成果介绍
1.课题来源与背景,意义(1) 发电厂电气一体化监控系统发电厂电气现场总线一般由三个部分组成:厂用电气监控系统(ECMS)、升压站网络计算机监控系统(NCS)、电气设备在线监测系统。ECMS系统的主流配置是:发变组、厂用电源等电气设备的控制采用硬接线在DCS实现,监视和管理在ECMS实现。该方案未能充分体现现场总线技术的优势,导致ECMS未能发挥预期的作用。电气设备在线监测系统(发电机、主变压器、GIS、蓄电池和UPS系统在线监测等)为电厂安全运行提供了很好的技术支持,但监测系统缺乏有效的数据统计和分析方法;各电气主设备在线监测系统均有自己的检测装置和后台,不能建立各种监测信息之间的关联,难以做出准确的运行状态在线诊断。另一方面,同样以智能设备为基础,以现场总线构建的NCS系统,不仅实现了对升压站内电气设备快速、全面的数据监测,对升压站内的电气操作和控制,也已有非常成熟的运行经验可以借鉴。遗憾的是,当前发电厂内的ECMS、NCS、电气设备在线监测系统是完全割裂的系统,系统间缺乏数据交互的渠道,且主机/操作员站各自独立设置,导致了资源重复配置,也不利于电厂运行人员对全局的把握。因此,深入挖掘ECMS对厂用电气设备的操作、控制功能,在一种技术、一个标准下对ECMS、NCS、电气设备在线监测系统进行大系统数字化融合,显得尤为重要和迫切。(2) 全厂一体化机械闭锁系统电厂的升压站部分,常配备微机五防系统,该系统完全依赖于计算机监控信号,若计算机监控信号有误,或运行人员马虎、大意或监控不到位,遗漏了变位信号,都可能引起误操作事故。电厂的厂用电部分,一般都未配备微机五防系统,对电气设备五防靠操作票实现,依赖于人的因素。如果开具的操作票有误,或运行人员马虎、大意或监控不到位,也可能引起误操作事故。因此,构建纯物理的机械闭锁逻辑,形成对升压站经典微机五防系统的有益补充,并将升压站微机五防的理念引入厂用电部分,对于保障电气操作人员的人身安全,具有重要的安全意义。2.主要论点与论据,创新之处(1) 提出一种厂用电气监控管理系统的新颖组网方法,挖掘厂用电气监控管理系统对电气设备的控制功能;明确电动机、厂用电源、发变组纳入ECMS或DCS的界限和方式;明确电气监控管理系统与DCS的通信方式;明确电气监控管理系统后台工程师站的设置与布置。(2) 提出一种全厂电气设备在线监测系统集成并共用电气监控管理系统后台的模式及实施策略,将发电机、主变压器、GIS、蓄电池、UPS等在线监测集成并共用电气监控管理系统后台;明确了现场传感器和数据采集装置的数据集中及上传方式,在同一平台下建立了各种监测信息之间的关联关系,形成了全厂统一的电气设备在线监测系统。(3) 提出了在一种技术、一个标准下对原厂用电气监控管理系统(ECMS)、升压站电力网络计算机监控系统(NCS)、电气设备在线监测系统进行大系统数字化融合的方法,搭建了分层分布式的、集建模、数据库组态、工程师站组态于一体的数字化平台,提出了虚拟局域网段的划分以规避网络广播风暴的方法,从网络底层架构上统一了发电厂电气自动化功能。(4) 提出一种基于钥匙传递的、纯物理的全厂一体机械闭锁逻辑,统筹了升压站与厂用电部分的联系逻辑,以消除电气操作的五防闭锁盲区。3.社会经济效益项目成果已成功应用于广东粤电大埔电厂上大压小新建工程,并在钦州、博贺、新会等工程中推广应用,具有示范作用,取得了良好的社会和经济效益。4.历年获奖情况;项目申请发明专利2件,获授权发明专利1件、实用新型专利2件,参编行业标准1项。
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