系統概述:
在現代化的電力系統中,隨著(zhù)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的快速發(fā)展,電力系統自動(dòng)化建設發(fā)展越加完善,尤其是在電力系統監控和電力調度自動(dòng)化系統中,廣泛采用了最新的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和圖像處理等技術(shù)。借助當今計算機的強大快速綜合處理能力,實(shí)施對大電網(wǎng)運行管理的計算機監控,實(shí)現對投入系統運行的發(fā)電廠(chǎng)(火力、水力等形式的發(fā)電廠(chǎng))進(jìn)行遙測、遙控、遙信、遙調(四遙技術(shù)),并進(jìn)行統一的調度管理,密切監視大電網(wǎng)運行,使電力系統能夠安全、經(jīng)濟、穩定的運行。從八十年代以后,我國電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統發(fā)展非常迅速,整體功能和設備水平有很大程度提高,特別是從九十年代開(kāi)始,電力調度自動(dòng)化系統、電力監控系統,已從80年代的封閉式、集中式系統向開(kāi)放式、分布式、集散式的集成系統發(fā)展,在保證電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行方面發(fā)揮了重要作用,已成為我國各級調度部門(mén)指揮電網(wǎng)穩定、可靠、長(cháng)久運行不可缺少的重要方法和必要手段,同時(shí)也為我國的電力系統提供了穩定、可靠的解決方案。
隨著(zhù)現代社會(huì )生活的快速發(fā)展,日益劇增的電能需求已促使電力系統進(jìn)入了一個(gè)大機組、大電網(wǎng)和超高壓時(shí)代,電網(wǎng)結構日趨復雜化,系統越來(lái)越龐大。同時(shí),電力工業(yè)的迅速發(fā)展已促使越來(lái)越多的大容量或超大容量的發(fā)電機組投入電網(wǎng)中運行,使發(fā)電廠(chǎng)出力不斷提高,大型發(fā)電廠(chǎng)在現代電網(wǎng)中發(fā)揮著(zhù)重要作用。電站計算機監控系統是電力調度自動(dòng)系統中的組成部分之一,全面監視、監測、控制廠(chǎng)站發(fā)電設備,是集通信技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)為一體的綜合自動(dòng)化系統,并隨時(shí)將發(fā)電廠(chǎng)的運行情況,以遙信的信息方式送往調度中心,并同時(shí)接收調度中心的調度管理信息。另外,發(fā)電廠(chǎng)計算機監控系統對穩定發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程,合理、經(jīng)濟的安排生產(chǎn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,改善生產(chǎn)環(huán)境,減輕體力勞動(dòng)等多方面,都有十分顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。因此,廠(chǎng)站計算機監控系統的開(kāi)發(fā)、研制和生產(chǎn)已受到各國電力公司的高度重視,不僅在計算機軟、硬件上得到更新?lián)Q代,而且在監控功能方面進(jìn)行功能擴展。目前國內外電廠(chǎng)計算機監控系統多采用國際上流行的分布式開(kāi)放系統結構,系統軟件為多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統,從而保證監控系統結構的合理性、易擴性和可靠性,使其充分發(fā)揮集測量、控制、保護、通信綜合自動(dòng)化的作用,也為我國提供了適合自身發(fā)展的監控系統。
系統要求:
一般情況下,對于電站的計算機監控系統和電力調度系統,數據量都大,可靠性要求也高,有的還需要實(shí)時(shí)性,所以必須采用以計算機為主的監控系統才能滿(mǎn)足要求,一般采用分層分布開(kāi)放式系統結構,該系統是把電廠(chǎng)的各項功能,按分層分布處理的原則由功能模塊和接口模塊所組成計算機分布系統,使得整個(gè)系統能夠統一協(xié)調,合理分工和處于最佳運行的狀態(tài);系統經(jīng)過(guò)計算機監控后,通過(guò)一些編制的控制程序,根據電網(wǎng)調度中心給定的總功率,電站合理地在機組間分配有功及無(wú)功功率,使機組在最佳功率下,安全經(jīng)濟運行,同時(shí)實(shí)現了全廠(chǎng)房無(wú)人值班,由上層工作站微機進(jìn)行監控管理,實(shí)現電力的調度和有效控制。整個(gè)系統功能主要有如下幾點(diǎn):
1.數據采集與通訊
2.顯示與監視
3.故障診斷與報警
4.自動(dòng)發(fā)電控制
5.自動(dòng)電壓控制
6.機組和斷路器的控制
7.事故順序記錄
8.水流量計算
1.數據采集與通訊
2.顯示與監視
3.故障診斷與報警
4.自動(dòng)發(fā)電控制
5.自動(dòng)電壓控制
6.機組和斷路器的控制
7.事故順序記錄
8.水流量計算
9. 培訓仿真等
其中的幾點(diǎn)是非常重要的:
1)數據采集:對電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的各種數據量、模擬量、狀態(tài)量等進(jìn)行自動(dòng)采集,并把采集的數據進(jìn)行自動(dòng)整理。
2)數據處理:根據各種工況的要求和工作模式,對所采集的數據進(jìn)行計算,按照各程序進(jìn)行控制、監視、定值給定和最佳運行。
3)數據通訊:與調度中心或控制中心進(jìn)行數據通訊,把電廠(chǎng)運行狀態(tài)參數傳送給調度中心相關(guān)人員。
因此,這種分布開(kāi)放式系統可完全滿(mǎn)足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強的要求。
2)數據處理:根據各種工況的要求和工作模式,對所采集的數據進(jìn)行計算,按照各程序進(jìn)行控制、監視、定值給定和最佳運行。
3)數據通訊:與調度中心或控制中心進(jìn)行數據通訊,把電廠(chǎng)運行狀態(tài)參數傳送給調度中心相關(guān)人員。
因此,這種分布開(kāi)放式系統可完全滿(mǎn)足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強的要求。
發(fā)電市場(chǎng)技術(shù)支持系統是電力自動(dòng)化的一個(gè)技術(shù)延伸,包含電廠(chǎng)報價(jià)管理、計劃處理、實(shí)時(shí)交易、資金結算、合同管理、信息發(fā)布、運營(yíng)管理等子系統。這一系統的應用,使得電力自動(dòng)化的整套系統更為完備,尤其對電力的經(jīng)營(yíng)管理具有劃時(shí)代的作用。國內一家著(zhù)名的電網(wǎng)控制公司,運用"ANOVO"工控機作為硬件平臺開(kāi)發(fā)了適合其發(fā)電市場(chǎng)技術(shù)支持的系統就是一個(gè)在這方面的典型應用。
系統構成:
基于RWS-515L一體化工作站的統一開(kāi)放式平臺;
開(kāi)放性好,配置靈活,滿(mǎn)足電力市場(chǎng)發(fā)展要求;
支持Oracle Sybase等商用數據庫;
基于internet/intranet的信息傳輸技術(shù);
采用www信息發(fā)布技術(shù),數據動(dòng)態(tài)刷新;
客戶(hù)端采用瀏覽器設計,真正免維護;
系統配置:
電廠(chǎng)數據處理,交易結算工作站:選用8槽嵌入式機箱RPC-208;
網(wǎng)關(guān):選用RPC-910加長(cháng)型4U工業(yè)上架機箱;
網(wǎng)管工作站:采用RWS-515L一體化工作站;
各種管理服務(wù)器具:采用RPC-910工業(yè)上架機箱。
系統框圖:


綜合評價(jià):
整個(gè)硬件系統由于均采用華北科技一家的工控設備,表現出了很好的穩定性和兼容性,已成功應用于多家省級電網(wǎng),并順利通過(guò)由國家電力公司科技環(huán)保部組織的驗收與鑒定,鑒定認為:該系統整體技術(shù)國內領(lǐng)先,其中實(shí)時(shí)交易功能達到國際先進(jìn)水平。
華北科技作為國內最大的嵌入式產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的高科技公司,其產(chǎn)品在電力領(lǐng)域應用是非常廣闊的;其生產(chǎn)的高可靠性、穩定性的工控機產(chǎn)品,可以使用在電力系統調度、電力機房監控、無(wú)人職守的變電站監控、通訊控制等相關(guān)控制系統中,給國內的電力系統提供了良好的核心控制產(chǎn)品,提高了整個(gè)系統的自動(dòng)化水平和安全性。華北科技工控機針對電力行業(yè)應用環(huán)境進(jìn)行設計,具有較強的抗強電場(chǎng)、抗強磁場(chǎng)的抗干擾能力,性能穩定、耐高溫,可長(cháng)期不間斷工作,適合變電站等場(chǎng)合使用。