用情況。

　　1.1　控制范圍

　　控制范圍包括：高壓發(fā)變組開關(guān);啟動(dòng)同期裝置、選擇同期方式、發(fā)出分合閘命令;中、低壓廠用電系統(tǒng)(10 kv，3 kv，400 v母線進(jìn)線開關(guān)和饋線開關(guān)，機(jī)爐島動(dòng)力中心和馬控中心，中壓廠用電切換，低壓廠用電切換);手動(dòng)有載調(diào)壓和啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。

　　對(duì)高壓發(fā)變組的開關(guān)、隔離開關(guān)和接地刀閘由dcs發(fā)出合閘和分閘命令，但聯(lián)鎖和控制邏輯在500 kv就地控制柜中實(shí)現(xiàn)。開關(guān)同期條件的判斷是在專用裝置ass中實(shí)現(xiàn)，dcs用于選擇同期方式，發(fā)出分、合閘控制命令。

　　對(duì)中、低壓廠用電系統(tǒng)，控制和聯(lián)鎖邏輯均在dcs中實(shí)現(xiàn)，各個(gè)開關(guān)(驅(qū)動(dòng)器)根據(jù)自動(dòng)命令、手動(dòng)命令、保護(hù)命令等不同的優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行合閘和分閘控制，命令同時(shí)還有相應(yīng)的釋放條件，當(dāng)條件滿足時(shí)，命令才能發(fā)出去，否則命令被閉鎖，可有效地防止開關(guān)誤動(dòng)。

　　1.2　監(jiān)視范圍

　　除控制范圍所包含的幾項(xiàng)外，還包括：主電源系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、主變、廠高變、起備變和封閉母線)，直流系統(tǒng)(dc 110 v和dc 230 v系統(tǒng))，柴油發(fā)電機(jī)及其動(dòng)力中心和交流不停電電源系統(tǒng)。

　　被監(jiān)視的電氣信號(hào)有：模擬量4～20 ma(電壓、電流、功率、頻率)，pt100或熱電偶(溫度)，開關(guān)量(如開關(guān)的各種狀態(tài))和脈沖量(如電度量)。

　　所有這些信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的功能模件采集進(jìn)來(lái)并打上時(shí)間標(biāo)簽，送到自動(dòng)化處理器。再經(jīng)工廠總線、處理單元和終端總線后送至操作與監(jiān)視系統(tǒng)，供監(jiān)視、報(bào)表、曲線和計(jì)算等功能使用。

　　由于dcs對(duì)開關(guān)量有1 ms的分辨率，沒有必要再采用專門的事故順序記錄裝置。

　　運(yùn)行人員通過29幅電氣畫面(包括了主系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)、啟備電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、ups系統(tǒng)和相應(yīng)的保護(hù)報(bào)警系統(tǒng))，可對(duì)電氣系統(tǒng)在crt上進(jìn)行監(jiān)視和控制。

　　1.3　硬接線監(jiān)控設(shè)備的布置

　　發(fā)電機(jī)電氣盤geb為馬賽克盤，長(zhǎng)、高分別為2 800 mm×1 400 mm。上面布置有500 kv、發(fā)變組、高廠變、中低壓廠用電、柴油發(fā)電機(jī)和ups系統(tǒng)，除此以外還有勵(lì)磁系統(tǒng)控制元件。其中手操站48個(gè)，各種表計(jì)7個(gè)，光字牌192個(gè)。

　　所有進(jìn)geb的信號(hào)都通過dcs，因此geb僅作為操作員終端的后備，并非一般意義上的硬手操。

　　1.4　電氣監(jiān)控在dcs的配置

　　1.4.1　控制站的設(shè)置

　　由于所有進(jìn)dcs的電氣i/o點(diǎn)有1 400點(diǎn)，占整個(gè)dcs的20%，在硬件配置上，用了一對(duì)專門的自動(dòng)化處理器。作為網(wǎng)上的一個(gè)子站，它包括2個(gè)控制柜，其中一個(gè)為基本柜，另一個(gè)為擴(kuò)展柜。

　　1.4.2　操作員站的設(shè)置

　　由于各個(gè)操作員站可互用，任一個(gè)操作員站上均可調(diào)出任一個(gè)畫面，原則上電氣沒設(shè)獨(dú)立的操作員站。

　　1.4.3　與其它系統(tǒng)的接口

　　電氣的勵(lì)磁系統(tǒng)avr、自動(dòng)準(zhǔn)同期ass、保護(hù)、中壓快速切換和故障錄波儀均由專用裝置實(shí)現(xiàn)，但留有與dcs的硬線接口。

　　2　結(jié)束語(yǔ)

　　由于揚(yáng)州二電廠是第一次把電氣監(jiān)控納入dcs，因此在做法上有許多保留。通過實(shí)際運(yùn)行效果看，沒有必要在geb上保留大量的手操站、表計(jì)和光字牌。

　　由于電氣設(shè)備位置比較分散，在設(shè)備和i/o點(diǎn)較集中的地方(如升壓站和繼電器樓)，宜采用遠(yuǎn)程i/o站，通過光纜把電氣量送入dcs。這樣可減少現(xiàn)場(chǎng)電纜，降低造價(jià)，便于維護(hù)。

　　由于dcs具有豐富的功能塊，強(qiáng)大的運(yùn)算功能，它可依據(jù)一定的條件和步驟完成子組或成組功能。在dcs接收自動(dòng)同期指令后，通過邏輯運(yùn)算，判斷發(fā)變組、高壓側(cè)斷路器在斷開位置、機(jī)組已開至預(yù)定轉(zhuǎn)速等條件成立，投入avr，由avr調(diào)壓。當(dāng)電壓已建立和自動(dòng)準(zhǔn)同期條件滿足時(shí)，dcs發(fā)出指令投入ass，ass通過與avr及deh的接口，實(shí)現(xiàn)ass對(duì)avr和deh的調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)，待同期調(diào)節(jié)滿足時(shí)，由ass向斷路器發(fā)出同期合閘指令。所有這些成組功能宜在dcs中實(shí)現(xiàn)。

　　電氣監(jiān)控進(jìn)入dcs，但往往dcs設(shè)備到貨較遲而倒送電較早。在揚(yáng)州二電廠倒送電時(shí)采取了臨時(shí)措施，從geb上直接引線至端子柜和中間繼電器柜而跳過了控制柜，在geb上進(jìn)行操作和觀測(cè)。由此可見，電氣監(jiān)控進(jìn)了dcs后，應(yīng)考慮dcs提前到貨，電子設(shè)備間、工程師室和主控室也應(yīng)提前具備dcs就位條件，使倒送電時(shí)就能用上dcs，充分發(fā)揮dcs的作用。

　　目前，揚(yáng)州二電廠的電氣公用系統(tǒng)仍放在1號(hào)機(jī)中，只能由1號(hào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。但正在施工的德州三期工程2×660 mw機(jī)組，公用系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的自動(dòng)化子站和一個(gè)獨(dú)立的功能區(qū)，在兩臺(tái)機(jī)組的終端總線之間有一網(wǎng)橋。系統(tǒng)正常時(shí)由5號(hào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)5號(hào)機(jī)檢修或故障時(shí)，可由6號(hào)機(jī)取而代之。