PineControl—发电过程自动化整体解决方案
PineControl—发电过程自动化整体解决方案
——华能信息产业控股有限公司
摘要
PineControl—发电过程自动化整体解决方案是根据当前科学技术的发展水平，融合了现有的
计算机技术、控制技术、通讯技术、软件技术，并且从发电企业的实际出发，将过程自动化，管
理信息化，工艺过程优化，远程监控，数据传输和高端应用系统（如：EAM、ERP等）纳入到一
个标准、开放的体系中，实现全厂侧自动化和信息化的综合解决方案。在这个方案中，由于采用
统一的控制和管理平台，DCS的使命已经不再是安全与稳定运行的需要，更多的是参加到电厂经
济管理中，起着信息化基础平台的作用，所以要求它提供的信息必须是实时、完整、真实的，这
样有必要将整个电厂的控制系统当作一个独立和统一的DCS来考虑。我们方案的出发点也正是基
于这个目的和前提。
PineControl的控制系统以具有高速运算能力和高可靠性能的工业过程控制站为基础，结合
工业标准的PC及网络资源形成开放的工业IT集成应用系统。该控制系统采用先进的“数据引
擎”技术，提供了灵活和可靠的控制组态机制，运算速度快，统一规范的软硬件平台可同时满足
发电机组锅炉、汽轮机、电气设备、以及辅助系统的连续和协调控制。目前，PineControl系统
已经在商业运行中积累了很好的业绩，是常规控制机组、火电调峰机组和水电机组最理想的控制
系统。
1.引言
PineControl—发电过程自动化整体解决方案是华能信息产业公司以PineControl分布式控
制系统为基础，依托发电企业背景和多年仿真研究经验的积累，旨在为提高发电企业综合经济效
益而提出的一套完整的技术方案。应用该方案的系统可以满足机组运行稳定、使用方便、操作简
单、安全可靠、维护量少和技术开放的要求。在项目实施过程中，华能信息产业公司能够适应用
户需求变化和技术更新的冲击，不断提高和完善自己的系统性能。由于该方案涉及的电厂生产控
制和管理内容多，分布范围大，因此对工程实施过程中设计和施工单位具有高水平和稳定的技术
服务体系的要求。为此，华能信息产业公司专门针对这个发展方向成立了两家专业技术公司，分
别负责生产过程自动化项目和管理信息化的开发和实施。
位于福州仓山工业园区建设中的华能信息产业公司DCS研发基地位于华能福州电厂
2002年11月，PineControl控制系统通过国电公司的部级鉴定位于福州电厂华能
2 PineControl的基本构成
2－1 PineControl的硬件体系（开放的工业控制站与传统PC的结合）
PineControl中采用了统一的机、炉、电、辅机、监控硬件平台，从系统的结构来看，无论
是主机控制、辅机、脱硫设备控制，控制站的外形和配置都是相同的，不同的只是可以移植的控
制程序，这样使得系统的设计、安装时间大大缩短，也使得现场的工作量能够减少到最少程度。
在这个控制系统中，无论是DEH还是辅机控制可以做成DCS的一个组成部分，其硬件系统完全一
样，统一的系统配置使得硬件的兼容性上保持一致。同样，系统采用的软件组态工具及组态方法
也一致，用户不再需要掌握两种不同的系统，使得系统的使用和维护变得极其容易，备件的库存
量也降到最低。这个控制系统的设计思想也正好符合现代电厂对于机组控制系统小型化、集中化
的要求。PineControl的开放性结构，使它能够灵活地满足用户各种形式的需要，无论新建项目
还是改造工程，用户都可以象搭积木一样按自己的愿望组建系统，扩展架构，改善控制品质。
PineControl还可以通过在线仿真确认控制结果，达到优化控制目的。
采用统一的硬件平台具有如下优点：
PineControl目前采用的控制形式，无论在控制方式和控制组态上都可以跟主机DCS无缝联
接，都是以远程I/O为基本控制单元，以光缆组成通讯网络；
辅机控制系统同样采用DCS系统的架构，因此无论在硬件配置、网络选型还是控制软件开发
上都采用DCS技术标准，以双缆及多CPU（中央处理器）保证系统的安全、可靠，在速度、储存
容量等方面充分满足运行需要，使整体性能得到提升；
由于采用统一的控制平台PineControl、统一的控制组态PineCAD和统一的人机界面
PineHMI，上位机为控制监视部件，鼠标为基本操作元件，因此使主机和辅机在兼容性上更趋于
一致，更容易被运行人员接受和掌握;由于控制室单一，操作台集中布置，便于值长安排工作，
并且采用统一的数据、报文格式，使全厂MIS得以共享；
PineControl采用真正的C/S体系结构，可以提供远程WEB访问，在分级授权下使各个部门
领导可以通过浏览器访问的方式随时了解现场运行状态,可以跟电厂SIS实现无缝连接。
华能福州电厂(4X350MW)原三菱重工MIDAS8000控制系统(改造前)
华能福州电厂（4x350MW）利用PineControl改造后的主控室（改造后）
2－2 PineControl的软件体系（PineCAD与PineHMI）
PineControl的所有软件均为遵循工业开放标准，自主开发或经二次开发的产品。
PineCAD软件技术：PineCAD控制组态软件工具是不针对任何硬件平台的控制组态软件工具，因而可适合于不同的控制站。PineCAD使用方便，任何用户只要具备控制对象的特性和相应的系统工艺要求，不必具备高深的计算机专业知识就能够轻松地运用这种组态软件。
PineHMI人机界面组态软件：PineControl采用了目前国际上流行的人机界面组态软件方法。PineControl提供给用户的不仅是一套已经组态好的画面，而且还提供给了用户一套完整的工具，用户只需经过简单的培训即可自行进行人机界面的组态和开发工作。
PineControl的软件体系是由具有自主知识产权的PineCAD和PineHMI构成，其中人机界面软件采用与美国ＧＥＦＵＮＡＣＩｎｔｅｌｌｕｔｉｏｎ公司的合作的开发模式，具体体现在：
采用实时数据库数据处理技术；
集图形设计平台与图形在线监控平台于一体；
组态数据结构与控制站计算机硬件无关；
可实现在线状态下无扰修正控制组态逻辑结构和参数；
具有实时控制状态强制能力；
能以多种形式检测控制站中控制数据库的状态；
适应各种控制对象、满足智能控制要求；
PineControl同时还支持在线组态和在线仿真的功能，这两点是系统调试完善和验证的重要组成部分，可以为工程师优化系统的运行提供必要的手段和工具。
支持实时监控功能：可以打开相应现场控制单元的控制逻辑，激活实时监控功能，即可对该现场控制单元进行监控，如设备的开关信号，模拟量的采集信号等都可在组态软件上以数据的形式或颜色的变化直观的显示出来。
支持动态趋势显示功能：能够以趋势图的形式来表征一个采集量或输出量时，组态软件提供了这种功能，可以同时监视多个采集量或输出量，并可以灵活的进行选择，而不必进行预先的定义。
支持在线修改功能：该系统的一大特点是方便的在线修改功能，控制逻辑经过修改并能在线下载到控制站RAM中，而不影响系统的正常运行。PineControl的组态软件提供的这种功能极大的方便了系统的调试，并保证了系统运行的可靠性。
支持控制元件值强制功能：元件强制功能能对各个元件的输出进行强制，如开关量可以置1或0，模拟量可以置任何的一个有效数值，缩短了系统的调试周期，并方便了系统的维护。
支持调试功能，软件的参数调整功能能对各种带参数元件的参数值进行在线的调整。
PineCAD 控制组态软件界面风格1
PineCAD 控制组态软件界面风格
2－3 PineControl的网络体系（以太网与ControlLink）
PineControl采用三层结构的网络，各层网络功能明确。网络层次结构分明，各层网络独立运行。三层网络分别为：
控制层网络（Controller Link网络）；
信息服务层网络；
信息层网络；
PineControl系统结构PineControl系统网络结构示意图
PineControl控制系统的Controller Link网络采用主网络带子网络的网络结构。任何网络之间可以进行数据交换，同时各个子网络之间也可以独立运行。
控制层网络完成各个控制站之间的数据交换，减少了各个控制站的I/O点数量，并且保证各个控制站之间的协调运行。网络中任何一个控制站可以接收其他控制站的数据，也可以把自己的数据发送给其他的控制站。用户通过简单的网络配置就可以完成各个控制站之间的数据交换。 PineControl控制网络有以下特点：
网络容量大，可以有 3008 个节点；
覆盖范围广，节点间最远距离为 10 公里；
通讯速度快，系统响应时间可以达到1秒；
通讯效率高，采用了多种方式提高通讯的效率；
时钟同步，在全网络内实现时钟同步；
主网和子网相结合的结构使系统具有灵活的可分性；
彻底冗余的网络冗余技术，从电缆、通讯模块到整机系统都实现了冗余；
通讯层次清晰，系统分为控制层、信息服务层和信息层网络；
实现Internet网络扩展功能，只要通过简单的编程和设置就可以实现Web服务器的功能。
2－4 PineControl的控制结构介绍（控制站布局、控制回路与数据通讯结构）
PineControl控制站处理器使用了高性能的计算机与通讯网络，是按工业过程控制的要求而设计的，其设计目的是能够在现场就地完成复杂的过程控制任务。
由于采用了开放性体系结构和通用工业控制器，PineControl有很多适用于过程控制的特点：
高可靠性：PineControl的控制站同专署DCS控制卡件存在本质区别，是目前可靠性最高的控制器件，其MTBF时间达185000小时（21年）。
强大的控制性能：
● 基本指令的处理时间只需0.0１μS
● 加上内存卡后存储容量可达45M灵活的通信方式：
● 最多34个串口，通信速率115.2Kbps
● 最多4个Controller Link令牌网络，2 Mbps，每个网络最大节点32个，每个网络最多32000字，通信距离最大20km（光缆）
● 最多4个工业以太网，10 Mbps，每个网络最大节点126个支持多种现场总线：
● 无缝网络连接：信息层的Ethernet，控制层的Controller Link，器件层的DeviceNet (CompoBus/D)之间的通信就像在一个网络一样简单方便。
灵活的系统配置：
● 卡件化结构
● 多种IO卡件可选
● 多个扩展机架
● 控制站双CPU双电源高可靠性配置便利的
系统维护性：
● 很强的自诊断功能
● 具有远程维护功能
● 机炉电采用统一的硬件平台
● 集多种类型的控制于一身：PineControl控制站可同时完成模拟调节、顺序控制、数据采集等控制任务。先进的过程控制算法使卡件的分配不受其功能的限制，可以按工程师对被控过程的了解来灵活地搭建系统中的多功能控制站。
● 在线组态：PineControl控制站的组态可以在线修改，有助于系统的调试，减少调试周期和提高运行现场的安全稳定性。
2—5 PineControl控制能力
PineControl控制系统可以满足对于运行安全性和稳定性的需要，具体体现在：
（1）系统的稳定性：在机组正常运行过程中，PineControl系统能够根据机组运行要求，自动将运行参数维持在要求值，使系统获得较高的效率（热效率）和较低的消耗（煤耗、电厂用电消耗等）；
（2）系统的自动性：在机组运行工况出现异常，如参数越限、辅机跳闸时，PineControl除去及时报警外，还能迅速、及时地按预定的规律进行处理，以保证机组设备的安全，又能保证机组尽快恢复正常运行，减少机组的非正常停运次数；
（3）系统的安全性：当机组运行异常发展到可能危及设备安全或者人身安全的时候，PineControl能够适时采取果断措施进行处理，以保证设备及人生的安全；
（4）系统的防护性：在机组起停过程中，PineControl又能够根据机组启动时的热状态进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力而影响机组的运行寿命，即延长机组的服务期；
（5）系统的综合性：即对自动发电控制（AGC）的整合，AGC是现代电网控制中心的一项基本和重要的功能，实现AGC对单元机组的自动化水平，单元机组协调控制系统的稳定运行提出一个综合性的要求。PineControl可以和调度自动化系统（ADS）相协调而实现电网自动发电控制（AGC）；
（6）系统的整体性：即DCS一体化，可以实现真正的一键启动功能。并且在此基础上建立的网控NCS可以直接接受上级调度的调度指令，完成厂内的机组负荷分配，进一步提高电厂运行效率；将电气部分纳入DCS范畴，不另外单独设立电气自动化系统，实现了机、电、炉、电气、辅机的全局数据共享，减少了自动化信息孤岛及系统数据交换的瓶颈，从而减少系统维护人员的工作量；同时电气纳入DCS还可以通过加入高级算法模块，实现设备管理和状态检修、设备寿命管理功能，并可加入实时成本计算模块，作为电价发电成本的考核依据，从机组系统工艺以外的方方面面节省运行开支。
3P i n eC o n tr o l的系统性能
3－1 运算速度与计算能力
PineControl的性能：
项目规格
控制方法存储程序
I/O 控制方法循环扫描和立即处理
编程梯形图、助记符
指令种类近400 种
执行时间基本指令：0.0１μs（目前控制站最快的计算速度）
任务数目288(循环任务：32，中断任务：256)
中断类型定时中断、I/O 中断、断电中断、外部I/O 中断等
文件存储器内存卡(具有快闪内存的内存卡，可以文件格式存储各种程序和数据)、EM 文件存储器(存储数据区)
循环时间可以固定循环时间，循环时间最长可达32，000ms
负载关断当CPU 运行在RUN、MONITOR 或
PROGRAM 模式时，输出单元上的所有输出均可关闭
断电检测时间10- 25 毫秒
3－2 控制精度
PineControl的模拟量输入输出模块具备以下性能：高速转换能力，转换时间可达1ms/点；输入断线检测、峰值保持功能、故障时输出保持功能、平均值功能、零点和增益校准功能等，其控制站输入和输出控制信号精度可以达到：
输入精确度环境温度 23±2 ℃满量程的±0.2%
0 - 55℃满量程的±0.4%
输出精确度环境温度23±2 ℃满量程的±0.5%
0 - 55℃满量程的±0.8%
这些精度完全可以达到电站控制系统对于DCS控制的要求。
3－3 复杂控制能力（应力控制与APS）
PineControl控制系统中使用了模式控制系统取代了传统的温度、压力控制，使得被控量成
为分布在某一空间的模式控制，利用人工神经网络技术、模式识别技术或者借助成熟的第三方专家系统外壳进行复杂控制。同时系统还可以在历史数据库上提供开发接口，使得对于经验数据具备自学习功能的优化控制系统运行得以实现。
4.调峰机组在控制方面的要求
4－1 发电机组的运行协调性
PineControl发电过程整体解决方案在控制端和管理端都引入了目前在火电厂DCS设计中已经广泛采用的模块化设计思想，并且根据系统的组成不同，将控制对象分成若干个既相互独立又相互联系的模块，PineControl中的这类模块有如下几种，从而在控制上能够使机组应对大多数运行模式：
1、单元机炉协调控制系统（CCS）；
2、过路炉膛安全监控系统（FSSS）或称燃烧器管理系统（BMS）；
3、顺序控制系统（SCS）；
4、数据采集系统（DAS）；
5、汽轮机数字电液控制系统（DEH）和给水泵汽轮机电液控制系统（MEH）；
6、旁路控制系统（BPS）；
7、汽轮机自启动系统（TAS）；
8、汽轮机监控仪表(TSI)和汽轮机紧急跳闸系统(ETS)；
9、辅助系统的计算机程控系统。
PineControl 采用炉跟机的方式具有高性能协调控制能力，预测控制能力。尽可能减少和消除机炉间的互相影响，采用扰动补偿、自治和解耦的控制原则，通过共享数据，高速运算与通讯，高性能前馈补偿，具有基于模型和自学习能力的预测控制组态功能，具有快速响应外部扰动的数据处理机制，进行快速负荷调节，而不仅仅依赖于反馈控制（缓慢并且可能引起不稳定的积分过程）。这种控制模式对于负荷变化快，调频调峰运行机组的控制具有较大优势。
应用了PineControl控制系统的单元机组可以完成以下的协调运行工作：
1、接受电网中心调度指令、运行人员负荷指令和电网频差信号，及时响应负荷请求，使机组适应电网负荷变化的需求；
2、协调锅炉、汽机、发电机的运行，在负荷变化率较大的时候，维持三者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力稳定；
3、协调机组内部各控制子系统（燃料、送风、炉膛压力、锅炉给水、蒸汽温度等系统）的控制作用，在负荷变化过程中使机组主要运行参数接近最大工况曲线运行，并始终在最大许可范围内，从而提高系统响应速度，保证机组能有较高的运行效率和安全性；
4、协调外部符合请求与主/辅设备实际能力关系，在机组主/辅设备能力受到限制的异常情况下，可以根据实际情况，限制或者强迫改变机组负荷，达到协调控制系统的连锁保护功能。
4－2 快速响应要求
PineControl控制系统使用统一的控制站、控制软件、操作平台将主机控制系统和辅机控制系统结合在一体，从而可以更有效的利用控制网络和控制信息，达到快速响应的效果。除此之外，PineControl控制系统还具有机组自动管理系统（UAM）完成自起停功能，使机组在冷态、温态、热态、极热态等状态下，进行滑压和定压启动。机组可以根据调度指令自动完成锅炉点火前的机炉辅机启动、锅炉点火、升温升压、制粉系统投运、直到机组带负荷完成。
4－3 应力与性能管理要求
PineControl还具有应力计算和性能管理的功能。可以计算出最大允许热应力、当前热应力和最佳温度和压力变化率，使转子按照热应力控制汽机启动。在整个启动过程中，将热应力维持在最大允许值之内。根据主汽压和主汽温定值计算出启动热应力在允许范围内的最佳调节级后压力，在热应力未达到允许值之前，尽快地加速启动过程。
4－4 运行稳定性要求
PineControl具有自适应控制能力、低负荷稳定控制能力，可以大范围负荷调节，运行范围大，适应于经常在低负荷状态下运行的机组；
5. PineControl在调峰机组中的应用
5－1 APS系统设计
PineControl具有自动起停控制能力，机械性能核算与控制能力，适用于每日起停或经常起停机组或者机组负荷全程变化，处于极热工作状态下；装备有APS控制站可协调程控与调节控制站，使用断点控制模式，提高DCS自动化程度；控制组态可内嵌热应力算法，实现运行状态与性能的可视化。
5－2 程控协调体系
基于PineControl系统的辅机程控系统也可以纳入DCS，包括：输煤、化水、凝水、灰渣、循环水系统、电除尘系统、电气二次回路、污水系统、制氢系统、空压机系统等子系统。对于120MW—200MW及以上的调峰机组来说，将电气自动化部分纳入DCS系统，使主控室炉、机、电控制水平协调一致，便于集控管理，从而也增强了程控系统协调性，由于采用的统一的硬件和软件平台也使得运行和维护成本大大降低。
5－3 变参数与变结构设计
应具有自适应控制能力，低负荷稳定控制能力。控制参数与结构能够在线修正，具有自适应调整控制参数；非线性变结构控制算法满足发电机组在不同负荷区域的稳定运行要求。
5－4 运行管理
PineControl性能计算可以根据锅炉、汽轮机等厂家提供的相关技术数据，基于热力过程数学模型进行运算,提供相应的机组性能计算方法给用户。目前，PineControl分布式控制系统支持23种专用热力函数的计算，如焓、熵、比容等，并提供一种基于VB环境的性能计算管理平台。最终向运行人员提供可以观测的机炉实时效率，汽轮机各部分的缸效率，机组循环热效率，机组热耗率、锅炉的各项热损失等性能指标。根据这些指标，运行人员可以判断机组的经济性状态，实时调整工况，改善机组的性能。
项目团队的建设
多年来华能作为PineControl系统的工程实施者，同时也作为最终用户，这种双重角色决定了我们可以从两个方面考察我们的系统并且依此而创建我们的项目团队，团队成员都拥有多年电厂实际运行经验。我们在控制器、I/O模件、电源、安全方式的选择，以及人机接口、工程师站、通讯系统的设计上，都从实际应用出发不断完善和发展我们的系统，将最先进、最稳定的商业化技术应用到我们的控制系统中，从而不断降低我们的开发、制造成本。同时，我们还在不断加强自身的工程设计能力，系统组装、集成的能力，调试能力，项目管理能力和质量保证体系，充分发挥了技术规范书在工程项目实施中的针对、指导、监督作用。
后记
在华能信息产业公司长期的工程设计、实施过程中，深刻感到：作为一个独立发电公司，加强内部管理、降低生产成本、提高设备利用率，提高公司的整体竞争实力的重要性。作为一个电厂，通过采集各机组的运行信息，提高生产过程优化水平，从而提升机组运行的经济水平，辅助公司更好地做出科学的决策同样有着深远的意义，也能够为公司的战略部署以及实现公司效益最大化的管理目标等提供强有力的信息保证。如何能够找到二者需求的结合点，是我们工作和研究的出发点。为此，华能信息产业公司根据电厂运行、生产、管理经验和多年的工程实施经验，提出了这样一个发电过程自动化的整体解决方案，并且在目前实施的项目中初步加以推广和应用。
变电站综合自动化系统
该系统是一种结合变电站自动化最新技术和发展方向，采用先进的计算机技术、嵌入式微处理器技术、DSP数字信号处理技术、以太网技术，研发出的新一代高度集成、结构紧凑、功能强劲并充分优化的变电站自动化系统。 系统适用于220kV及以下各种电压等级的升压或降压变电站，通过系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站自动化系统以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标，提供了测量、控制、监视、保护、录波、通信、报表、小电流接地选线、电压无功自动补偿、五防、故障分析及其他自动化功能，在提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能等方面发挥了重要作用。 变电站综合自动化系统由站控层、通信层和间隔层组成。 1.站控层：包括操作员工作站、工程师工作站、五防工作站、Web工作站、GPS卫星对时系统，站控层设备采用100M工业以太网连接，根据厂站规模和用户需求可以增加工作站或减少部分工作站。 2.通信层：主要由光纤网线双绞线等通信介质、以太网交换机、通信管理机等设备组成，根据不同的厂站规模和用户需求，可自由选择RS485工业总线、星型以太网、双以太网、
光纤环网等不同的组网模式，系统开放性好，组网灵活。 3.间隔层：以一次设备为对象，采用单元式配置，根据厂站规模和用户需求，可选择采用保护测控一体化设备，或者选择采用保护和测控相互独立的设备。各单元独立性强，系统组态灵活，具有高可靠性、高扩展性。装置维护简单方便。 变电站综合自动化系统拥有如下优点： 1、完整的变电站自动化系统解决方案，以高性能的子系统构造优异的变电站自动化系统; 2、系统扩展方便、功能灵活，满足变电站设备的增加及系统功能增加的需求; 3、面向变电站的整体设计，将保护、测量、控制、通讯融为一体，全方位思维，大大减少了用户现场的调试量; 4、采用先进的现场总线通信方式，标准的IEC60870-5-103通讯规约，大大提高了通讯速率及系统的可靠性; 5、间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式布置，直接安装于开关柜上，既相对独立，又节省投资; 6、间隔层采用32位DSP技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证; 7、继电保护功能独立，完全不依赖于通讯网，仅通过通信层交换信息; 8、友好的人机界面，全汉化菜单操作，使用户操作更简单。
电力系统中的电气自动化技术 刘二保
电力系统中的电气自动化技术刘二保 发表时间：2017-12-05T11:59:20.030Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第18期作者：刘二保1 张全国2 [导读] 在电力系统的发展和创新下，电气自动化技术的应用越来越广泛，并在电力系统的生产发展进程当中取得了相当优异的成绩。摘要：伴随国内近几年来不断的进步和发展，科学技术的水平有了很大提高，在电力系统当中，电气自动化这一技术的优势也在不断的探索和完善过程中显现出来，而电力系统的发展也进入到了一个全新的阶段。电气自动化这一技术在不断的探索和创新当中，适用性是非常 广泛的，并且专业性也极强，随着国家对电网和电力系统事业加大建设力度，电气自动化的发展也日益蓬勃。关键词：电力系统；电气自动化；技术分析；应用 导言 随着人们对电力需求的不断增多，传统电力企业在满足社会生产对于电力的需求方面已经逐渐力不从心，而原来运用在电力系统当中的传统技术的弊端与不足也逐渐显露出来。在科学技术蓬勃发展的时代背景之下，电气自动化技术应运而生，将其运用在电力系统当中不仅能够大大减少工作人员的工作量，与此同时，还能够有效提升生产效率，促进电力系统的长效稳健发展。为此，研究电气自动化技术在电力系统当中的运用也具有极为重要的现实意义。 1 电力系统中电气自动化技术的使用背景和现状电力系统对于保持社会稳定和推动社会进步有着相当关键的作业，能够极大推动社会生产力的发展，确保国家军事信息的安全。近几年来，电力系统正在逐步进行各个方面的完善，但是与此同时也面对着能源枯竭的问题，其中的原因是由于电力系统和能源之间有着紧密的联系。目前，国内采取的发电类型主要包括两种，一个是火力发电，二是水力发电。前者发电形式使用的资源主要为不能再生的煤炭，众所周知，煤炭能源的匮乏让这一发电形式步入末路。而对于水力发电来说，国内的水资源应用规模仍然很小，处理措施尚不成熟，想要稳定应用水资源来进行发电还有很长一段路要走。电气系统中电气自动化技术的发展现状对于电力系统的发展过程中电气自动化技术的应用，可以划分成两个类型，首先是计算机网络方面的应用，其次是 PLC 方面的应用。然而电气自动化技术与其它行业领域的技术一样，具备自身的核心技术支持，而这两个类型中的计算机网络技术可以说是其核心技术支持，同时该技术也是电力系统中应用比较普遍的技术。可以说，电力系统能够具备自动化配电功能，很大程度上是由于计算机网络技术的应用，无论是对于供电变电过程，还是输电配电的过程，计算机技术都有着重要的作用。2电气自动化的技术特点2.1电气自动化是信息化水平发展到一定高度的综合体现信息技术是指导电气自动化技术的发展的必要条件，信息技术在电气自动化技术中时刻能够体现出来，信息技术在电气自动化技术中的渗透于不单单表现在电气自动化设备的运行过程中，还表现在电气自动化的管理与处理等方面。随着科学技术的不断进步，信息技术在各个领域也得到了广泛的应用，为了使生产设备之间减少空间及概念上的距离，应当使单独的设备进行有效融合，消除其间的界限，这样才能使得生产效率得到提高，同时特提高了生产的管理水平。 2.2电气自动化具有良好的维护性，操作简单笔者从多年的实际工作经验中发现，电气自动化技术与网络技术是密不可分的，两者相辅相成、互相弥补。网络技术能够凭借自身较强的可操作性及完善的功能将所需要的重要信息从复杂的信息数据中筛选出来，并对所筛选的结果进行有效整合。现阶段计算机技术也逐渐趋于成熟，将计算机技术与网络技术进行有效结合，形成一个稳定可操控的系统，并将其应用于电气自动化系统中，从而提高电气自动化系统的可控性。 2.3有利于控制成本的，提高工作效率在电力系统中应用电气自动化能够最大程度上提高企电力企业的工作效率，减少操作电力系统的人力，有效保障了供电的安全性等，从而提高电力企业的经济效益、降低电力企业的运营成本。3电气系统对电气自动化技术的需求 3.1电力系统控制的数据化需求当前，国内每个行业领域都逐渐朝着数据化的方向发展，要想适应社会与经济的发展需求，电力系统的发展就需要不断提升本身的数据化水平。而且对于电力领域来讲，社会对输出单位电力的资源耗损的需求与对电厂生产过程中对能源造成的损失需求愈来愈高，这便需要电厂通过一定的技术手段来着实减少本身生产单位千瓦时电力的能源消耗量，改变企业的电力系统工作效果。电气自动化技术不但具备其它控制系统自动控制设备作业的特点，而且由于该技术是在数据化的基础上成长起来的，因此还具有信息采集、输送与处理的能力，使得电力管理部门可以简便地监控电力系统的运行情况，在很大程度上改善了电力系统的工作效果。 3.2电力系统控制的稳定性需求要提高一个国家的经济水平，就必须先要将电力系统的建设做好。任何行业都不能离开电力行业的建设，电力是其他行业发展的根基，无论是普通用户的平日生活，还是大型企业的制造运营，都与电力系统有着密切的关系。国内已经步入电气化阶段，电力系统已经变为保持社会稳定和提高经济水平的关键工具，其对电力系统的稳定可靠输电有着较高要求。这便需要电力系统拥有发现故障、查找故障和处理故障的能力，尽量地简化设施人工操作程度。如果电力系统出现问题，需要系统能够以最快的速度来进行故障诊断与维修。电气自动化技术与以往电力系统使用的物理操作形式不一样，其具备控制方式简捷、控制过程安全稳定等特点，将电气自动化技术使用到电力系统中，能够满足电力系统对自动化与智能化的需求，方便快速查找电力系统中的问题部位且做出合理的调节。4电气自动化技术在电力系统中的应用 4.1仿真技术的应用在电气自动化技术应用的过程中促进了电气自动化技术的发展。随着电气自动化技术的快速发展，该技术已经实现了对复杂实验数据同步控制，使该技术的发展趋于真实化。在仿真技术中使用电气自动化技术，能够达到时刻监控电力系统的目的。 4.2智能技术的应用
水力发电厂电力一次系统设计
信息工程学院课程设计报告书 题目: 水力发电厂电气一次系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 17 学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年 7月 12 日
综合课程设计任务 1、题目 水力发电厂电气一次系统设计 2、原始资料 1、发电厂的建设规模 1：待设计发电厂类型（水利发电厂）。 2：发电厂一次设计并建成，计划安装（4 15MW）的水力发电机组，最大利用小时数（5000小时/年）。 2、发电厂与电力系统连接情况 1：待设计发电厂接入系统电压等级为（110kv），出线回路为（3回），其中一回线供20MW的一类负荷，水电站附近负荷3MW。 2：电力系统的总装机容量为（396MVA），全系统最大负荷340MW，最小负荷225MW。 3、环境条件 最热月地面下0.8m土壤平均温度28.6 C，多年最低气温-4 C；室内最热月平均温度34.1 C，户外最低气温40.1 C。 4、水电站位置和发展 水电站位于某河流上游，附近有城镇5座，各城镇发展远景如下： 5、系统连接图如下：
3、设计任务 1：电气主接线设计 2：厂用电设计 3：短路电流计算和电气设备选择 4：配电装置设计 4、设计成果 1：设计说明书一份 2：图纸3张（电气主接线图、屋内配电装置图、屋外配电装置图）
摘要 本文为4×15MW水力发电厂电气一次部分设计。通过对原始资料的详细分析，根据设计任务书的要求，进行了电气主接线方案的经济技术比较，厂用电设计，短路电流计算和电气设备的选择和校验，配电装置设计。编制了设计说明书，绘制了主接线图，厂用电接线图。 关键字：主接线、短路计算、设备选择、配电装置、设计说明书、主接线图、厂用电 Abstract This article is 4 x 15 mw hydropower plant electrical part design at a time. Through detailed analysis of original data, according to the requirements of the design plan descriptions of the economic and technical comparison, the main electrical wiring scheme design of auxiliary power, short circuit current calculation and selection of electrical equipment and calibration, power distribution equipment design. Compiled the design specification, draw the main wiring diagram, auxiliary power wiring diagram. The keyword :The main connection, short circuit calculation, equipment selection, power distribution equipment, design specifications, main wiring diagram, auxiliary power
柴油发电机组HGM6510控制机组操作说明书汇总
众智HGM6510控制器控制柴油发电机组操作说明书 一.概述 HGM6510发电机组并联控制器适用于多达20台同容量或不同容量的发电机组的手动/自动并联系统，可实现发电机组的自动开机／停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用大屏幕液晶(LCD)显示，可选择中英文操作界面，操作简单，运行可靠。控制器具有控制GOV和AVR的功能，可以自动同步及负荷均分，和装有HGM6510控制器的发电机组进行并联。HGM6510控制器准确监测发电机组的各种工作状态，当发电机组工作异常时自动从母排解列，然后关闭发电机组，同时将故障状态显示在LCD上。HGM6510控制器基于32位微处理器设计，带有SAE J1939接口，可和具有J1939接口的多种电喷发动机 ECU(ENGINE CONTROL UNIT)进行通信，发动机的转速、水温、油温、油压等参量可通过J1939接口直接读出并在控制器LCD上显示，用户不再另装传感器，减少了复杂的接线，同时发动机电参量的精度也有保证。 二. 性能和特点： ?以32 位微处理器为核心，大屏幕LCD 带背光、可选中英文显示，轻触按钮操作； ?检测功能齐全，几乎可以检测所有发电机组相关的电参量及非电参量，监测的项目有：发电电量项目有: 三相相电压 Ua， Ub， Uc 单位：V 三相线电压 Uab，Ubc，Uca 单位：V 三相电流 Ia、Ib、Ic 单位：A 频率F1 单位：Hz 分相有功功率PA，PB，PC 单位： kW 合相总有功功率P 总单位： kW 分相无功功率RA，RB，RC 单位： kvar
合相总无功功率P 总单位： kvar 分相视在功率SA, SB, SC 单位： kVA 合相视在总功率S 总单位： KVA 分相功率因数PF1， PF2, PF3 平均功率因数 P 平均 累计有功电能单位：kWh 累计无功电能单位：kVarh 累计视在电能单位：kVAh 三相电压相序、相角检测 母线电量项目有: 三相相电压 Ua， Ub， Uc 单位:V 三相线电压 Uab，Ubc，Uca 单位:V 频率F1 单位:Hz 三相电压相序、相角检测 同步参数项目有: 发电与母排电压差检测 发电与母排相角差检测 发电与母排频率差检测 发电异常的条件为: 电压过高 电压过低 频率过高 频率过低
变电站综合自动化系统解决方案
变电站综合自动化解决方案 三旺变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、 现代电子技术、 通信技术和信息 处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装 置及远动装置等)的功能进行重新组合、 优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、 测量、 控制和协调的一种综合性的自动化系统。 通过变电站综合自动化系统内各设备间相互 交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常 规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、 降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
变电站综合自动化需求>> > 测控装置的串口信号要求能连接到以太网， 用于本地和远程控制站点高级管理和同 步化 > 适应变电站恶劣环境 > 保证变电站重要数据传输的优先性和稳定 > 设备种类繁多， 要求通信设备符合电力 IEC61850 规约， 兼容变电站各种智能设备 方案优势>> > 符合 IEC61850 标准的串口服务器与工业交换机完美结合 > 产品优于 IEC61850-3 标准的 EMI 抗性，工业四级设计能在严酷的环境下可靠、 稳定工作 > 交换机支持 QOS、 VLAN 等网络技术， 保障变电站重要数据的传输优先性和独立性 > 设备设计符合 IEC61850 规约，能兼容变电站任何智能设备
<<关键产品>> ◎支持接口类型可根据需要搭配 ◎支持 SW-Ring 环网冗余专利技术，网络故障自愈时间＜20ms ◎支持 802.1X、密码管理、端口镜像、端口汇聚 ◎支持支持 DC110~220V 或 AC100~240V 三位端子电源输入 ◎无风扇设计,工业级设计，-25~70℃温度工作范围 ◎IP30 防护等级，19 寸标准机架安装方式 IES5024 系列
? 支持 RS-232/RS-485/RS-422 三种串口形式 ? 支持 300bps~115200bps 线速无阻塞通信 ? 支持虚拟串口驱动访问模式和网络中断自动恢复连接功能
NP316 系列
电厂电气自动化系统
发电厂电气自动化解决方案 发电厂电气自动化解决方案１.PDS-7000电厂电气自动化系统 电厂电气自动化系统（ECS）是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。 国内大部分发电厂都采用集散控制系统（DCS）来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视，自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平，应考虑建设相对独立的电气控制系统，ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。 １.１系统特点 ★完整的电厂电气自动化解决方案 PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想，包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统，实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂内其它智能电气设备的接入等功能，构成了一个完整的电厂电气自动化系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构，从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑，提供了完整的电厂电气自动化解决方案，系统结构更加清晰，信息的获得更加快捷，系统的维护更加简便，扩展更加灵活。 ★开放性设计思想 PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性，在从间隔层到站控层的各个环节的设计中，PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外，还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。 在系统的互联设计中，PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485或现场总线)的兼容性设计，这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活，能够方便的被接入DCS、SIS和远方调度。 ★可靠性
水力发电站对环境的影响
水力发电站对环境的影响 电气11-2 *** 我国的幅员辽阔，山川秀丽，青藏高原是世界屋脊，喜马拉雅山是世界最高峰。同时，我国东南沿海受太平洋季风气候的影响，西南四省受印度洋东南季风气候的影响，降雨量大，又加上海拔高，天然的水势落差给中国的水力发电带来了天然的优势。目前西南四省的水电开发迅速，水电的建设热度从未降低，而水力发电站的建设对环境的影响却引起了人们的高度重视。 河流水电开发在缓解水资源和电能短缺问题的同时,对库区及其下游的生态环境也带来了一些负面效应。这些影响主要体现在:(1)工程施工恶化周边生态环境;(2)水库蓄水导致库区生态变迁;(3)引水式电站改变坝下缺水段生境特征;(4)河流水沙变化破坏下游河道及河口区的水)盐、水沙平衡。 大坝和水库被称作未来水资源管理必需的基础设施,其修建运行,对于能源紧缺国家,尤其是发展中国家的社会经济发展所具有的重大推动作用已得到认可。但随着社会经济的发展,人类在肯定大坝正面效益的同时,对大坝水库所带来的负面影响表示出忧虑,甚至有人认为其存在的正面效益已无法弥补其造成的负面影响。这些负面效应体现在社会、生态、文化等各个方面,其中对于生态环境的影响是当前人们关注的热点之一。 一、水利工程建设施工对周边生态环境的影响 1、水电工程的建设开发,其扰动具有跨越性,从一个或几个扰动中心,在不影响或有限影响中间区域原生状态的前提下,迅速延展到工程建设地,并以此为中心,形成新的强干扰源。大量人力物力的投入和运行,对区域原有的能量流动和物质循环形成冲击,破坏区域原有的生境和谐。主要体现在以下几个方面: 开山取土。水电工程建设施工过程中需要采挖大量土石方。水电工程施工对区域生境造成巨大的扰动甚至是破坏,而梯级水电工程施工对生态环境的影响更为严重。主要表现为:破坏原生植被,降低土壤质量,加剧水土流失;改变陆面形态及过程,产生不良环境效应。 弃渣堆放。施工中产生的弃渣需占用一定的场地堆放,造成土地资源的流失;而弃渣中的残留炸药、废油、废化学药品,以及可能存在的放射性物质,又会成为重要的土壤污染源。另外工程弃渣堆积体结构松散,表层无植被覆盖,若管理利用不善,则易成为新的水土流失源。 2、水库建成蓄水导致的生境变迁 河流水电开发,撕裂了河流廊道的连续性,改变了径流特征,影响廊道中物质、能量的输移,并危及水生生态系统的健康。 改变河流的特性和功能 大坝水库有助于调节河川径流的时空分布特征,致使天然河流的季节周期性特征减弱甚至消失,不同河段的径流特征(如流量、流速、水深、水温等)发生改变,进而改变各河段水流侵蚀及携带泥沙能力,如黄河上游龙羊峡、刘家峡两水库可将40~50亿m3水量从汛期调至非汛期,使汛期水量占年径流量的比例由62%降到40%。 调整河流泥沙源汇区的空间分布 大坝和水库在调节河川径流,削洪补枯的同时,影响河道中物质与能量的输移。这种影响首先表现在河流泥沙源与汇的变化上。上游源头水流侵蚀冲刷,造成部分泥沙随水流下泄,进入库区。由于库区水流流速变缓,径流携带泥沙能力下降,部分推移质在库底堆积,而部分悬移质也从水流中析出,沉积于库底。 威胁库区生物多样性 水库蓄水导致原来的陆地、丘陵等的破碎化和岛屿化,不利于生物多样性的维持和保护。水
柴油发电机组中文说明书
斯坦福柴油发电机组 使用说明书 上海斯坦福动力设备有限公司
1.概述 斯坦福柴油发电机组采用柴油动力，为四冲程、水冷、直列、直喷、带涡轮增压柴油机，或者根据客户制定要求进行匹配，可靠性好、寿命长、具有良好的配套适应性，可满足客户的不同要求。适用于工矿、工地、通讯、小型城镇作为流动或固定电源,供给动力、照明、通讯或其它应急备用电源。 本说明书主要对斯坦福系列柴油发电机组的工作条件、机组结构、性能指标及安装使用和维护作简要说明。 2.工作条件 1.机组在下列标准状况下应能输出标定功率，标定功率分常用功率和备用功率两种。常用功率是指机组能以此功率连续工作12h，其中包括过载10%工作1h；备用功率是指机组能以此功率连续工作1h，无超负载能力，备用功率在机组型号后用S表示。 大气压力100kPa。 环境温度为298K（25℃）。 空气相对湿度为30％。 若超过上述规定的条件连续运行时，（在按使用说明书规定进行保养的条件下）其输出功率按柴油机规定功率的90％修正后折算的电功率，但此电功率最大不得超过发电机的额定功率，当使用条件与该规定不符时，其输出功率应为按GB/T 6072.1-2000规定的方法修正柴油机功率后折算的电功率，但此电功率最大不得超过发电机的额定功率。 2.机组在下列条件下应能输出规定功率（允许功率修正）并可靠地工作。 a) 海拔高度不超过4000m。 b) 环境温度为（5～40）℃。 c) 空气相对湿度为90％(25℃时)。 当试验海拔高度超过1000m(但不超过4000m时)，环境温度的上限值按海拔高度每增加100m降低0.5℃修正。 3.机组只适宜在室内或具有避免日晒雨淋的场合使用（有防雨性能的箱式机组除外），机组不适宜在空气中带有导电尘埃、腐蚀性气体的场合
变电站综合自动化系统设计方案
变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品也越来越多，国内具有代表性的公司和产品有：北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统、武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有：瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站内间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500，COM500作为前置机，它是整个系统数据采集的核心，MicroSCADA用于后台监控；间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品，远动装置用的是浙江创维自动化工程有限公司自主研发CWCOM200。
电厂电气自动化系统管理及通讯技术探讨
电厂电气自动化系统管理及通讯技术探讨 发表时间：2019-09-03T10:11:39.713Z 来源：《建筑模拟》2019年第30期作者：张新梅[导读] 电厂的电气自动化系统通过厂家网络将测控、微机保护、备用投入等智能化装置联网实现智能化管理，利用网络通信的方式实现与电网调度、电厂DCS系统的信息交换。 张新梅 大唐三门峡发电有限责任公司河南省三门峡市 472143 摘要：电厂的电气自动化系统通过厂家网络将测控、微机保护、备用投入等智能化装置联网实现智能化管理，利用网络通信的方式实现与电网调度、电厂DCS系统的信息交换。电厂电气自动化系统为电气系统的电气运行、电气故障定位分析提供了资源保障，也提高了电气系统的安全性、经济性、可靠性。本文对电厂电气自动化系统管理及通讯技术进行探讨。 关键词：电气自动化；系统管理；通讯技术 引言：目前电厂电气系统包括发变组保护、厂用电、励磁系统等等的自动化水平还相对落后。文中在此基础上，利用先进的测控技术、网络技术，研发了基于网络的火电厂电气分层分布式的电气自动化系统。该系统集管理、通信、测控、保护等功能于一体，可完成电厂整个电气系统的信息管理、实时信息监控、电能管理、GPS对时等功能。为电气系统的运行管理和故障分析提供了可靠的数据保障，可大大提高电厂电气系统的自动化水平。 一、电厂电气自动化技术特征 1、发电效率的提升 在社会经济发展作用下，人们对于电力供应质量与数量的需求不断提升，这也使得电厂运行期间有了全新的挑战，并使得强化电厂运行效率逐渐成为了人们关注与研究的主要问题之一。在以往的电厂设备中，通常需要工作人员对其进行操作与控制，使其运行效率的提升受到阻碍。而对电气自动化进行使用，可确保电厂自动化运行与控制的实现，促进其发电效率快速提升，更好的满足社会供电需求。 2、发电成本下降 现阶段，电厂使用的发电原材料主要为石油以及煤炭等资源，同时传统电厂技术也存在着较为明显的不足，使得这种资源利用率相对较多，发电效果也相对较差，使用资源较多但却没有产生预期的电量，使得发电成本快速提升。而在电厂中使用电气自动化技术，可较好实现对各种燃烧模式进行自动化控制，使燃料燃烧率得到全面的提升，有效降低燃料燃烧费用，使发电成本明显的降低了。 二、电厂电气自动化系统的管理研究 电厂电气自动化系统在运行过程中会受到各个功能的作用及保护，无论是对故障进行分析，还是实现信息管理，都可以通过这一系统集中运行，从其本质进行研究可以发现，该系统运行是以计算机控制及测控技术为主导，这样就能在复杂的系统环境下进行分层管理，而通信技术的应用优势也能进一步凸显。电厂电气自动化系统能够简化及优化电气运行流程，为后续电气运行及管理提供便利条件，这不仅能够有效提高电气信息应用能效，更能强化电厂内部联系，确保各个关联项目之间都能精准衔接。 电力电气系统在实际运行过程中能够充分发挥其信息报警及图形接口等作用，电气设备在运行中的实时状态可以通过绘制曲线图等形式表现出来，数据等信息能够精准显示，就能使得运行环境更为清晰、明了的表现出来，这也就能够为潮流监控功能的实现提供基础保障。信息报警涵盖多种报警项目，在系统运作时，只要各项运行指标的能效发挥状态超出预设标准、智能设备出现异常运行状态等，系统就会自动报警；事件报告能够对人工操作等项目的运行流程进行记录，并以报告形式展现出来；图形接口能够在结合实际运行标准的基础上，对报表数据进行调整；报表功能则能够对潮流及电量进行记录，无论是开关动作次数还是电气设备检修都能以报表形式得以显示。 首先，电气设备管理。利用此系统测控装置的计量和转换电表脉冲信号的功能，在系统主站进行电量在线统计生成报表，可实现厂用电抄表系统的全部功能，另外可统计系统实时潮流信息。系统可实现对在线的电气设备管理，现场信息可传送到MIS系统，补充MIS系统的数据，可实现对电气设备档案、台账、维修记录的统计等等。 其次，故障信息管理。可对设备动作，事件信息SOE、事故重演、事件追忆、录波分析等功能实现信息管理，可对事故原因分析起到重要作用，对事故防范提供借鉴。例如可通过对电动机启动时的波形和在线运行状态，分析电动机相关故障，实现对电动机的故障检修。 第三，定值管理。此系统可实现对定值的在线校核和远方修改。随着科技的不断发展，电厂未来电气的主站系统可扩展为可视化电厂定值管理系统和继电保护整定计算；最后，小电流接地选线管理。目前的小电流接地选线技术还是由独立的系统单片机计算得到，而电厂电气系统形成的网络可使每路CPU间可并行采集计算，极大的优于目前的小电流接地选线装置技术。使小电流接地选线管理水平得到极大的提高。 三、电厂电气自动化系统通讯技术 1、网络通讯技术的应用 在现场总线通讯技术之前，电厂电气系统广泛采用串行通信技术。这种通讯技术在实际应用中不断暴露出各种问题，诸如通信速率低、较难实现星型拓扑结构时系统站点和功能的扩展、不能在通信网中设置一个以上的主机等等。随着生产现场对自动化技术要求的不断提高，现场总线在电厂电气自动化系统应用中的不足逐步凸显，主要表现为系统的通讯节点超过一定数量时，系统的响应速度不能满足厂家系统对通讯的要求；拓扑结构的网络系统任何一个节点都可能导致整个系统的崩溃；系统的大量数据的传输延时不能满足系统要求等等。 因此具有可擴展性、高带宽、可靠性等诸多优点的以太网逐步成为电厂电气自动化系统的主导通讯技术。以太网以其优越的性能成为网络连接的标准，不仅在电厂电气系统得到应用，也应用到大量工业控制领域。以太网具有以下优势：可根据通讯要求在一个网络中混合使用光纤、双绞线等各种通讯介质；以太网被通讯用的交换式集线器分为多个冲突域，这样就大大增加了系统的响应速率，就目前形势和可见的将来，以太网完全可以满足电厂电气系统的通讯节点和通讯实时性的要求；以太网的标准IEEE802.3已经成为国际通用标准，具有开放系统的共性。随着以太网的不断推广，各种网络通讯设备和工具也得到大量使用，使得以太网的成本得到大大的降低；以太网的布线技术是基于集线器的总线拓扑结构，使得以太网通讯达到高标准的可靠性，每个节点都被集线器隔离开来。因此单环的环网可做到任何一点的固执都不会影响整个系统的通讯，可准确定位故障点，大大优化了网络通讯。
水力发电厂电气一次部分设计罗开元
发电厂电气部分电气设计报告 题目：水力发电厂电气一次部分设计 班级：K0312417 姓名：罗开元 学号：K031241723 老师：高仕红 2015年 07 月 06 日
信息工程学院课程设计任务书 学号K031241711 学生姓名崔明专业（班级）电气工程及其 自动化 学号K031241723 学生姓名罗开元专业（班级）电气工程及其自动化 设计技术参数 1、电气主接线方案的拟定与方案确定； 2、主要设备的选择：主变压器的选择，变压器的选型，变压器容量的确定与计算，厂用电接线的设计； 3、短路点短路电流的计算所需的部分参数都已经标注在电路图中，本组成员计算所需的线路长度数据为（40 140 80 70 30）（单位：KM）； 发电机：电压标幺值E=1.0,近似计算短路电流。 4、高压电气设备选择，断路器的选择，隔离开关的选择，电压互感器的选择，电流互感器的选择，母线选择； 5、屋内屋外配电装置的选择。 工 作 量所有工作由2人集体完成。
摘要 本文为4×15MW水力发电厂电气一次部分设计。通过对原始资料的详细分析，根据设计任务书的要求，进行了电气主接线方案的经济技术比较，厂用电设计，短路电流计算和电气设备的选择和校验，配电装置设计。编制了设计说明书，绘制了主接线图，厂用电接线图。 关键字：主接线、短路计算、设备选择、配电装置、设计说明书、主接线图、厂用电
Abstract This article is 4 x 15 mw hydropower plant electrical part design at a time. Through detailed analysis of original data, according to the requirements of the design plan descriptions of the economic and technical comparison, the main electrical wiring scheme design of auxiliary power, short circuit current calculation and selection of electrical equipment and calibration, power distribution equipment design. Compiled the design specification, draw the main wiring diagram, auxiliary power wiring diagram. The keyword :The main connection, short circuit calculation, equipment selection, power distribution equipment, design specifications, main wiring diagram, auxiliary power
变电站综合自动化系统的组成和主要功能
变电站综合自动化系统的组成和主要功能； 系统概述； 本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统，其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备，该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上，根据国内外新的发展趋势，以提高电网的安全经济运行为宗旨，以方便现场安装调试、无人值守为目的，向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。 其设备从变电站整体出发，统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能，避免了功能装置重复备置等弊病，及减少投资，又有利于变电站运行管理和维护。 YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图；
该系统在我国首次集微机保护和远动为一体，并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上，系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想，系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。其可把各个单元分散安装在一次设备上，或集中组屏按装。相比两者具有明显的优点；可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆，减少控制室面积，从而节省了变电站综合造价，简化了施工，方便了维护，并且提高了变电站的可控性，可扩展性和灵活性有了很大提高。消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题，提高可靠性 YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。如线路单元，就是面向开关柜设计的，它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等；电容器单元也像线路单元一样，它是面向电容器组的；变压器是变电站的核心设计，YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。第一是主保护单元，它主要完成变压器差动保护等。第二是后备保护，它主要完成变压器的过流保护等。第三是变压器的测控单元，主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。直流子系统也被YH-B2000型变电站综合自动化系统纳入了整体成套范围，作为系统的一个单元整体规划设计。 YH-B2000型变电站综合自动化系统无论是以何种方式安装，所有单元均通过一梗三芯通讯电缆同后台总控单元实现实时数据交换。
浅谈水力发电站综合自动化的实现
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ef4348262.html, 浅谈水力发电站综合自动化的实现 作者：杨小雪;张涛 来源：《价值工程》2011年第03期 摘要：水力发电站综合自动化是电力系统自动化的一个重要方面，为保证供电的电能质量，保证系统运行的安全可靠，提高经济效益等方面有着十分重要的作用。 Abstract: Hydroelectric power system integrated automation is an important aspect of power system automation, to ensure the power quality of power supply and safe and reliable system operation, it has a very important role in increasing economic efficiency . 关键词：水力发电站；自动化；大坝监护 Key words: hydroelectric power stations; automation; dam monitoring 中图分类号：TM61 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0154-01 1水力发电站的概述 水力发电站是一个庞大而复杂的工程，由于系统复杂，需要的运行人员非常多，实行自动化后，可以减少很多运行管理人员，可以大大减少电力企业的人力资源成本；水力发电站维护、检修工作非常繁琐，但是却非常重要，通过自动化可以对这些活动进行集中管理，有利于效率的提高；自动化的另外一个优点可大大减少由于人造成的失误，从而提高设备完好率。从而保证供电的电能质量，保证系统运行的安全可靠，提高经济效益。水力发电就是利用水力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发电机）随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。将水能转换为电能的综合工程设施。又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。 2水电站自动化的内容 水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的
发电机组操作使用说明书
发电机组操作使用说明书 一、安全操作注意事项 1、操作前必须穿适当的工作服、工作帽，以防衣服、头发等被发动机绞 住。 2、操作前，首先检查所有的紧固螺丝、螺母是否松动，必要时加以紧固。 3、使用发电机组时应避免易燃物靠近发动机。 4、由于废气有害，所以必须注意： （1）避免在不通风或密闭的空间使用发动机。 （2）使用时应避免废气冲向你及你身边的人或动物。 5、皮带轮及皮带外侧必须安装防护罩或防护栅，以防发生事故伤人。 安装或拆卸皮带时必须关闭发动机。 6、如果将发电机组借给别人使用，要讲明白操作方法，要求使用者在 使用前认真阅读使用操作指南。 7、发电机组运转时不得让小孩靠近发动机。 8、请不要在运转时或刚停机时触摸消声器、排气管或其它发热部位。 9、在下列情况下必须关闭发动机： （1）检查、调整或清洗部件时。 （2）放油或更换润滑油时。 （3）清理消声器上的灰尘或积炭时。 二、启动前的检查 1、冷却液 （1）在散热器中加入自来水或干净的雨水并重新拧紧带限压阀的散热器加水盖。如果有泥或灰尘进入散热器，它会影响散热器的散 热性能，甚至使发动机过热。散热器加注一次冷却液能保持使用 一周，但在每次启动前还必须检查冷却液。 （2）往水箱里加注软水一直到隔板上面。 2、燃油 加注SAE —D柴油机燃油 3、检查润滑油尺。 如油平面低于油尺上的标注油面，要加入润滑油至到油尺上的上标。如果发动机里的润滑油太脏，要全部倒出重新加注。
4、排空气当发动机第一次发动或中途加油，一定要按以下步骤排尽燃 油系统中的空气。 (1)扳动开关手柄从“ C”到“ O 20秒后再启动发动机。 (2)将发动机的燃油开关手柄至于“ O'位。 5、空气滤清器拧松压板，检查是否清洁。 三、启动 1 、手摇启动发动机步骤： (1) 把变速杆至于“ RUN位置。 ( 2) 摇动启动手柄，转一小转感到有阻力时，如果启 动手柄如图A所示，则继续在图B位置插上摇杆。 ( 3) 接着，如图所示边转动摇杆同时左手扳动减压手柄，当感觉发动机转的比较轻时，放开减压手柄，同时多给启动手柄一些转 动力，发动机将会启动。 注意：( 1 )在发动机启动后手绝对不能松开启动杆，起动手柄会在发动机起动后自动脱落。在发动机正常运转以前松开起动手柄 是非常危险的。 ( 2)在发动机带负荷运行前应空载运转4-5 分钟，以使每个 部件都得到润滑。注意，一台新的发动机要轻载运转40-50 小 时以不至使其零部件损坏。 2、电启动 (1)把速度控制杆置于“ RUN位置。 （2）把钥匙插在启动开关上。逆时针旋转直到红灯亮了，10 秒或20 秒直到燃烧室内部被预热。（如果周围温度太低则增 加预热时间）。 （3）当钥匙拧到“ START位置时，起动机将会启动发动机。（确定启动着车以后，手才离开启动开关。） 提示：* 在发动机运转时千万不要再动启动开关。 * 冷启动用喷射式启动（仅限ZB950- NB型机子）＜ （1）当气温很低难以启动时，用喷射启动。
水电站自动化系统机组LCU
水电站自动化系统机组LCU 一、系统概述： 1、水电站自动化系统概括说明： 水电站自动化系统是电站安全、优质、高效运行的重要保证。 目前我国绝大多数大中型电厂以及新建电厂均投入计算机自动化系统设备，国内自动化系统的市场已步入成熟发展的阶段。 水电站自动化系统采用全开放、分层分布式结构，系统由站控层、网络层和现地层设备构成。站控层各站点功能相对独立，互不影响；现地层以间隔为单元，各个 LCU （现地控制单元Local Control Unit）功能也相对独立，在站控层故障的情况下，LCU 仍能独立完成其监测和控制功能。 站控层是水电厂/站设备监视、测量、控制、管理的中心。站控层包括：操作员站、工程师站、通信服务器。另外根据水电厂/站的需要可以配置模拟屏、背投系统。 现地层一般以间隔为单元，配有机组LCU、公用设备及升压站LCU、坝区LCU 以及辅机控制单元等，不同的控制对象分散在各个机旁，或是中控室。在站控层及网络层故障的情况下，现地层仍能独立完成各间隔的监测和控制功能。现地层各LCU完成各单元的任务，相互独立，一个LCU故障不会影响其他LCU的运行。
网络层是站控层与现地层数据传输通道通。网络层可以按不同的容量的水电厂/站和不同的客户需求，配置成单以太网、双以太网和光纤自愈环网。网络通讯介质可采用光纤、同轴电缆或屏蔽双绞线。 系统网络结构有：单以太网、双以太网模式等。 单以太网系统特点是：在保证系统数据通道带宽的同时，做到系统扩展能力强，形式简洁，接口简单，方便安装调试。在实现系统性能的同时，可以有效地降低系统的成本。系统适合与中小型水电站，以及对系统成本控制有较高要求的水电站。 选用双以太网模式，相比单以太网而言，有效地提高系统的可靠性以及分担数据流量、减轻网络负荷，相应得网络投资加大。正常时，设备的数据交换分配在两个网络上，当某个网络发生故障的时候，立即自动切换到非故障的网络上，保证系统得正常通讯。该网络模式适用于各类大中型水电站，以及对系统 可靠性要求相对较高的用户。