電站EFCS的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

4.1 電站 EFCS設(shè)計(jì)中需注意的問題

針對(duì)電站ECS的主要特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)電站EFCS時(shí)，應(yīng)注意以下問題：

1) 選用的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)LTC391AE01 HIEE401782R0001具有較強(qiáng)的數(shù)字控制功能;

2) 選用的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的自診斷功能;

3) 選用的現(xiàn)場(chǎng)總線通信鏈路應(yīng)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，以滿足ECS控制實(shí)時(shí)性的需要;

4) 選用的現(xiàn)場(chǎng)總線智能前端設(shè)備LTC391AE01 HIEE401782R0001具有強(qiáng)的抗電磁干擾能力和高的可靠性。

4.2 LTC391AE01 HIEE401782R0001電站EFCS設(shè)計(jì)的主要功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

針對(duì)電站ECS的監(jiān)控范圍，所設(shè)計(jì)的電站EFCS應(yīng)具有以下功能：

1) 所有有關(guān)的電氣設(shè)備進(jìn)行控制、聯(lián)鎖，能對(duì)各有關(guān)電氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并能在操作畫面上顯示各設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和工況;

2) 具有發(fā)變組及各配電設(shè)備的事故、預(yù)告、保護(hù)動(dòng)作后的報(bào)警、顯示、歷史記錄和追憶等功能;

3) 發(fā)電機(jī)順控自動(dòng)升壓、自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng);

4) 發(fā)電機(jī)主、備勵(lì)磁機(jī)之間的自動(dòng)切換操作;

5) 廠用電可根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)切換

依據(jù)以上主要功能，設(shè)計(jì)的電站EFCS具有如下三層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。最上層采用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與DCS控制層以太網(wǎng)連接，使電站EFCS成為DCS有機(jī)的組成部分，且該部分具有很高的靈活性。LTC391AE01 HIEE401782R0001中間層采用冗余以太網(wǎng)將服務(wù)器、電氣工程師站、EFCS控制器連接起來(lái)，使該層具有較高的通信速率，以保證系統(tǒng)整體控制的實(shí)時(shí)性;低層采用現(xiàn)場(chǎng)總線與位于現(xiàn)場(chǎng)的智能電氣設(shè)備連接，劃分為6KV網(wǎng)段、380VPC網(wǎng)段和發(fā)變組保護(hù)及錄波設(shè)備網(wǎng)段。發(fā)變組測(cè)控裝置與中間層以太網(wǎng)直接連接，可為三個(gè)網(wǎng)段的控制提供數(shù)據(jù)信息。

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4.3 電站EFCS設(shè)計(jì)實(shí)例

某300MW機(jī)組電站，設(shè)計(jì)基于PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的EFCS，該EFCS子系統(tǒng)很容易與DCS實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。在此僅以該EFCS通過 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器及現(xiàn)場(chǎng)智能電機(jī)的控制為例來(lái)說(shuō)明設(shè)計(jì)過程。PROFIBUS是近年來(lái)國(guó)際上最為流行的現(xiàn)場(chǎng)總線，也是目前數(shù)據(jù)傳輸率最快的一種現(xiàn)場(chǎng)總線(傳輸率可達(dá)12Mbit/s)，因此在很多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛 的應(yīng)用。它由三個(gè)兼容部分組成，即PROFIBUS—DP、PROFIBUS—PA 和PROFIBUS—FMS。其中，在PROFIBUS—DP 數(shù)據(jù)傳輸速率、效率和低連接成本方面特別適用于電站電氣控制系統(tǒng)的通信。使用PROFIBUS—DP可取代24V(DC)或4～20mA信號(hào)傳輸。 PROFIBUS—DP用于現(xiàn)場(chǎng)的快速數(shù)據(jù)交換時(shí)，以中央自動(dòng)化設(shè)備(如PLC/PC或過程控制系統(tǒng))為主站，LTC391AE01 HIEE401782R0001通過串行連接與分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如 I/O、驅(qū)動(dòng)器和閥門及測(cè)量變送器)組成通信網(wǎng)絡(luò)。

1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該廠300MW機(jī)組采用北京國(guó)電智深公司的EDPF-NT DCS系統(tǒng)，原DCS主干網(wǎng)絡(luò)采用100M冗余以太網(wǎng)，用于連接各分散控制單元DPU和操作員站及工程師站，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型連接，中央節(jié)點(diǎn)采用高性能交換機(jī)，從而保證了各站點(diǎn)間數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性。所設(shè)計(jì)的電氣EFCS通過與該DCS分散控制單元DPU內(nèi)的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)與上層DCS系統(tǒng)的無(wú)縫連接。整體系統(tǒng)具有三層網(wǎng)絡(luò)，上層為100M冗余以太網(wǎng);DPU冗余主控模件通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備以及Controlnet與PROFIBUS-DP主站連接，構(gòu)成中層網(wǎng)絡(luò);低層網(wǎng)絡(luò)為PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，用于連接PROFIBUS-DP主站和智能電機(jī)及變頻器等從設(shè)備，共使用了兩個(gè)獨(dú)立的PROFIBUS網(wǎng)段，其中一段通過控制智能電機(jī)，另外一段與變頻器進(jìn)行通訊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2)系統(tǒng)組態(tài)

為實(shí)現(xiàn)與DCS互連的PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)與變頻器及智能電機(jī)的通訊及控制，需利用DCS工程師站來(lái)完成PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工作。主要包括以下四個(gè)方面的組態(tài)設(shè)計(jì)：

ABB DSSB-01C

ABB 3HAC029157-001

ABB DSQC668 3HAC029157-001

ABB SPHSS13

ABB 3BHB017688R0001

ABB BCU-02

ABB 3HAC029157-001

ABB RAPI-01C 3AUA0000036340

ABB 3HAC057288-002

ABB PDB-02 3HNA023093-001

ABB 3HAC025097-001/15

ABB SDN20-24-100C

ABB VBX01BA

ABB VBX01TA

ABB DDC779BE02 3BHE006805R0002

ABB PNI800

ABB 07KT98 H4 GJR5253100R3262

ABB VBX01T-VBX01B

ABB PP846A 3BSE042238R2

ABB PP846 3BSE042238R1

ABB LDGRB-01 3BSE013177R1

ABB PPC905AE101 3BHE014070R0101

ABB 5SHY3545L0010

ABB PFEA111-20 3BSE028140R0020

ABB PFEA111-65 3BSE050090R65

ABB PM876

ABB 3HAC055448-004

ABB HIER466665R0099

ABB HIEE300900R0001

ABB 3BHB010088R0001

ABB 3BHE029110R0111

ABB 3BHE009949R0004

ABB SDCS-CON-4

ABB DO820

ABB AI830A

ABB AI835A

ABB SD853

ABB CI840A

ABB SS832

ABB RLM01

ABB DO810

ABB SPFEC12

ABB SPASO11

ABB SPDSI22

ABB SPDSO14

ABB UNITROL 1020

ABB PFTL101A 0.5KN

ABB 3BHE009949R0004

ABB CI854A

ABB LDGRB-01 3AFE61320954P0001

ABB 1MRS050644

ABB DDC779CE102 3BHE027859R0102

ABB UFC762AE101 3BHE006412R0101

ABB UFC789AE101 3BHE014023R0101

ABB XVC769AE101 3BHE006373R0101

ABB UFC760BE142 3BHE004573R0142