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解决方案
project solution
浙江嘉兴电厂二期工程PowerAGC 2000电厂监控系统
来源: | 作者:Wescon | 发布时间: 2017-09-18 | 637 次浏览 | 分享到:
项目概要
       嘉兴电厂二期工程位于杭州湾北岸平湖市乍浦镇,是继北仑电厂之后兴建的又一巨型港口电厂,其建设规模为4台600MW国产亚临界燃煤凝汽式汽轮发电机组。4台机组均采用发变组单元接线,以500kV电压接入系统。发电机出口不设断路器,发电机与主变压器用离相封闭母线相连接。本期新建500kV配电装置,500kV采用1个半断路器接线,该配电装置建设3个断路器串,其中第1串为发电机串,第2、3串各接1回主变500kV进线和1回500kV出线。
       2003年2月,在国内外多家公司激烈竞标中,上海惠安一举中标,获得该监控系统项目,为其提供PowerAGC 2000电厂计算机监控系统。本期工程I/O单元处理的信息量为:模拟量输入:113点;开关量输入:622点;控制量输出:215点;模拟量输出:4点。
       在上海惠安所有项目参与人员的辛勤努力及嘉兴电厂相关领导的支持和密切配合下,该站PowerAGC 2000 电厂监控系统已于2004年3月部分投产使用,整体项目预计2005年正式投产使用。投运以来,从该系统完善的功能和运行的稳定可靠性来看,该系统已达到了中国电力系统电厂监控系统的最新高度。

PowerAGC 2000解决方
       依据项目要求并结合多个500kV电厂升压站监控系统工程经验,我们为嘉兴电厂提供了PowerAGC 2000系统配置方案。该方案按照硬件设备成熟可靠,软件技术先进的原则设计,系统采用网络分层分布式结构,分为主控制层和间隔层。主控制层由数据处理通信单元D200和SCADA系统组成,所有设备以光纤为通信主干道接入以太网,采用TCP/IP,获得高速通讯和共享资源的能力。间隔层由智能型多功能测控单元D25组成,所有测控单元下放到保护小室,D25直接采用双光纤通讯的方式与数据处理通信单元D200相连;另外,针对电厂机组控制的特点,在发电机电子室内配置了AGC测控屏,AGC测控屏亦直接采用光纤与D200通信。当主控制层计算机由于故障停运时,间隔层设备不受影响,系统仍能安全可靠运行。
       该系统采用双光纤以太网网络结构,系统分为站级控制层和间隔级控制层两层。站控层配置双主机、双操作员工作站、1台工程师工作站、1台MGC PC机、1台网关机及1台网络通信服务器,作为整个升压站所有设备监视、测量、控制和管理中心。主机及操作员工作站采用SUN Blade 2000工作站。


主控制层

       主控制层由两部分组成,一部分是数据处理通讯单元,由两套D200冗余系统组成;另一部分是后台SCADA系统,采用的是南瑞的NARI BSJ2200系统。
       D200通信处理单元支持多CPU主板并行处理,并且双机备用、并列运行,可实现无缝隙切换。每个D200均配置了两块网卡,实现与主控制层SCADA系统的双以太网通讯。并通过网络通信服务器与华东网调EMS系统的远程网通讯(基于TCP/IP网络协议)。基于网络通讯的特点,每块网卡上还可实现不同应用层协议同时运行。D200不仅实现了网络通讯功能,还同时实现了与华东网调、浙江省调的串口主备通讯和与测控装置的串口通讯。D200的每块CPU主板具有7个通信口,每个口可配置不同的规约,如CDT、CDC、IEC 60870-5-101、SC1801等。另外系统还配置了1台信息管理机,实现站控层与线路保护管理机、电能量计费系统、GIS监视装置间的通信。
       SCADA系统采用SUN Blade 2000工作站。整个硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强、实时性高、数据吞吐量大、运行安全稳定、操作方便等特点。

间隔层(D25多功能测控装置)
       在本系统中采用D25多功能测控装置作为间隔层控制单元,它综合了全世界不同厂家I/O单元的特点,在就地操作闭锁、同期检测、数据采集控制、保护设备通讯上都有独特之处,它把电厂大量的测量、控制和通讯功能集中在同一装置中,其功能目前在全世界同类产品中是无可比拟的,是先进电厂监控系统的首选硬件。其CPU采用32位Motorola 68360,而且还有专门的数字信号处理器DSP芯片,每个周波采样为60次,精度为0.2,并可测量21次谐波。
       D25装置通过RS232串口与数据处理及通信装置D200通讯,然后由D200将D25采集的数据传送到网上。另外,D200可接收调度端AGC命令,输出模拟信号至DCS系统,以实现对发电机出力调节。

键技
          调度对电厂机组进行AGC调节控制技术
    调度中心能直接通过计算机监控系统的数据处理及通信装置D200对发电机进行AGC调节控制(发调节控制命令至DCS系统):D200接收调度中心发来的AGC命令,通过D200C板输出模拟信号至DCS系统,以实现对发电机出力调节。
         软件闭锁功能实现技术
    利用D200和D25的可编程功能,根据现场使用条件编制出相应的逻辑软件实现防误操作闭锁功能。操作闭锁可以由用户根据现场实时状态及运行方式来定义修改。D25相互之间无需依赖后台机可以通信,实现按电气单元的操作闭锁及不同电气单元之间的操作联锁。
          软件同期功能实现技术
    同期检测功能含在每个控制单元D25中,由D25向同期软件发出同期请求命令,实现每条母线电压和线路电压被固定接入到D25中,各断路器D25测控单元内均有同期检测软件,实时进行断路器同期检定。
          遥控防误技术
    D25遥控采用对象选择继电器和性质继电器构成,只有两个继电器同时动作,才可完成一次输出控制,而主站的一个控制命令下发到D25需要经过硬件返校,编码纠错后才可执行,不会因外界的一次偶然干扰而引起误动。
          遥信变位、遥测越限快速上报技术
    D25与D200通信采用DNP协议,充分利用DNP主站上报功能,使遥信变位上报后时间大大缩短(1s左右),也使遥测越限上报的时间大大减少(2.5s左右),使整个系统在不改变精度的情况下灵敏度大大增强。
          局域网和远程网通信技术
    D200数据处理通信单元通过局域网接收站内众多的智能设备数据(如D25 I/O测控单元、保护装置和其他IED设备等),并和后台主机监控系统进行通信。通过路由器,将站内大量的数据和信息通过广域网(国家电力数据网和省地级电力数据网)和国调、省调、地调EMS主站进行通信。解决了大型变电站前端数据采集量大,实时性差缺点,网络的大容量、准确、迅速、抗干扰能力强等优点得到了充分的体现。
          D200双机备用并列运行技术
    D200双机系统,其可靠性、抗干扰性、MTBT已远远超过了由工作站或其他台式计算机构成的系统,保证了整个系统的正常、稳定、长期可靠运行。D200可支持故障自动切换,这种先进的技术基于GE多年来在全世界众多大型电厂的经验总结得到的,已有多年的成熟运行经验,包括在美国多家电力公司的大型电厂、中国天广直流监控系统中都有运用。

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