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中石化青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)二○○六年五月中石化青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著電力綜合自動(dòng)化迅速發(fā)展,所有公司都在對(duì)老式電力繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更新、改造,大大地提高了電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)可靠性,但由于更新、改造只是局部實(shí)行,往往一種電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化改造完畢需要幾年甚至十幾年,缺少統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì),自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)后,存在著保護(hù)配備不合理、通訊系統(tǒng)經(jīng)常產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象,給電力系統(tǒng)保護(hù)、監(jiān)控導(dǎo)致了極大不安全性和不可靠性;如何對(duì)新建公司電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì),是公司和設(shè)計(jì)單位面臨同一種重大課題。本文針對(duì)中石化青島大煉油一期工程1000萬(wàn)噸煉油廠,兼顧二期乙烯化工及其配套工程電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng),結(jié)合當(dāng)前其他石化公司自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),考察調(diào)研了大量具備國(guó)內(nèi)、國(guó)際知名品牌自動(dòng)化監(jiān)控保護(hù)廠家,對(duì)青島大煉油一期工程電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)。針對(duì)當(dāng)前大量電力綜合自動(dòng)化裝置品牌,本文選用了深圳中電公司與SEL公司共同開(kāi)發(fā)TranSys系統(tǒng)。在TranSys系統(tǒng)中,重要硬件裝置采用帶遠(yuǎn)程通信接口單元式PMC、PML監(jiān)控裝置、PMC、SEL微機(jī)保護(hù)裝置、智能IDE裝置,軟件采用深圳中電PecStar,無(wú)論是硬件裝置、還是系統(tǒng)軟件,都已經(jīng)是成熟化產(chǎn)品。保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置、IDE、微機(jī)、通信介質(zhì),均有各種規(guī)格和配備供選取。本文詳實(shí)設(shè)計(jì)了青島大煉油變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu),通訊規(guī)約網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約解決方案、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)、監(jiān)控裝置配備。當(dāng)前中石化工程公司設(shè)計(jì)院按此設(shè)計(jì)方案已完畢了基本設(shè)計(jì),正在作施工設(shè)計(jì),本變電站綜合自動(dòng)化系記錄劃于6月投用。核心字:變電站綜合自動(dòng)化;TranSys系統(tǒng);保護(hù);監(jiān)控;目錄第1章前言 71.1電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)重要性及其發(fā)展歷程 71.1.1電力系統(tǒng)特點(diǎn)和對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)規(guī)定 71.2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制重要性 81.2.1被控制對(duì)象復(fù)雜而龐大 81.2.2被控制參數(shù)諸多 81.2.3干擾嚴(yán)重 91.3電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制必要性 91.4電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程: 101.4.1單一功能自電力動(dòng)化階段 101.4.2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化階段 101.5當(dāng)前國(guó)內(nèi)石油化工電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)狀況 111.6青島大煉油工程簡(jiǎn)介 111.7青島大煉油工程電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì) 12第2章設(shè)備遵循原則及選型 142.1有關(guān)技術(shù)原則 142.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng) 152.2.1分散式電能質(zhì)量監(jiān)控單元長(zhǎng)處 162.2.2SEL系列微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置 16第3章青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述 173.1青島大煉油工程全廠電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介 173.1.1220kV石化Ⅰ變電站供電系統(tǒng) 173.1.2青島大煉油工程110KV總變電站供電系統(tǒng) 183.1.3青島大煉油工程35KV總變電站供電系統(tǒng) 183.1.4青島大煉油工程10KV供電系統(tǒng) 183.1.5青島大煉油工程6KV供電系統(tǒng) 183.1.6青島大煉油工程380V供電系統(tǒng) 193.2青島大煉油工程重要監(jiān)控電氣設(shè)備 193.3青島大煉油工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù) 193.4青島大煉油工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 193.4.1全廠變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 203.4.2全廠電氣工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng) 203.4.3全廠電氣火災(zāi)煙霧報(bào)警系統(tǒng) 213.4.4全廠電氣通訊系統(tǒng) 213.5青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述 21第4章深圳中電產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)狀況 23第5章TranSys系統(tǒng)構(gòu)成 245.1TranSys主系統(tǒng)構(gòu)成 245.2TranSys變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)重要構(gòu)成某些 245.2.1雙監(jiān)控機(jī) 255.2.2雙通信網(wǎng)絡(luò) 255.3保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置采用方式 255.4采用按回路配備單元式裝置特點(diǎn) 255.5保護(hù)通信網(wǎng)和監(jiān)控通信網(wǎng)設(shè)立方式 255.6先進(jìn)變電站群網(wǎng)絡(luò)連接及系統(tǒng)擴(kuò)充能力 265.7青島大煉油工程全廠變電站群網(wǎng)TranSys系統(tǒng)構(gòu)造 26第6章規(guī)約闡述 296.1規(guī)約闡述 296.1.1繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套原則 296.1.2基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套原則 296.2青島大煉油工程全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 306.2.1全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造 306.2.2中央變電所及其下屬分所網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造 326.3全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約解決方案 336.3.1規(guī)約選定 346.3.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造設(shè)計(jì) 346.3.3對(duì)于原有其她非103合同綜保廠家子站互連 346.3.4全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造實(shí)現(xiàn) 346.4TranSys系統(tǒng)中通信介質(zhì) 35第7章青島大煉油工程全廠供電工程綜合自動(dòng)化保護(hù)監(jiān)控配備 357.1綜合保護(hù)裝置配備 367.2監(jiān)控系統(tǒng) 367.3綜保裝置簡(jiǎn)介 377.3.1SEL-387A變壓器保護(hù)裝置 377.3.2SEL-351綜合保護(hù)裝置 377.3.3SEL-487B母線差動(dòng)保護(hù)裝置 387.3.4SEL-311L光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置 387.3.5SEL-749M電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置 387.3.6SEL-587差動(dòng)保護(hù)裝置 387.3.7SEL-300G發(fā)電機(jī)/同步電機(jī)保護(hù)裝置 397.4110kV保護(hù)配備選型 397.4.1110kV線路光纖差動(dòng)保護(hù) 397.4.2110kV線路距離保護(hù) 407.4.3110kV低周逆功率解列、同期閉鎖、負(fù)荷聯(lián)切保護(hù)、備自投 407.4.4110kV母差保護(hù) 407.4.5110kV線路操作 407.4.6110kV1#、2#主變保護(hù) 417.4.7110kV監(jiān)控配備選型 417.535kV線路光纖差動(dòng)距離保護(hù) 427.6發(fā)電機(jī)保護(hù) 427.6.1發(fā)電機(jī)保護(hù) 427.6.2發(fā)電機(jī)監(jiān)控 437.76kV(10KV)系統(tǒng)保護(hù) 447.7.16kV(10KV)進(jìn)線備自投保護(hù) 447.7.26kV(10KV)出線、變壓器保護(hù) 447.7.36kV(10KV)電動(dòng)機(jī)保護(hù) 457.7.46kV(10KV)線路監(jiān)控 457.8中央控制室 467.8.1中央控制室電源選取 467.8.2GPS校時(shí)系統(tǒng) 467.8.3中央主站監(jiān)控服務(wù)器 467.8.4中央主站工作站服務(wù)器 467.8.5中央控制室主站打印機(jī) 477.8.6綜合微機(jī)保護(hù)、監(jiān)控單元 477.8.7多功能智能表 477.8.8直流屏、小電流選線和電能計(jì)量設(shè)備 477.8.9實(shí)時(shí)監(jiān)視 477.8.10網(wǎng)絡(luò)互換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)配件 477.8.11防火墻和殺毒軟件 477.8.12操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件 477.8.13中央控制室工作臺(tái) 487.8.14通信屏 48第8章系統(tǒng)重要功能 488.1數(shù)據(jù)采集功能 488.2事故報(bào)警和記錄功能 498.3記錄分析、報(bào)表、打印等功能 498.4控制操作功能 498.5人機(jī)接口 498.6事故報(bào)警、預(yù)告記錄功能 498.7技術(shù)記錄與制表打印功能 508.8定值設(shè)定功能 508.9遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)四遙遠(yuǎn)動(dòng)功能 508.10并列操作票功能 508.11系統(tǒng)自診斷功能 508.12應(yīng)用系統(tǒng)維護(hù)功能 50第9章系統(tǒng)重要性能指標(biāo) 509.1系統(tǒng)可用性 509.2系統(tǒng)可維護(hù)性 519.3系統(tǒng)可靠性 519.4系統(tǒng)容錯(cuò)能力 519.5系統(tǒng)安全性 519.6系統(tǒng)抗電磁干擾能力 519.7系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 51第10章質(zhì)量保證和售后服務(wù) 5210.1硬件質(zhì)量保證 5210.2軟件質(zhì)量保證 5210.3售后服務(wù) 5210.4培訓(xùn) 52結(jié)束語(yǔ) 53致謝 54參照文獻(xiàn) 55第1章前言1.1電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)重要性及其發(fā)展歷程1.1.1電力系統(tǒng)特點(diǎn)和對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)規(guī)定自動(dòng)化誕生于工業(yè)生產(chǎn),是指用自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)、檢查、加工和控制機(jī)器及設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè),以代替人工直接操作。普通說(shuō)來(lái),自動(dòng)化可以增長(zhǎng)產(chǎn)品產(chǎn)量、減少成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)勞動(dòng)條件等。隨著科學(xué)技術(shù),特別是電子、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)發(fā)展,自動(dòng)化逐漸向非工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展,形成了諸如辦公自動(dòng)化、家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化等許許多多自動(dòng)化,使得自動(dòng)化有了更多內(nèi)涵。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是自動(dòng)化一種詳細(xì)形式。它是指應(yīng)用各種具備自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能裝置并通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳播系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、設(shè)備、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方自動(dòng)監(jiān)視、協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)和控制,保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)和具備合格電能質(zhì)量。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是為電力系統(tǒng)服務(wù)。電力系統(tǒng)同其他工業(yè)系統(tǒng)相比有著明顯特點(diǎn),重要有如下幾種方面。⑴構(gòu)造復(fù)雜而龐大一種當(dāng)代化大型電力系統(tǒng)裝機(jī)容量成百上千萬(wàn)上瓦。世界上最大電力系統(tǒng)裝機(jī)容量達(dá)幾億千瓦,供電距離達(dá)幾千公里。電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠內(nèi)發(fā)電機(jī)、各變電站中母線和變壓器、各顧客用電設(shè)備等,通過(guò)許許多多條不同電壓級(jí)別電力線路結(jié)成一種網(wǎng)狀構(gòu)造,不但構(gòu)造十分復(fù)雜,并且覆蓋遼闊地理區(qū)域。⑵電能不能儲(chǔ)存電力系統(tǒng)中電能不能儲(chǔ)存。電能生產(chǎn)、輸送、分派和使用是在同一時(shí)刻完畢。在任何時(shí)刻,電力系統(tǒng)中電源發(fā)出功率都等于該時(shí)刻電力系統(tǒng)負(fù)荷和電能輸送、分派過(guò)程中所消耗功率之和。⑶暫態(tài)過(guò)程非常迅速電能以電磁波形式傳播,傳播速度為3X105km/s。發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、用電設(shè)備投入或退出運(yùn)營(yíng)都是在一瞬間完畢。電力系統(tǒng)故障發(fā)生和發(fā)展以及運(yùn)營(yíng)方式變化所用時(shí)間都是十分短暫。⑷對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)、人民文化和物質(zhì)生活都離不開(kāi)電能。供電局限性或突然停電往往給國(guó)民經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致巨大損失,給人民生活帶來(lái)不便。依照電力系統(tǒng)這些特點(diǎn),對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)基本規(guī)定如下:⑴保證供電可靠性供電中斷會(huì)使生產(chǎn)停頓、生活混亂甚至危及人身和設(shè)備安全,導(dǎo)致十分嚴(yán)重后果。停電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致?lián)p失遠(yuǎn)超過(guò)電力系統(tǒng)自身?yè)p失。因而,電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)首要任務(wù)是可靠地向顧客供電。⑵保證電能質(zhì)量電能質(zhì)量以電壓、頻率以及正弦交流電波形來(lái)衡量。電壓和頻率過(guò)多地偏離額定值對(duì)電力顧客和電力系統(tǒng)自身都會(huì)導(dǎo)致不良影響。這些影響是輕則使顧客減產(chǎn)或產(chǎn)生廢品,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致設(shè)備損壞或危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)。⑶保證運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性合理分派每座電廠所承肩負(fù)荷,合理調(diào)度電力系統(tǒng)潮流,會(huì)減少生產(chǎn)每一度電能所消耗能源,減少電能輸送、分派時(shí)損耗,從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。這樣,就用至少一次能源(水、煤、石油等)消耗獲得最多、有用電能,使電能成本最低。1.2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制重要性通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)特點(diǎn)及對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)規(guī)定簡(jiǎn)介,不難想像,控制與管理一個(gè)當(dāng)代大型電力系統(tǒng),使之安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng),將是十分困難而艱巨。1.2.1被控制對(duì)象復(fù)雜而龐大被控制設(shè)備多,有成千上萬(wàn)臺(tái)發(fā)、輸、配電設(shè)備;被控制設(shè)備分散,分布在遼闊地理區(qū)域之內(nèi),縱橫跨越一種或幾種??;被控制設(shè)備間聯(lián)系緊密,通過(guò)不同電壓級(jí)別電力線路連結(jié)成網(wǎng)狀系統(tǒng)。由于整個(gè)電力系統(tǒng)在電磁上是互相耦合和連接,因此在電力系統(tǒng)中任何一點(diǎn)發(fā)生故障,都會(huì)在瞬間影響和波及全系統(tǒng),往往會(huì)引起連鎖式反映,導(dǎo)致事故擴(kuò)大,在嚴(yán)重狀況下會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故。因此在電力系統(tǒng)中規(guī)定進(jìn)行迅速控制。顯然,對(duì)這種構(gòu)造如此復(fù)雜而又十分龐大被控對(duì)象進(jìn)行迅速控制,是十分困難。1.2.2被控制參數(shù)諸多這些參數(shù)涉及電力系統(tǒng)頻率、節(jié)點(diǎn)電壓和為保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)各種參數(shù)。為了保證電能質(zhì)量,規(guī)定在任何時(shí)刻都應(yīng)保證電力系統(tǒng)中電源發(fā)出總功率等于該時(shí)刻用電設(shè)備在其額定電壓和額定頻率下所消耗總功率。而電力系統(tǒng)顧客用電卻是隨機(jī),需要用電時(shí)就合閘用電,并且用電量往往是變化;不需要用電時(shí)就拉閘斷電。這就需要控制電力系統(tǒng)內(nèi)成百上千臺(tái)發(fā)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備發(fā)出有功和無(wú)功功率等于隨‘時(shí)都在變化著用電設(shè)備所消耗有功和無(wú)功功率。顯然,監(jiān)視和控制成千上萬(wàn)個(gè)運(yùn)行參數(shù)是十分困難任務(wù)。1.2.3干擾嚴(yán)重從自動(dòng)控制角度看,電力系統(tǒng)故障是電力系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)。電力系統(tǒng)故障發(fā)生是隨機(jī),并且故障發(fā)生和切除是同步存在,也就是說(shuō)擾動(dòng)同步隨著著被控制對(duì)象構(gòu)造變化。這就增長(zhǎng)了控制復(fù)雜性。電力系統(tǒng)故障有時(shí)會(huì)使電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定,導(dǎo)致劫難性后果。因而,如何控制才不致使電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定,在電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定后又如何控制才干使電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定,已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)控制研究重大課題之一。通過(guò)以上分析,保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)單靠發(fā)電廠、變電站和調(diào)度中心運(yùn)營(yíng)值班人員進(jìn)行人工監(jiān)視和操作是主線無(wú)法實(shí)現(xiàn),必要依托自動(dòng)裝置和設(shè)備才干實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上,電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大是與電力系統(tǒng)采用自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)分不開(kāi)??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保證之一。沒(méi)有電力系統(tǒng)自動(dòng)化,當(dāng)代電力系統(tǒng)是不能運(yùn)營(yíng)。1.3電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化控制必要性電力系統(tǒng)被控制對(duì)象是十分復(fù)雜而龐大:被控制發(fā)、輸、變、配電設(shè)備多達(dá)到千上萬(wàn)臺(tái);這些設(shè)備分散在遼闊地理區(qū)域內(nèi),往往要跨越數(shù)個(gè)省份;被控制設(shè)備間聯(lián)系又十分緊密,通過(guò)不同電壓級(jí)別電力線路連接成網(wǎng)狀系統(tǒng)。由于整個(gè)電力系統(tǒng)在電磁上是互相耦合和連接,因此僅有電氣設(shè)備常規(guī)自動(dòng)裝置是很不夠,還必要有整個(gè)系統(tǒng)(或局部系統(tǒng))綜合自動(dòng)化裝置,通過(guò)信息共享和功能互補(bǔ)把電力系統(tǒng)自動(dòng)化提高到一種新水平。電力系統(tǒng)被控制參數(shù)諸多。這些參數(shù)涉及電力系統(tǒng)頻率、節(jié)點(diǎn)電壓和為保證經(jīng)擠運(yùn)營(yíng)各種參數(shù),如電力系統(tǒng)內(nèi)成百上千臺(tái)發(fā)電機(jī)組和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備發(fā)出有功功小率和無(wú)功功率,顯然監(jiān)視和控制成千上萬(wàn)個(gè)運(yùn)營(yíng)參數(shù)是十分困難任務(wù),僅靠常規(guī)自動(dòng)裝置達(dá)不到實(shí)時(shí)性規(guī)定,也就不能完畢復(fù)雜控制任務(wù)。從啟動(dòng)控制學(xué)角度看,電力系統(tǒng)故障是電力系統(tǒng)自動(dòng)控制擾動(dòng)信號(hào)。電力系統(tǒng)故障發(fā)生是隨機(jī),并且故障發(fā)生和切除幾乎是同步存在,也就是說(shuō)擾動(dòng)同時(shí)隨著著被控制對(duì)象構(gòu)造變化,這就增長(zhǎng)了控制復(fù)雜性。有時(shí)用電系統(tǒng)故障,故障使系統(tǒng)失去了穩(wěn)定,會(huì)導(dǎo)致劫難性后果。然而綜合自動(dòng)化具備極高系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)時(shí)性,能做到精準(zhǔn)測(cè)量,迅速控制,如此,系統(tǒng)就不易失去穩(wěn)定,雖然在電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定后,通過(guò)迅速自動(dòng)調(diào)節(jié),也能較快地使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定??傊?,保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)單靠發(fā)電廠、變電所和調(diào)度中心常規(guī)、單一功能自動(dòng)裝置是不夠。電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、迅速性、穩(wěn)定性規(guī)定,必要使系統(tǒng)綜合自動(dòng)化才干實(shí)現(xiàn)。1.4電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程:1.4.1單一功能自電力動(dòng)化階段在電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電設(shè)備及其出力不斷增長(zhǎng),供電范疇也不斷擴(kuò)大狀況下,設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)人工就地監(jiān)視和操作不能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需要時(shí),為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)和向顧客供應(yīng)合格電能就浮現(xiàn)了單一功能自動(dòng)裝置。這些自動(dòng)裝置指繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)操作和調(diào)節(jié)裝置(如斷路器自動(dòng)操作、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)壓和自動(dòng)調(diào)速裝置)、遠(yuǎn)距離信息自動(dòng)傳播裝置(Bp遠(yuǎn)動(dòng)裝置,也就是咱們常說(shuō)四遙裝置:遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控)。在單一功能自動(dòng)化階段,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)三者理論和技術(shù)分別發(fā)展成了三門(mén)獨(dú)立技術(shù)。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)從電力系統(tǒng)自動(dòng)化中獨(dú)立出來(lái)后,電力系統(tǒng)自動(dòng)化內(nèi)容就只涉及電力設(shè)備自動(dòng)監(jiān)視、控制及其關(guān)于問(wèn)題了。盡管如此,如果從高層次來(lái)分類(lèi),電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)監(jiān)控依然同屬于自動(dòng)化范疇。因而,單一功能自動(dòng)化階段特點(diǎn)是:⑴電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)和自動(dòng)監(jiān)控三者各自自成體系,分別完畢各自功能;⑵對(duì)單個(gè)電氣設(shè)備完畢某種單一功能自動(dòng)化過(guò)程;⑶電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所之間自然裝置沒(méi)有什么聯(lián)系;⑷電力系統(tǒng)統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)重要靠電力系統(tǒng)調(diào)度中心調(diào)度員依照遙信、遙測(cè)信息,加上調(diào)度員自己知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)電話或遙控、遙調(diào)來(lái)指揮。1.4.2電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化階段隨著電力系統(tǒng)裝機(jī)容量和供電地區(qū)不斷擴(kuò)大,電力系統(tǒng)構(gòu)造和運(yùn)營(yíng)方式越來(lái)越復(fù)雜而多變,同步對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性規(guī)定也越來(lái)越高。在這種狀況下,單一功能自動(dòng)化裝置已經(jīng)不能使調(diào)度人員在很短時(shí)間里掌握復(fù)雜多變電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài),并做出及時(shí)而對(duì)的決策。甚至在復(fù)雜狀況下,大量遙信、遙測(cè)信息使得調(diào)度人員不知所措,以致延誤了事故解決或做出錯(cuò)誤決定,導(dǎo)致事故擴(kuò)大。電力系統(tǒng)發(fā)展提出一種電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視和控制問(wèn)題,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了一種十分有效工具,使得電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化得以產(chǎn)生。大容量和高速度大型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用,發(fā)揮了計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存信息大、綜合能力強(qiáng)、決策迅速等許多長(zhǎng)處。電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化目就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)這些長(zhǎng)處,把電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)能量管理系統(tǒng)(Eh4S)和配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D/S)以及在電力工業(yè)各部門(mén)中用于管理和規(guī)劃管理信息系統(tǒng)(MS)結(jié)合起來(lái),把不同層次電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)控制功能和尋常生產(chǎn)籌劃管理功能在信息共享和功能互補(bǔ)上較好地結(jié)合起來(lái),使電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安全性、經(jīng)濟(jì)性提高到一種新水平。當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化已把EMS和DAS系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),有已成功地與MIS結(jié)合在一起,電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化還在不斷地完善和發(fā)展中。電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)構(gòu)造、參數(shù)和事故狀態(tài)通過(guò)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置遙信(YX)、遙測(cè)(YC)和通信裝置傳送到調(diào)度中心調(diào)度計(jì)算機(jī)。在調(diào)度計(jì)算機(jī)中,一方面對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)傳來(lái)信息進(jìn)行解決,得出表征電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)完整而精確信息;然后依照電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)構(gòu)造求出表征電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)數(shù)學(xué)模型;最后依照電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)規(guī)定求出對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)行控制決策。調(diào)度計(jì)算機(jī)做出控制決策再通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)裝置遙控(YK)和遙調(diào)(YT)及通信裝置傳送到電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中自動(dòng)裝置接到從調(diào)度傳來(lái)YK和YT信息之后,對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)構(gòu)造和參數(shù)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),使電力系統(tǒng)進(jìn)入一種新運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。這個(gè)新運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和參數(shù)再通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)裝置YX、YC和通信裝置傳到調(diào)度中心調(diào)度計(jì)算機(jī)。上述過(guò)程周而復(fù)始不斷地進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)眾多發(fā)電機(jī)組和電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制。1.5當(dāng)前國(guó)內(nèi)石油化工電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)狀況到當(dāng)前為止,全國(guó)各大石化公司綜合保護(hù)在大量改造中,已經(jīng)使用了多家品牌產(chǎn)品,各自品牌綜保均有自己后臺(tái)系統(tǒng),使用各自通訊規(guī)約和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊,各自子站都形成自己獨(dú)立系統(tǒng),這種獨(dú)立性使得各子站成為自動(dòng)化孤島,各種品牌形成各自綜保調(diào)試及后臺(tái)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),最后交付到公司大量培訓(xùn)資料、對(duì)員工進(jìn)行不同培訓(xùn)、其后使用、維護(hù)和廠家支持聯(lián)系等均有諸多不便,特別是對(duì)于后續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí),兼容擴(kuò)充都是嚴(yán)重瓶頸,某種限度上嚴(yán)重阻礙了全廠電力監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。1.6青島大煉油工程簡(jiǎn)介青島大煉油工程是中華人民共和國(guó)石化集團(tuán)公司重點(diǎn)工程。建設(shè)項(xiàng)目指引思想是,以建成21世紀(jì)世界先進(jìn)水平煉油廠為目的,以大型化、系列化、集約化、信息化為標(biāo)志,以生產(chǎn)成本低、占地面積小、職工人數(shù)少、安全環(huán)保原則高為特點(diǎn),堅(jiān)持低投入、高產(chǎn)出、適時(shí)投入、迅速產(chǎn)出建設(shè)原則,建成為新公司、新體制先進(jìn)管理模式煉油公司。本期設(shè)計(jì)煉油能力為1000萬(wàn)噸,有15套煉油裝置和復(fù)雜公用工程系統(tǒng),是當(dāng)前國(guó)內(nèi)單套設(shè)計(jì)煉油能力最大煉油廠,總定員為500人,總用電負(fù)荷140MW,自發(fā)電12MW;規(guī)劃一期半工程新建70萬(wàn)噸對(duì)二甲苯裝置(正在作可研報(bào)告),二期工程新建120萬(wàn)噸乙烯裝置,同步再新上一座1300萬(wàn)噸煉油廠,預(yù)測(cè)總用電負(fù)荷為700MW,因而,全廠電力系統(tǒng)規(guī)定總體統(tǒng)一規(guī)劃,同步具備高度綜合自動(dòng)化水平。眾多大型生產(chǎn)設(shè)備和電力設(shè)施是石油化工公司生產(chǎn)命脈,因而供電安全、可靠和穩(wěn)定成為整個(gè)公司動(dòng)力供應(yīng)和電氣監(jiān)測(cè)部門(mén)核心工作。與此同步,這些大型生產(chǎn)設(shè)備和電力設(shè)施不同地理分布以及電力網(wǎng)絡(luò)不同拓?fù)錁?gòu)造又為這項(xiàng)保障工作帶來(lái)難度,一種可以分而治之,又能集中控制分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)就成為大型公司迫在眉睫需要。1.7青島大煉油工程電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)青島大煉油工程由于是新建廠,管理先進(jìn),自動(dòng)化限度高,有實(shí)現(xiàn)全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)條件,因而提前作好前期規(guī)劃和設(shè)計(jì),使全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一步到位,為公司此后發(fā)展提供可靠保證。深圳中電電力技術(shù)公司是從事變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)公司,從九十年代初期開(kāi)始,始終致力于開(kāi)發(fā)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),在石油、化工、輸油、電解鋁、氧化鋁、冶金、鋼鐵、電力等各個(gè)行業(yè)承辦了大量工程項(xiàng)目(請(qǐng)參閱某些顧客名單),積累了十分豐富工程經(jīng)驗(yàn)和軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。深圳中電通過(guò)長(zhǎng)期技術(shù)開(kāi)發(fā),點(diǎn)滴積累,產(chǎn)品已經(jīng)成熟,并已得到國(guó)內(nèi)顧客承認(rèn),近幾年來(lái)公司高速發(fā)展,特別在石油、化工、輸油、電解鋁、氧化鋁、冶金、鋼鐵、電力等公司變電所綜合自動(dòng)化方面,是國(guó)內(nèi)投運(yùn)系統(tǒng)最多廠家;在此,深圳中電電力有著諸多明顯優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前深圳中電公司投運(yùn)中石化行業(yè)TranSys綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在山東濟(jì)南煉油有限公司(110kV變電站及供電)、山東齊魯石化橡膠廠(110kV變電站及全廠供電)、山東齊魯石化氯堿廠(110kV、35kV變電站供電)、山東齊魯石化烯烴廠(6kV變電站全廠供電)、山東齊魯石化塑料廠(6kV變電站及全廠供電)、山東齊魯石化(110kV變電站及供電)、中原油田(6kV變電站及供電)、巴陵石化熱電廠(110kV變電站及全廠供電)、巴陵石化動(dòng)力廠(110kV變電站及全廠供電)、巴陵石化烯烴廠(35kV變電站及全廠供電)、湖北荊門(mén)石化(110kV變電站及全廠供電)、湖北化肥廠(6kV變電站及全廠供電)、浙江鎮(zhèn)海煉化(35kV變電站及供電)、東北輸油管理局(5個(gè)66kV泵站)、浙江巨化離子膜(35kV)、蘭成渝蘭州首站(35kV)、蘭成渝臨洮分輸站(35kV)、蘭成渝成都站(35kV)、蘭成渝內(nèi)江分輸站(35kV)、蘭成渝重慶末站(35kV)、山東煙臺(tái)萬(wàn)華MDI項(xiàng)目(35kV總變電站及4個(gè)10kV變電站)等業(yè)績(jī)。深圳中電研制變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)字保護(hù)、數(shù)字控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)“集—控”型監(jiān)控系統(tǒng)及強(qiáng)磁屏蔽辦法,解決了超強(qiáng)時(shí)變交錯(cuò)磁場(chǎng)條件下元件中華人民共和國(guó)最龐大下載資料庫(kù)下載誤動(dòng)、拒動(dòng)及發(fā)熱問(wèn)題。良好實(shí)現(xiàn)了遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)功能,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。深圳中電公司開(kāi)發(fā)TranSys系統(tǒng)在技術(shù)性、可靠性、功能、服務(wù)等多方面均領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)同行。通過(guò)大量工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),我公司變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)不是在電力系統(tǒng)中采用普通意義上變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。從整體上看,深圳中電開(kāi)發(fā)TranSys系統(tǒng)采用冗余、分散、分層技術(shù),以SEL微機(jī)保護(hù)裝置、PMC系列微機(jī)監(jiān)控裝置為硬件核心,以開(kāi)發(fā)具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)PecStarV2.0綜合自動(dòng)化系統(tǒng)組態(tài)軟件為軟件核心,系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)潔,功能全面,可靠性高。TranSys系統(tǒng)集中了變電所所有功能,應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)字解決技術(shù)和數(shù)字化信息通信技術(shù),將變電所互有關(guān)于聯(lián)各某些連接為一種有機(jī)整體,完畢變電所繼電保護(hù)、安全監(jiān)視、開(kāi)關(guān)操作、生產(chǎn)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和解決等所有功能。TranSys系統(tǒng)遵循國(guó)際和國(guó)內(nèi)電力行業(yè)既有原則,同步為滿足變電所特殊功能規(guī)定和可靠性,進(jìn)行了特殊解決,是一種具備獨(dú)特構(gòu)造計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。TranSys系統(tǒng)中保護(hù)裝置某些采用美國(guó)SEL公司進(jìn)口微機(jī)繼電保護(hù)裝置。SEL公司成立于1982年,其產(chǎn)品以高可靠性、功能配備靈活性、提供十年質(zhì)量保證為特性,在北美微機(jī)保護(hù)市場(chǎng)占有率超過(guò)40%,在九十年代中期進(jìn)入中華人民共和國(guó)市場(chǎng)后,迅速獲得推廣應(yīng)用。深圳中電公司于1997年獲得SEL公司中華人民共和國(guó)一級(jí)代理及在全國(guó)成套系統(tǒng)銷(xiāo)售授權(quán)。TranSys系統(tǒng)中監(jiān)控裝置普通采用加拿大PML公司進(jìn)口微機(jī)監(jiān)控裝置。PML公司始創(chuàng)于1969年,當(dāng)前在北美同類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過(guò)60%。深圳中電公司于1992年獲得PML公司在中華人民共和國(guó)獨(dú)家代理授權(quán),當(dāng)前國(guó)內(nèi)顧客遍及各行各業(yè)。PMC高檔監(jiān)控裝置,按照高壓變電站間隔分散設(shè)計(jì),以測(cè)控、故障錄波、電能質(zhì)量分析、高次諧波分析、大容量I/O、電量瞬態(tài)波動(dòng)記錄、PLC邏輯控制為特性,特別適合在大型冶煉公司變電站中使用。為滿足國(guó)內(nèi)顧客對(duì)可靠性、功能和經(jīng)濟(jì)方面綜合規(guī)定,TranSys系統(tǒng)中監(jiān)控裝置也采用已廣泛使用PML570PMC、560PMC、550PMC、530PMC、510PMC監(jiān)控單元。570PMC、560PMC、550PMC、530PMC、510PMC監(jiān)控裝置具備測(cè)控、故障錄波、諧波分析、電量瞬態(tài)波動(dòng)記錄、時(shí)間記錄,需量測(cè)量和控制等功能。公司變電站綜合自動(dòng)化項(xiàng)目不能照搬電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化,必要在電力系統(tǒng)基本上考慮公司變電站種種特點(diǎn),在原系統(tǒng)上擴(kuò)展有關(guān)功能。一方面,公司變電站與電力系統(tǒng)相比,相應(yīng)設(shè)備多,線路少,一次接線方式較固定,電力系統(tǒng)停電損失多數(shù)在顧客,公司是持續(xù)生產(chǎn),短時(shí)間停電會(huì)導(dǎo)致巨大損失。另一方面公司變電站運(yùn)營(yíng)環(huán)境和工藝條件更為復(fù)雜,周邊有空壓機(jī)、電動(dòng)機(jī)、靜態(tài)電力電子設(shè)備(可控硅)、電爐,存在嚴(yán)重電磁干擾、化工腐蝕氣體,所有監(jiān)控保護(hù)設(shè)備都要有抗電磁干擾能力,在咱們已運(yùn)營(yíng)諸多項(xiàng)目中,廠房?jī)?nèi)有些設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)已經(jīng)磁化,電網(wǎng)中存在大量諧波和電壓波動(dòng),鐵制設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后浮現(xiàn)磁化現(xiàn)象。針對(duì)這種狀況系統(tǒng)應(yīng)采用較好抗電磁干擾辦法,使設(shè)備在惡劣運(yùn)營(yíng)環(huán)境下可以穩(wěn)定可靠運(yùn)營(yíng),不會(huì)浮現(xiàn)過(guò)保護(hù)誤動(dòng)、系統(tǒng)誤報(bào)事件和系統(tǒng)管理混亂等問(wèn)題。公司內(nèi)部多數(shù)生產(chǎn)線是持續(xù)生產(chǎn),一種環(huán)節(jié)因電源質(zhì)量引起產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)會(huì)進(jìn)入下一種程序,導(dǎo)致大批量質(zhì)量事故。因此在保護(hù)監(jiān)控產(chǎn)品中特別設(shè)計(jì)了電能質(zhì)量分析功能,如電網(wǎng)瞬間事故引起電壓波動(dòng),引起電機(jī)出力變化,或自保持接觸器不能自保持,引起電機(jī)停轉(zhuǎn)等工業(yè)顧客特殊狀況進(jìn)行了考核電能質(zhì)量。同步對(duì)于內(nèi)部計(jì)量,預(yù)置了能量管理功能,避免了人員復(fù)雜抄表。因此針對(duì)公司變電站保護(hù)監(jiān)控不能照抄照搬電力變方式,不再是簡(jiǎn)樸通過(guò)保護(hù)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備安全保障,還要實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)營(yíng)工況和缺陷發(fā)生,對(duì)保護(hù)過(guò)程和缺陷過(guò)程要有敏捷記錄和反映,實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。如諧波報(bào)警、反時(shí)限保護(hù)啟動(dòng)但未動(dòng)作事件,瞬時(shí)電流波動(dòng),電量突變等都是實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)警功能必要手段。中華人民共和國(guó)石化青島煉油化工有限公司是大型公司,有諸多重要設(shè)備涉及大型電動(dòng)機(jī)、變壓器、電容器、變頻器等生產(chǎn)設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性有非常高規(guī)定,中電公司作為一種擁有強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力和豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)專(zhuān)業(yè)公司,除了提供應(yīng)客戶先進(jìn)完善設(shè)計(jì)、高質(zhì)量產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)可靠工程之外,也從實(shí)際狀況出發(fā),提供應(yīng)顧客系統(tǒng)在功能、設(shè)備選型、構(gòu)造等方面完全貼近顧客實(shí)際需求。針對(duì)青島大煉油工程電力系統(tǒng)特點(diǎn),從綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能性與經(jīng)濟(jì)性角度考慮,具備極高性價(jià)比。TranSys系統(tǒng)中重要設(shè)備選型及功能特點(diǎn)細(xì)節(jié),請(qǐng)參閱深圳中電公司提供詳細(xì)成套資料。第2章設(shè)備遵循原則及選型2.1有關(guān)技術(shù)原則以現(xiàn)行國(guó)家及電力行業(yè)有效原則為根據(jù),國(guó)標(biāo)未列入某些應(yīng)參照IEC最新原則和規(guī)范。如原則間有矛盾時(shí),以較高原則為準(zhǔn)。重要有:序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)代碼標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)1GB14285-93 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》2GB4858-84《電氣繼電器絕緣實(shí)驗(yàn)》3DL478-92《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》4DL-99《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》5GB6126 《靜態(tài)繼電器及保護(hù)裝置電氣干擾實(shí)驗(yàn)》6GB7261 《繼電器和繼電保護(hù)裝置基本實(shí)驗(yàn)辦法》7GB2423-95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境實(shí)驗(yàn)規(guī)程》8IEC870-1《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)總則普通原理和指引性規(guī)范》9IEC870-2《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)工作條件、環(huán)境條件和電源》10IEC870-3《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)接口(電氣特性)》11IEC870-4《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)性能規(guī)定》12IEC870-5《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)傳播規(guī)約》13IEC60870-5.101《基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套原則》14GB11287-89《繼電器,繼電保護(hù)裝置振蕩(正弦)實(shí)驗(yàn)》15GB/T14537-93《量度繼電器和保護(hù)裝置沖擊和碰撞實(shí)驗(yàn)》16GB/T14598.9-1995《輻射電磁場(chǎng)干擾實(shí)驗(yàn)》17GB/T14598.10-1996《迅速瞬變干擾實(shí)驗(yàn)》18IEC255-22-1《高頻干擾實(shí)驗(yàn):4級(jí)》19IEC61000-4-2《靜電放電抗擾度實(shí)驗(yàn):4級(jí)》20IEC61000-4-3《輻射電磁場(chǎng)抗擾度實(shí)驗(yàn):4級(jí)》21IEC61000-4-4《迅速瞬變電脈沖群抗擾度實(shí)驗(yàn):4級(jí)》22IEC61000-4-5《沖擊(浪涌)抗擾度實(shí)驗(yàn)》23IEC61000-4-6《電磁場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度實(shí)驗(yàn)》24IEC61000-4-8《工頻磁場(chǎng)抗擾度實(shí)驗(yàn)》25GB50062-92《電力裝置繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》26GB1T15145《微機(jī)線路保護(hù)通用技術(shù)條件》27部頒《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故辦法要點(diǎn)》28國(guó)電公司《關(guān)于防止電力生產(chǎn)重大事故二十五項(xiàng)重點(diǎn)規(guī)定》表中未將關(guān)于系統(tǒng)有效原則所有列舉,而僅將當(dāng)前已經(jīng)制定而為人們所熟知國(guó)內(nèi)、國(guó)外原則列入,以作為制造、運(yùn)營(yíng)、實(shí)驗(yàn)、維修等各方面遵循原則。但不但限于此,對(duì)于電氣設(shè)計(jì)、安裝等其他關(guān)于規(guī)程以及制造行業(yè)國(guó)家工業(yè)原則中有關(guān)某些也嚴(yán)格遵循實(shí)行。2.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)Transys變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造和設(shè)備選型典型PQsys電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)有如下重要構(gòu)成某些:(1)分散式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)(控)單元;(2)分散式微機(jī)保護(hù)單元;(3)連接單元式微機(jī)保護(hù)裝置、單元式電能質(zhì)量裝置與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通信鏈路;(4)綜合自動(dòng)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);(5)上位機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分析組態(tài)軟件;2.2.1分散式電能質(zhì)量監(jiān)控單元長(zhǎng)處采用集中式電能質(zhì)量分析裝置還是采用分散式單元式裝置是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠運(yùn)營(yíng)核心。單元式裝置通過(guò)度散配備,分散故障風(fēng)險(xiǎn)。與單元裝置相應(yīng)是集中式裝置,集中式裝置由于不能實(shí)現(xiàn)分散配備,一旦故障,全系統(tǒng)就癱瘓。采用單元式裝置,不存在集中故障風(fēng)險(xiǎn),同步便于分散安裝,也便于系統(tǒng)投資控制。采用單元裝置另一種明顯長(zhǎng)處是可對(duì)不同電壓級(jí)別及不同重要性負(fù)荷,可采用不同規(guī)格和檔次在線電能質(zhì)量裝置,做到配備合理。詳細(xì)而言,在中石化重要110kV變電站進(jìn)線、重要設(shè)備(主變等),采用570PMC、7500ION分散式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)(控)裝置實(shí)現(xiàn)事故記錄、故障錄波、波形采集、高次諧波、事故預(yù)報(bào)警等功能。在濟(jì)南煉油廠(110kV)、齊魯石化橡膠廠(110kV)、齊魯石化氯堿廠(110kV)、巴陵石化(110kV)等石化顧客成功運(yùn)用。有顧客僅規(guī)定諧波監(jiān)測(cè),或在諧波畸變超標(biāo)時(shí)監(jiān)測(cè)電流電壓波形,并需要少量監(jiān)控點(diǎn)及計(jì)算少量派生量,用PMC-560或PMC-570就滿足規(guī)定。有顧客(如煉油廠)規(guī)定諧波治理和功率因數(shù)控制,可把其電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一種子系統(tǒng),需要輸入輸出點(diǎn)多于PMC560,需要算術(shù)邏輯計(jì)算、需要大容量存儲(chǔ),可采用ION7700和ION7500。有顧客產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)電壓敏感性非常強(qiáng),如IC制造廠和精密電子加工廠,可采用ION7500,如果需要閃變監(jiān)測(cè),建議采用ION7600。如果顧客既要監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量,也要實(shí)現(xiàn)供電局承認(rèn)電能計(jì)費(fèi),可采用ION8500、ION8300關(guān)口計(jì)量表,除了電能質(zhì)量分析功能外,其計(jì)量精度達(dá)到IEC606870.2S級(jí),并且表計(jì)外形符合ANSI和IEC原則。普通狀況下,在一種變電站內(nèi),普通會(huì)采用各種裝置,猶如一段母線或進(jìn)線,用功能和性能檔次高裝置,而在出線則用功能和性能相對(duì)弱某些裝置。通過(guò)組合,既經(jīng)濟(jì)也不影響功能和性能。2.2.2SEL系列微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置設(shè)備選型嚴(yán)格遵循IEC和GB,并結(jié)合豐富工作經(jīng)驗(yàn),本著安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、可靠性原則進(jìn)行選型。本設(shè)計(jì)方案所有保護(hù)裝置選用美國(guó)SEL?系列微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置。采用在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)、石油、冶金、化工及天然氣工業(yè)成功運(yùn)營(yíng)近年SEL?系列微機(jī)綜合數(shù)字保護(hù)裝置。對(duì)SEL?其產(chǎn)品從保護(hù)方案設(shè)計(jì)、組屏、售后服務(wù)均嚴(yán)格按照ISO9001:質(zhì)量保證體系。深圳中電公司在電力綜合自動(dòng)化領(lǐng)域具備非常豐富管理經(jīng)驗(yàn)和工程運(yùn)作經(jīng)驗(yàn),具備很強(qiáng)技術(shù)力量作技術(shù)支持。保護(hù)裝置具備RS-232、RS-485和以太網(wǎng)口各種通訊口,以滿足與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊規(guī)定,并配合通訊管理機(jī)實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度或集控中心監(jiān)控通訊功能。保護(hù)裝置面板設(shè)有液晶顯示,并具備自檢功能,能以便實(shí)現(xiàn)人-機(jī)對(duì)話:查看、修改保護(hù)定值;檢查故障數(shù)據(jù);測(cè)試測(cè)量數(shù)據(jù);查看運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù);實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置投/切功能;保護(hù)裝置面板上設(shè)立有操作按鈕,用于配合液晶顯示屏查看、修改保護(hù)定值,調(diào)看各種故障、事故數(shù)據(jù)等,進(jìn)行面板上手動(dòng)跳閘操作;具備故障錄波功能,故障和順序事件報(bào)告簡(jiǎn)化了故障和系統(tǒng)擾動(dòng)分析;繼電器可根據(jù)顧客設(shè)定觸發(fā)條件,自動(dòng)記錄30或60周波故障記錄,故障前時(shí)間可設(shè)定。報(bào)告存儲(chǔ)在不丟失存儲(chǔ)器中。繼電器存儲(chǔ)最新512條SER記錄。迅速SER合同,保護(hù)裝置可以積極送出二進(jìn)制SER信息。IRIG-B繼電器具備接受解調(diào)IRIG-B時(shí)鐘同步信號(hào)接口。采用可選大電流抗干擾動(dòng)作接點(diǎn),代替或減小了中間繼電器,并增長(zhǎng)動(dòng)作可靠性;專(zhuān)用背面板接線端子和電流短接端子,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)接線并減小了引出切換開(kāi)關(guān);具備多組獨(dú)立定值組;可互相切換具備斷路器監(jiān)視功能所有采用軍用級(jí)芯片和原則,使用環(huán)境-40~+85℃采用MotorolaMC6833232位微解決器,可靠高度集成整版硬件構(gòu)造采用DSP技術(shù)對(duì)裝置提供整機(jī)質(zhì)量保證。第3章青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述3.1青島大煉油工程全廠電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.1.1220kV石化Ⅰ變電站供電系統(tǒng)依照青島煉化公司統(tǒng)一規(guī)劃:一期工程新建一座1000萬(wàn)噸煉油廠,總用電負(fù)荷140MW;一期半工程新建70萬(wàn)噸對(duì)二甲苯裝置(正在作可研報(bào)告),二期工程新建120萬(wàn)噸乙烯裝置,同步再新上一座1300萬(wàn)噸煉油廠,總用電負(fù)荷預(yù)測(cè)為700MW。青島電網(wǎng)作出發(fā)展規(guī)劃,即在青島大煉油裝置附近新建一座220KV石化Ⅰ變電站,籌劃于9月達(dá)到送電條件。220KV石化I變電站一期工程規(guī)模為:220KV進(jìn)線4回,雙母線接線,2臺(tái)240MVA主變壓器;110kV出線7回,雙母線接線。二期工程規(guī)模為:220KV進(jìn)線6回,雙母線接線,4臺(tái)240MVA主變壓器。石化Ⅰ變電站一期4回220KV進(jìn)線:分別來(lái)自黃島電廠2回,與系統(tǒng)連接黃埠嶺變電站1回、廣源變電站1回,其中任何1回進(jìn)線均可帶全站負(fù)荷,即在1回出線檢修另2回同步故障,或2回出線同步檢修另1回故障時(shí),仍可滿足全站負(fù)荷需要。3.1.2青島大煉油工程110KV總變電站供電系統(tǒng)青島大煉油工程110kV總變電站進(jìn)線分別來(lái)自220kV石化Ⅰ變電站兩臺(tái)220KV/110KV240MVA主變壓器,110KV電力電纜進(jìn)線,距離1公里;110KV進(jìn)線開(kāi)關(guān)選用GIS組合電器,雙母線接線;2臺(tái)110KV/35KV150MVA主變壓器;動(dòng)力中心兩臺(tái)60MW發(fā)電機(jī)組分別通過(guò)70MVA變壓器接入總變電站110KV系統(tǒng),20MVA起備變直接接入總變電站110KV系統(tǒng)。其供電整體可靠性滿足N-1規(guī)定。見(jiàn)附圖一:青島大煉油工程全廠供電系統(tǒng)示意圖見(jiàn)附圖二:青島大煉油工程總變電站110KV供電系統(tǒng)主接線圖見(jiàn)附圖三:青島大煉油工程動(dòng)力中心110KV、10KV供電系統(tǒng)主接線圖3.1.3青島大煉油工程35KV總變電站供電系統(tǒng)總變電站35kV出線23回,單母線接線,一臺(tái)19.5MW煙氣發(fā)電機(jī)組,通過(guò)25MVA變壓器接入總變電站35KV系統(tǒng),18MW、7MW兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)各自變壓器接入總變電站35KV系統(tǒng);三座35KV區(qū)域變電站14臺(tái)35KV/6KV變壓器(12X20MVA+2X25MVA)分別接入總變電站35KV系統(tǒng)。3.1.4青島大煉油工程10KV供電系統(tǒng)動(dòng)力中心采用10KV供電系統(tǒng),兩臺(tái)60MW發(fā)電機(jī)組出口直接接入10KV供電系統(tǒng)。帶動(dòng)力中心10KV變壓器和電動(dòng)機(jī)。3.1.5青島大煉油工程6KV供電系統(tǒng)三座35KV/6KV區(qū)域變電站(14臺(tái)主變壓器)分別帶14段6KV母線,構(gòu)成三座區(qū)域變電站7個(gè)獨(dú)立6KV供電系統(tǒng),帶全廠6KV各裝置中壓配電室和某些變壓器;各裝置6KV中壓配電室,帶全廠6KV電動(dòng)機(jī)和6KV變壓器。3.1.6青島大煉油工程380V供電系統(tǒng)來(lái)自各裝置6KV中壓配電室6KV/380V變壓器116臺(tái),帶116段380V低壓母線,構(gòu)成全廠58個(gè)380V獨(dú)立供電系統(tǒng),帶全廠380V低壓電力負(fù)荷。附圖四:青島大煉油工程35KV區(qū)域變電站(一)供電系統(tǒng)主接線圖附圖五:青島大煉油工程35KV區(qū)域變電站(二)供電系統(tǒng)主接線圖附圖六:青島大煉油工程35KV區(qū)域變電站(三)供電系統(tǒng)主接線圖3.2青島大煉油工程重要監(jiān)控電氣設(shè)備青島大煉油全廠總用電負(fù)荷140MW,電力系統(tǒng)復(fù)雜且龐大:110KV總變電站1座,35KV區(qū)域變電站3座(7個(gè)獨(dú)立6KV供電回路),6KV中壓配電室12座(14個(gè)獨(dú)立6KV供電回路),380V變電所25座(58個(gè)獨(dú)立380V供電系統(tǒng)),動(dòng)力中心發(fā)電站1座,2臺(tái)60MW蒸汽輪發(fā)電機(jī)組,1臺(tái)19.5MW煙氣發(fā)電機(jī)組,18MW、7MW三相異步電動(dòng)機(jī)各1臺(tái);110KV組合電器GIS10個(gè)間隔,變壓器143臺(tái);35KV高壓開(kāi)關(guān)柜33面,10KV中壓開(kāi)關(guān)柜69面,6KV中壓開(kāi)關(guān)柜701余面,380V低壓開(kāi)關(guān)柜1182余面,不間斷供電電源UPS69套;應(yīng)急電源EPS35套;智能照明控制柜53套;變頻器38臺(tái),直流電源26套,電動(dòng)機(jī)2600臺(tái);等等。3.3青島大煉油工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)青島大煉油工程總體設(shè)計(jì)、基本設(shè)計(jì),青島大煉油工程(焦化方案)總體設(shè)計(jì)、基本設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)。3.4青島大煉油工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則針對(duì)石油化工公司高溫高壓、易燃易爆、連生產(chǎn)特點(diǎn),規(guī)定電力系統(tǒng)全天候安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng),以保證裝置持續(xù)、安全生產(chǎn)。由于電力、配電系統(tǒng)突發(fā)事故時(shí)間短,影響范疇廣,事故狀態(tài)下,容易導(dǎo)致大面積(多套裝置或所有裝置)半面或全面停電,由于全廠110KV如下變電站無(wú)人值守,規(guī)定電氣保護(hù)系統(tǒng)及時(shí)切除故障點(diǎn),并通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),否則,極易導(dǎo)致事故擴(kuò)大,有也許導(dǎo)致裝置停工或設(shè)備毀壞甚至裝置爆炸著火等惡性事故發(fā)生。因而,石油化工公司規(guī)定電力系統(tǒng)必要獨(dú)立雙電源或三電源供電,變壓器負(fù)荷量控制在50%如下;鑒于全廠110KV如下變電站無(wú)人值守,規(guī)定全廠電力系統(tǒng)必要實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化。青島大煉油全廠電力系統(tǒng)只在110KV總變電站設(shè)值班人員,別的各電壓級(jí)別變電站均無(wú)人值守,全廠自動(dòng)化限度很高,規(guī)定電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)營(yíng),全廠電氣設(shè)備要統(tǒng)一集中監(jiān)控,因而,將380V變電所、6KV中壓配電室、35KV區(qū)域變電站、動(dòng)力中心發(fā)電機(jī)組、總變電站內(nèi)設(shè)備及全廠電氣設(shè)備保護(hù)、監(jiān)視、控制系統(tǒng),統(tǒng)一到總變電站集中監(jiān)控,形成一套完整變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。3.4青島大煉油工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則3.4.1全廠變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)全廠建立變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)嚴(yán)格按全廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)分層、分布原則配備,總變應(yīng)設(shè)立一種獨(dú)立后臺(tái)操作系統(tǒng)作為全廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控中心,110KV總變電站、35KV區(qū)域變電站㈠、35KV區(qū)域變電站㈡、35KV區(qū)域變電站㈢、動(dòng)力中心分別作為一種獨(dú)立子站接入監(jiān)控中心,6KV、380V變、配電室及其電氣設(shè)備監(jiān)控信息進(jìn)入各自相應(yīng)上一級(jí)子站。信息如下:⑴380V變電所重要電機(jī)、進(jìn)線、母聯(lián)保護(hù)、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息;⑵6KV配電室電機(jī)、變壓器、進(jìn)線、母聯(lián)控制、保護(hù)、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息;⑶10KV配電室電機(jī)、變壓器、進(jìn)線、母聯(lián)控制、保護(hù)、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息;⑷35KV變電站電機(jī)、變壓器、進(jìn)線、母聯(lián)控制、保護(hù)、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息;⑸發(fā)電機(jī)保護(hù)、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息(控制、保護(hù)、聯(lián)鎖、動(dòng)作等信息進(jìn)入動(dòng)力中心子站);⑹110kv系統(tǒng)控制、保護(hù)、聯(lián)鎖、動(dòng)作、參數(shù)、開(kāi)關(guān)量等信息;⑺UPS、變頻器、直流電源事故動(dòng)作開(kāi)關(guān)量、參數(shù)等信息;涉及上述未涵蓋而必須收集信息,進(jìn)全廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中心主站。全廠各電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一遵守上述設(shè)計(jì)原則,做到各系統(tǒng):統(tǒng)一操作系統(tǒng),統(tǒng)一界面,統(tǒng)一通訊規(guī)約。變電站繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全廠品牌統(tǒng)一。3.4.2全廠電氣工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)在110KV變電站開(kāi)關(guān)室、配電裝置控制保護(hù)室、動(dòng)力中心繼電保護(hù)室、操作控制室及各35KV、6KV、380v變配電室設(shè)立攝像機(jī),信息圖像統(tǒng)一上傳至110KV總變電站全廠電力系統(tǒng)監(jiān)控中心,由110KV總變電站監(jiān)控中心集中監(jiān)控;同步信息圖像上傳自全廠集控中心――調(diào)度。3.4.3全廠電氣火災(zāi)煙霧報(bào)警系統(tǒng)各生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施火災(zāi)煙霧報(bào)警系統(tǒng)總機(jī)設(shè)在中心控制室,由中心控制室集中監(jiān)控;各裝置變、配電室、動(dòng)力中心繼電保護(hù)室、操作控制室、電纜夾層、電纜隧道等火災(zāi)煙霧報(bào)警系統(tǒng),總機(jī)設(shè)在110KV總變電站,作為全廠電力系統(tǒng)監(jiān)控中心,由監(jiān)控中心集中監(jiān)控。3.4.4全廠電氣通訊系統(tǒng)在總變電站全廠監(jiān)控中心設(shè)電氣調(diào)度總機(jī),與動(dòng)力中心操作控制室、35KV各區(qū)域變、6KV各高壓配電室、380V各電所之間設(shè)直通電話(電氣操作),同步配備行政電話(不涉及380V變電所);調(diào)度與110KV變電站、中心控制室等分別設(shè)直通電話;中心控制室與現(xiàn)場(chǎng)儀表機(jī)柜室設(shè)直通電話。3.5青島大煉油工程全廠電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述變電所均設(shè)分站級(jí)前臺(tái)數(shù)采系統(tǒng)、公用總控單元和網(wǎng)絡(luò)層、通信層、設(shè)備層設(shè)備及所有通信網(wǎng)絡(luò)配件,設(shè)110kV總降某些為中心控制室,中心控制室用于全廠110KV、35KV、10KV系統(tǒng)控制,從而實(shí)現(xiàn)分散安裝,集中控制,并由中心控制室統(tǒng)一管理。本工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用完全對(duì)等雙機(jī)雙網(wǎng)分層分布式構(gòu)造,集中控制,分散安裝,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上文獻(xiàn)傳播、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、集中監(jiān)控等各種功能。系統(tǒng)具備極高可靠性、可用率、冗余度。本綜合變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已充分考慮系統(tǒng)擴(kuò)展,并考慮綜自系統(tǒng)接入電力調(diào)度信息系統(tǒng)和接入公司管理網(wǎng)絡(luò)。各35KV、10Kv、6KV分派電所進(jìn)線、母聯(lián)及變壓器饋線設(shè)電流型保護(hù),高壓電動(dòng)機(jī)設(shè)電流及低電壓保護(hù),當(dāng)前每個(gè)分派電所為兩路電源進(jìn)線,正常分列運(yùn)營(yíng),母聯(lián)斷開(kāi),當(dāng)任一進(jìn)線電源故障時(shí)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)線母聯(lián)斷路器自投進(jìn)線母聯(lián)備自投裝置本方案已考慮。監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)構(gòu)造,各分派電所均以以太網(wǎng)直接相連,網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用冗余光纖電纜相連。主控網(wǎng)絡(luò)層:中央控制室重要以上層網(wǎng)絡(luò)二臺(tái)站級(jí)監(jiān)控主服務(wù)器為核心,完畢主站所有各類(lèi)數(shù)據(jù)分析、解決、命令發(fā)布、數(shù)據(jù)庫(kù)建立及管理,并提供顧客各類(lèi)人機(jī)界面、數(shù)據(jù)報(bào)表。兩臺(tái)主服務(wù)器應(yīng)具備完全相似功能,同步工作,任何一臺(tái)故障,不需要切換,不影響系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng),系統(tǒng)還設(shè)一臺(tái)工作站服務(wù)器。主控網(wǎng)絡(luò)層與各分站監(jiān)控系統(tǒng)連接采用雙以太網(wǎng)構(gòu)造,各站監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)構(gòu)造。各分站監(jiān)控系統(tǒng)僅負(fù)責(zé)本站各類(lèi)數(shù)據(jù)分析、解決、命令發(fā)布、數(shù)據(jù)庫(kù)建立及管理,并提供顧客各類(lèi)人機(jī)界面、數(shù)據(jù)報(bào)表;并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向中央控制室二臺(tái)站級(jí)監(jiān)控主服務(wù)器提供數(shù)據(jù),并接受主服務(wù)器各種操作命令以及向其她需要數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源,若分站系統(tǒng)浮現(xiàn)問(wèn)題,積極向中央監(jiān)控主站發(fā)送信息和音響報(bào)警。通訊管理層:系統(tǒng)通過(guò)光纖將各分站服務(wù)器和總控單元信息上送主控層兩臺(tái)監(jiān)控主服務(wù)器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)全站所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。和主控層兩臺(tái)監(jiān)控主服務(wù)器相連兩臺(tái)智能通訊管理器具備完全相似功能,互為冗余,任何一臺(tái)通訊管理器故障,不需要雙機(jī)轉(zhuǎn)換,不影響系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)?,F(xiàn)場(chǎng)控制層:各分站由SEL微機(jī)繼電保護(hù)裝置、PML智能監(jiān)控裝置、母聯(lián)備自投裝置、保護(hù)管理單元、保護(hù)監(jiān)控通信單元、總控單元、網(wǎng)絡(luò)互換機(jī)、各種通信連接器、通信端口、直流屏、電能計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置、小電流選線裝置和其他智能設(shè)備(電纜溝防火系統(tǒng)等,預(yù)留足夠接口)和本地前臺(tái)數(shù)采、通信、組態(tài)軟件等構(gòu)成,負(fù)責(zé)設(shè)備各類(lèi)保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)采集、遙控命令執(zhí)行,并通過(guò)通訊執(zhí)行數(shù)據(jù)解決及傳送,向主控層發(fā)送各類(lèi)數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場(chǎng)控制層系統(tǒng)設(shè)備(詳見(jiàn)設(shè)備清單)本方案已考慮,并提供相應(yīng)技術(shù)支持和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。主控網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場(chǎng)控制層均采用100M冗余網(wǎng)絡(luò)方式連接和數(shù)據(jù)傳播,以保證數(shù)據(jù)傳播可靠性、安全性和迅速性。各種網(wǎng)絡(luò)通信光口和連接配件等系統(tǒng)設(shè)備本方案已考慮,并提供相應(yīng)技術(shù)支持和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。主控網(wǎng)絡(luò)層為有人值班系統(tǒng),系統(tǒng)配備雙機(jī)雙網(wǎng),組態(tài)軟件以中文WindowsServerWorkstation操作系統(tǒng)為操作平臺(tái)。系統(tǒng)所有服務(wù)器均裝設(shè)最新版KV和瑞星防火墻和殺毒軟件,以保證監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠運(yùn)營(yíng)。2臺(tái)監(jiān)控主機(jī)服務(wù)器配備在中央主控室內(nèi),采用高性能,高可靠性HP服務(wù)器,配備為當(dāng)前主流配備P42.8G/512M/120G/DVD/100M雙網(wǎng)卡,專(zhuān)用鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等配件,21英寸三星LCD液晶顯示,安裝有系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件Pecs1臺(tái)工作站服務(wù)器配備在主控室內(nèi),采用高性能,高可靠性HP服務(wù)器,配備為當(dāng)前主流配備P42.8G/512M/120G/DVD/⑴建立開(kāi)放型生產(chǎn)管理信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù),存儲(chǔ)實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)。⑵數(shù)據(jù)通過(guò)解決和組織以圖形和報(bào)表等方式形象直觀地表達(dá)出來(lái)。⑶當(dāng)生產(chǎn)浮現(xiàn)問(wèn)題或事故時(shí),及時(shí)精確地調(diào)出有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。⑷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以便地獲得及時(shí)、精確、一致各種信息。⑸變化老式管理模式,由事后解決變?yōu)槭孪裙芾怼"蕦?shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)能加入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便此后與信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫聯(lián)結(jié)。分站監(jiān)控服務(wù)器:配備一臺(tái)HP工業(yè)原則機(jī)架式服務(wù)器(P42.8G/512M/120G/DVD/100M雙網(wǎng)卡),作為配電所后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)完畢分派電所監(jiān)控系統(tǒng)全面監(jiān)控功能,也是操作人員或維護(hù)人員人機(jī)接口界面,并選配1臺(tái)飛利浦17寸液晶顯示屏顯示各分站所有操作界面;監(jiān)控服務(wù)器和液晶顯示屏均安裝在每個(gè)分站總控通信屏柜上。分站總控單元:均選用1臺(tái)高可靠性,技術(shù)先進(jìn)智能總控管理單元CEIEC-1280B,總控單元上連分站監(jiān)控服務(wù)器,下連現(xiàn)場(chǎng)通信管理單元,構(gòu)成整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò);其向上通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控主機(jī)相連,向下通過(guò)屏蔽雙絞線與設(shè)備層通信控制器和連接器相連,根據(jù)技術(shù)規(guī)定,高檔智能總控單元、保護(hù)通信管理單元、監(jiān)控通信管理單元及通信連接器等均采用集中組屏。智能總控單元已預(yù)留有與電力調(diào)度部門(mén)通訊接口,按電力部門(mén)調(diào)度所通訊規(guī)約接入系統(tǒng),需要傳送信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中做好,并滿足電力載波、微波、光纖、電纜等不同通訊方式規(guī)定。各配電所數(shù)據(jù)除向中央主控室發(fā)送各類(lèi)數(shù)據(jù)外,還向其指定部門(mén)發(fā)送各類(lèi)數(shù)據(jù)。所有總控單元,保護(hù)管理單元、保護(hù)、監(jiān)控通信單元、智能通訊轉(zhuǎn)換單元、集線器等均按規(guī)定預(yù)留有40%以上接口余量。各分派電所綜合微機(jī)保護(hù)、監(jiān)控單元均分散安裝于各分派電所高壓開(kāi)關(guān)柜上。各分派電所進(jìn)線及饋線裝設(shè)有多功能智能表,多功能智能表具備通訊功能,可實(shí)現(xiàn)和分站及主站系統(tǒng)通信。分派電所均配直流屏和小電流選線帶通信口,均可接入分站及主站監(jiān)控系統(tǒng)中。各配電所逆變電源(一路直流電源輸入,一路交流電源輸入)由綜自系統(tǒng)廠商配套提供,以保證監(jiān)控系統(tǒng)不間斷供電。各配電所進(jìn)線母聯(lián)備自投裝置本系統(tǒng)已考慮,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)線母聯(lián)備自投功能。第4章深圳中電產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)狀況4.1已經(jīng)投運(yùn)眾多公司綜自系統(tǒng),具備大量現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)TranSys系統(tǒng)在工業(yè)公司變電所成功投運(yùn)了眾多變電站,是當(dāng)前穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)最多變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。深圳中電積累了豐富工程經(jīng)驗(yàn),配備方案完整,技術(shù)服務(wù)細(xì)致周到,客戶滿意度高。4.2軟件功能全面、成熟穩(wěn)定、均一次性投運(yùn)成功,所有系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)至今沒(méi)有浮現(xiàn)過(guò)一次計(jì)算機(jī)死機(jī)或系統(tǒng)崩潰問(wèn)題PecStar支持監(jiān)控微機(jī)與工藝系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),在監(jiān)控微機(jī)上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和對(duì)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和保護(hù)參數(shù)調(diào)節(jié)、設(shè)定和操作連鎖,在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控,把系統(tǒng)統(tǒng)一聯(lián)接成完整變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。4.3保護(hù)和監(jiān)控裝置可靠所有保護(hù)監(jiān)控裝置具備極強(qiáng)抗強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)干擾能力,實(shí)際應(yīng)用證明了其極高可靠性。4.4保護(hù)和監(jiān)控裝置功能全面實(shí)用系統(tǒng)中單元式監(jiān)控裝置選用了功能比較完善7550\570PMC\560PMC,除獨(dú)立完畢一種回路或設(shè)備所有監(jiān)控,每個(gè)裝置可記錄故障錄波、高速瞬態(tài)過(guò)程記錄,并能持續(xù)監(jiān)視63次以上諧波。依照我公司近年從事實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),大型公司變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不但應(yīng)當(dāng)具備完整保護(hù)和監(jiān)控功能,也應(yīng)當(dāng)具備全面事故報(bào)警和記錄功能,有效防止事故發(fā)生,或在事故發(fā)生后精確查找事故因素,便于采用有效防止辦法,防止類(lèi)似事故再次發(fā)生。而監(jiān)控裝置提供運(yùn)營(yíng)狀態(tài)監(jiān)視、事故預(yù)警、事故瞬態(tài)過(guò)程持續(xù)記錄等功能是普通綜合自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品所不具備。第5章TranSys系統(tǒng)構(gòu)成TranSys系統(tǒng)中重要硬件裝置采用帶遠(yuǎn)程通信接口單元式PMC、PML監(jiān)控裝置、PMC、SEL微機(jī)保護(hù)裝置、智能IDE裝置,軟件采用深圳中電PecStar,無(wú)論是硬件裝置、還是系統(tǒng)軟件,都已經(jīng)是成熟化產(chǎn)品。保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置、IDE、微機(jī)、通信介質(zhì),均有各種規(guī)格和配備供選取。5.1TranSys主系統(tǒng)構(gòu)成現(xiàn)針對(duì)青島大煉油工程全廠供電工程技術(shù)規(guī)定,闡明TranSys主系統(tǒng)幾種重要構(gòu)成某些。簡(jiǎn)樸而言,歸結(jié)為五個(gè)要點(diǎn):⑴主系統(tǒng)雙機(jī)雙網(wǎng)對(duì)等;⑵主系統(tǒng)保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置分別采用獨(dú)立裝置;⑶所有保護(hù)和監(jiān)控裝置都是單元式裝置;⑷保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)是獨(dú)立網(wǎng)絡(luò);⑸先進(jìn)變電站群網(wǎng)和以便WEB瀏覽功能。大型石油化工公司用電均為一類(lèi)負(fù)荷,可靠性規(guī)定非常高。用當(dāng)代控制技術(shù)提高可靠性理論基本就是采用冗余、分散、分層技術(shù),兼顧冗余設(shè)計(jì)對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響,即考慮用冗余提高可靠性同步,也要考慮節(jié)約投資。用雙重化冗余提高可靠性,一方面要分析變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)重要構(gòu)成某些,分析哪些某些采用冗余設(shè)計(jì)在技術(shù)上可行,在經(jīng)濟(jì)上也可行。5.2TranSys變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)重要構(gòu)成某些TranSys變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有如下重要構(gòu)成某些:監(jiān)控微機(jī);保護(hù)裝置;監(jiān)控裝置;系統(tǒng)IDE設(shè)備;連接監(jiān)控微機(jī)與單元式保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置等設(shè)備通信鏈路;運(yùn)營(yíng)在監(jiān)控微機(jī)上監(jiān)控組態(tài)軟件。5.2.1雙監(jiān)控機(jī)認(rèn)真研究一套變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)構(gòu)成某些,分層次從上往下,監(jiān)控微機(jī)是面向運(yùn)營(yíng)人員。監(jiān)控微機(jī)有軟驅(qū)、光驅(qū)等對(duì)外開(kāi)放接口,容易因人為外部因素浮現(xiàn)故障。按照INTEL公司創(chuàng)始人摩爾提出知名摩爾定律,計(jì)算機(jī)功能每18個(gè)月提高一倍,價(jià)格下降一半。因而選用高檔次工作站或者服務(wù)器,總體費(fèi)用不多,用監(jiān)控微機(jī)雙重化提高可靠性,對(duì)顧客投資增長(zhǎng)相稱(chēng)少。5.2.2雙通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)重要有金屬性通信電纜和光纜,價(jià)格都越來(lái)越低。通信介質(zhì)由于需要遠(yuǎn)距離敷設(shè),故障概率也比較高。通信介質(zhì)接口連接處也比較容易浮現(xiàn)問(wèn)題。綜合考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性規(guī)定,通信網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)當(dāng)實(shí)行冗余配備。5.3保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置采用方式保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置是采用獨(dú)立裝置分開(kāi)設(shè)立,還是用保護(hù)監(jiān)控一體裝置,在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中普通有某些誤解。重要因素是在電力系統(tǒng)有農(nóng)村35kV變電所,可靠性規(guī)定比較低,為了節(jié)約投資,可以用保護(hù)監(jiān)控一體化裝置。電力系統(tǒng)中也有都市變電站和樞紐變電站,可靠性規(guī)定高,采用保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置獨(dú)立設(shè)立來(lái)保證系統(tǒng)可靠性。大型公司變電站可靠性規(guī)定高于普通都市變電站,因而不應(yīng)當(dāng)采用保護(hù)監(jiān)控一體裝置。保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置分開(kāi)好處在于,保護(hù)裝置接保護(hù)PT,監(jiān)控裝置接計(jì)量PT;保護(hù)裝置接保護(hù)CT以滿足高飽和倍數(shù),監(jiān)控裝置接計(jì)量CT滿足精度規(guī)定,功能上互補(bǔ)。因而,綜合考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性規(guī)定,在變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中110kV、35kV、10kV、6KV系統(tǒng)保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置采用獨(dú)立裝置。5.4采用按回路配備單元式裝置特點(diǎn)與否采用單元式監(jiān)控裝置是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)雙機(jī)、雙網(wǎng)核心。單元式監(jiān)控裝置通過(guò)度散配備,分散故障風(fēng)險(xiǎn)。與單元監(jiān)控裝置相應(yīng)是集中式監(jiān)控裝置(CCU)。集中監(jiān)控裝置(CCU)由于不能實(shí)現(xiàn)分散配備,因而具備不能分散控制風(fēng)險(xiǎn)。5.5保護(hù)通信網(wǎng)和監(jiān)控通信網(wǎng)設(shè)立方式各保護(hù)和監(jiān)控對(duì)象單元保護(hù)和監(jiān)控設(shè)備各自承擔(dān)不同工作,且其與上位監(jiān)控主機(jī)互換信息也有所不同,為全面及時(shí)監(jiān)控并收集保護(hù)和監(jiān)控設(shè)備各種保護(hù)和監(jiān)控信息,使運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀況,采用相應(yīng)辦法防止事故發(fā)生或縮小事故范疇,應(yīng)將保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置通訊網(wǎng)互相獨(dú)立。5.6先進(jìn)變電站群網(wǎng)絡(luò)連接及系統(tǒng)擴(kuò)充能力深圳中電開(kāi)發(fā)軟件PecStar在技術(shù)上通過(guò)MicrosoftIIS技術(shù)及SQLSERVER原則數(shù)據(jù)庫(kù)配備WEB服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)變電站(群)數(shù)據(jù)共享,局域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)可通過(guò)IE瀏覽器以便地訪問(wèn)數(shù)據(jù),完畢畫(huà)面瀏覽、報(bào)表查詢等功能。這樣在技術(shù)上保障了系統(tǒng)有較好擴(kuò)充能力。深圳中電開(kāi)發(fā)電力自動(dòng)化組態(tài)軟件PecStar,支持各種裝置所有功能,支持從裝置中讀取電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享,形成報(bào)表、圖形,便于管理人員直觀使用。在數(shù)據(jù)管理方面,軟件支持MicrosoftIIS技術(shù)及SQLSERVER原則數(shù)據(jù)庫(kù)配備WEB服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,在局域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)可通過(guò)IE瀏覽器以便地訪問(wèn)數(shù)據(jù),完畢畫(huà)面瀏覽、報(bào)表查詢等功能。這樣在技術(shù)上保障了系統(tǒng)有較好互聯(lián)與擴(kuò)充能力。青島大煉油工程電力系統(tǒng)復(fù)雜且龐大,電壓級(jí)別較多,須監(jiān)控電氣設(shè)備量大,因而應(yīng)采用變電站群網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)造。5.7青島大煉油工程全廠變電站群網(wǎng)TranSys系統(tǒng)構(gòu)造基于冗余、分散、分層設(shè)計(jì)思想,深圳中電掌握了各種智能裝置核心通信技術(shù),自主開(kāi)發(fā)了上位機(jī)直接通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立通信網(wǎng)絡(luò)管理保護(hù)、監(jiān)控、及IDE設(shè)備系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)中取消了通信管理可靠性瓶頸(CCU),TranSys系統(tǒng)是完全實(shí)現(xiàn)了真正雙監(jiān)控微機(jī)雙通信網(wǎng)分散式系統(tǒng)構(gòu)造。在TranSys系統(tǒng)中,間隔層保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置、IDE設(shè)備都通過(guò)總控單元不同通道與監(jiān)控微機(jī)獨(dú)立連接,通信通道和網(wǎng)絡(luò)通道不但是冗余,并且是完全對(duì)等,任何一種通路浮現(xiàn)故障,或者任何一臺(tái)微機(jī)浮現(xiàn)故障,均不影響主系統(tǒng)可靠運(yùn)營(yíng),主系統(tǒng)可靠性得到極大提高。保護(hù)、監(jiān)控裝置中所有數(shù)據(jù)都能上傳給監(jiān)控主機(jī),并可以按照本地電力調(diào)度部門(mén)規(guī)定實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)功能和公司管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)功能。青島大煉油工程全廠供電工程變電站群和中心控制室綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)分站系統(tǒng)構(gòu)造和中央控制室網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖如下:圖一:全廠電力集控系統(tǒng)圖:圖二:區(qū)域變電所自動(dòng)化系統(tǒng)圖圖二:區(qū)域變電所自動(dòng)化系統(tǒng)圖圖一是青島大煉油工程全廠供電工程變電站群和中心控制室綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)分站系統(tǒng)構(gòu)造和中心控制室網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖,圖二是區(qū)域變電所自動(dòng)化系統(tǒng)圖;可以看出,TranSys系統(tǒng)構(gòu)造層次非常清晰簡(jiǎn)潔。5.7.1主系統(tǒng)采用以太網(wǎng)構(gòu)造,保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置獨(dú)立設(shè)立。系統(tǒng)構(gòu)造分為三層:主控網(wǎng)絡(luò)層、通信管理層和現(xiàn)場(chǎng)控制層。5.7.2現(xiàn)場(chǎng)控制層保護(hù)、監(jiān)控、IDE智能單元等用通信網(wǎng)絡(luò)與總控通訊管理單元通信。SEL裝置與PML、PMC裝置某些監(jiān)測(cè)和控制功能是可以共同分擔(dān)。由于保護(hù)和控制輸出接點(diǎn)都是通過(guò)斷路器跳閘出口實(shí)現(xiàn)跳閘和遙控操作。因而在TranSys系統(tǒng)中,保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置作為兩個(gè)獨(dú)立裝置,控制和監(jiān)測(cè)功能存在一定限度冗余。在完全不增長(zhǎng)系統(tǒng)投資條件下,SEL和PML、PMC裝置功能有冗余和互補(bǔ),提高了系統(tǒng)可靠性。5.7.3通信管理層用總控通訊管理單元管理所有現(xiàn)場(chǎng)控制層保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置、IDE智能單元等。5.7.4主控網(wǎng)絡(luò)層兩臺(tái)監(jiān)控主服務(wù)器通過(guò)高速以太網(wǎng),以Windows作為操作平臺(tái),采用原則Client/Server方式。總控通訊管理單元預(yù)留有與本地電力調(diào)度部門(mén)接口,按電力部門(mén)調(diào)度所通信規(guī)約接入系統(tǒng)。5.7.5各種帶通信接口IDE智能裝置,如小電流接地選線、直流電源、計(jì)量計(jì)費(fèi)電度表等均可接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。第6章規(guī)約闡述6.1規(guī)約闡述國(guó)內(nèi)是IEC成員國(guó),在國(guó)內(nèi),等同、等效采用IEC所制定原則。IEC電力系統(tǒng)控制和通信技術(shù)委員會(huì)(TC57)是一種專(zhuān)門(mén)制定電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)傳播規(guī)約和原則、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信規(guī)約、通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)等原則機(jī)構(gòu)。其中有如下幾種原則:傳播規(guī)約IEC60870-5-101基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套原則傳播規(guī)約IEC60870-5-102電力系統(tǒng)電能合計(jì)量傳播配套原則傳播規(guī)約IEC60870-5-103繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套原則傳播規(guī)約IEC60870-5-104基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套原則對(duì)于全廠監(jiān)控這一課題中規(guī)約選用上重要分歧在如下幾點(diǎn)上:6.1.1繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套原則闡述焦點(diǎn):IEC103所有綜保都可以采用是IEC103通訊規(guī)約,當(dāng)前IEC103為使用最普遍綜保通訊規(guī)約,IEC103是主流。因此與綜保通訊原則選用IEC103:既可以較好地掛接進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng),在后續(xù)綜保設(shè)備又可以形成一種穩(wěn)定統(tǒng)一序列。6.1.2基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套原則闡述焦點(diǎn):DNP和IEC101、IEC104、CDT。6.1.2.1DNP規(guī)約DNP3.0不符合國(guó)際電工委員會(huì)國(guó)際原則IEC60870-5-1FT3幀格式。DNP3.0文獻(xiàn)中闡明DNP3.0符合IEC60870-5-1幀格式中FT3幀格式,事實(shí)上有五個(gè)方面不同樣:⑴IEC60870-5-1FT3幀格式規(guī)定每個(gè)數(shù)據(jù)八位字節(jié)沒(méi)有啟動(dòng)位和停止位,也就是數(shù)據(jù)一種八位字節(jié)和另一種八位字節(jié)是持續(xù),中間沒(méi)有其她比特位(見(jiàn)IEC60870-5-1P.35(3));而DNP3.0每個(gè)八位字節(jié)均有一種啟動(dòng)位和停止位。⑵每個(gè)數(shù)據(jù)八位字節(jié)由高位比特先傳播,低位比特后傳播(見(jiàn)IEC870-5-2P.23(4));而DNP3.0每個(gè)八位字節(jié)都是低位比特先傳播,高位比特后傳播。⑶幀數(shù)據(jù)區(qū)CRC校驗(yàn)是從通道發(fā)送數(shù)據(jù)碼求得,CRC碼高字節(jié)先傳送,低字節(jié)后傳送(見(jiàn)IEC60870-5-1P49、P51(3));而DNP3.0CRC碼發(fā)送順序正在好相反。⑷CRC碼每個(gè)字節(jié)發(fā)碼順序是高位比特先傳送,低位比特后傳送(見(jiàn)IEC60870-5-1P.49、P.51);而DNP3.0傳送順序正好相反。⑸DNP3.0應(yīng)用數(shù)據(jù)元素定義和編碼和IEC60870-5-4完全不同。從上述可以看出,不能說(shuō)DNP3.0符合IEC60870-5-1FT3幀格式,或者說(shuō)和IEC原則兼容。6.1.2.2101、104、CDT規(guī)約104規(guī)約完全采用國(guó)際原則IEC60870-5-104原則??紤]到國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)地調(diào)、省調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)中大多數(shù)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全雙工通道,依照國(guó)際原則IEC60870-5-1~60870-5-5(3~7)傳播規(guī)約規(guī)定,狀態(tài)變位時(shí),遠(yuǎn)方終端可以積極觸發(fā)傳播狀態(tài)變位幀,從而實(shí)現(xiàn)平衡傳播功能。主站積極啟動(dòng)傳播過(guò)程完全遵守IEC60870-5-104規(guī)定。為了保證迅速傳播配電電力系統(tǒng)故障狀態(tài),將負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)和電力系統(tǒng)故障信號(hào)等重要信號(hào)作為1級(jí)顧客數(shù)據(jù),運(yùn)用積極觸發(fā)傳播狀態(tài)變位幀來(lái)積極傳播,其她量如測(cè)量量和普通告警信號(hào)等作為2級(jí)顧客數(shù)據(jù),由主站召喚,即可實(shí)現(xiàn)迅速傳播故障狀態(tài)目。104采用TCP/IP作為低層,104傳播在以太網(wǎng)上可達(dá)100mb/s。101、CDT均為串口模式,傳播速度遠(yuǎn)比以太網(wǎng)慢。綜上所述,調(diào)度規(guī)約首選IEC104。6.2青島大煉油工程全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)6.2.1全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造見(jiàn)下示意圖,各個(gè)中央變電所和全廠監(jiān)控通過(guò)光纜通過(guò)104合同進(jìn)行通訊:示意圖中,全廠監(jiān)控通過(guò)星狀連接和中央集中控制分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合,將電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和變電所地理分布合理地體現(xiàn)出來(lái),全廠監(jiān)控和下面四個(gè)變電站通訊通過(guò)104實(shí)現(xiàn)調(diào)度。每個(gè)變電站通過(guò)下面所描述網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)與不同子站集中監(jiān)控。6.2.2中央變電所及其下屬分所網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中央變電所和下屬各變電子站形成如上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)6.2.2.1各子站和中央變電所連接:各子站通過(guò)串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器(nport類(lèi))將本站數(shù)據(jù)送到中央變電所,串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器依照實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況采用光纖或者網(wǎng)線接入中央變電所互換網(wǎng)內(nèi)。6.2.2.2中央變電所和全廠監(jiān)控連接:中央變電所通過(guò)104規(guī)約依照實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況采用光纖或者網(wǎng)線接入全廠監(jiān)控互換網(wǎng)內(nèi)。全廠監(jiān)控和廠內(nèi)局域網(wǎng)連接全廠監(jiān)控主機(jī)房如上圖所示,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖中:全廠監(jiān)控到各中變采用104規(guī)約通過(guò)光纖或者網(wǎng)線連接和廠內(nèi)互換連接采用帶防火墻路由器,以以便對(duì)全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)和管理,通過(guò)對(duì)路由器配備達(dá)到防護(hù)病毒和訪問(wèn)控制管理目。6.3全廠自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)約解決方案從上面描述可以看到作為全廠監(jiān)控解決方案需要擬定如下幾點(diǎn):6.3.1規(guī)約選定《二規(guī)約闡述》中,和綜保通訊合同選取IEC60870-5-103規(guī)約,全廠監(jiān)控和中央變電站通訊采用IEC60870-5-104規(guī)約,兩者均為IEC系列規(guī)約,從而形成一種從下至上一套系統(tǒng)通訊規(guī)約族,使后來(lái)可以較好擴(kuò)充兼容其她設(shè)備和系統(tǒng)。6.3.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造分為三層,第一層是中央變電所和全廠監(jiān)控互換網(wǎng)絡(luò),第二層是中央變電所和下面變電子站互換網(wǎng)絡(luò),最后一層是綜保設(shè)備和數(shù)據(jù)采集層網(wǎng)絡(luò)。6.3.2.1中央變電所和全廠監(jiān)控互換網(wǎng)絡(luò)各個(gè)中央變電所和全廠監(jiān)控通過(guò)光纜走104合同進(jìn)行通訊,各中央變電所作為唯一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入到全廠監(jiān)控機(jī)房網(wǎng)絡(luò)中。6.3.2.2中央變電所和下面變電子站互換網(wǎng)絡(luò)各子站通過(guò)串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器(nport類(lèi))將本站數(shù)據(jù)送到中央變電所。串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器依照實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況采用光纖或者網(wǎng)線接入中央變電所互換網(wǎng)內(nèi)6.3.2.3綜保設(shè)備和數(shù)據(jù)采集層網(wǎng)絡(luò)各綜保設(shè)備依照不同間隔、電壓級(jí)別形成不同工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線鏈路,每條鏈路形成一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入到串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器(nport類(lèi))。中央變電所通過(guò)103規(guī)約和串口聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)器進(jìn)行互換。6.3.3對(duì)于原有其她非103合同綜保廠家子站互連如:UPS、直流系統(tǒng)等廠家需要通訊設(shè)備,可通過(guò)與各子站后臺(tái)系統(tǒng)通訊,然后轉(zhuǎn)換為104規(guī)約和全廠監(jiān)控進(jìn)行互連。6.3.4全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造實(shí)現(xiàn)上圖就是全廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃構(gòu)造圖。其中可以看到4個(gè)子網(wǎng)涵蓋了4個(gè)變電站中所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端。為了高效,安全實(shí)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造引進(jìn)了如下兩種技術(shù):VLAN技術(shù)容許網(wǎng)絡(luò)管理者將一種物理LAN邏輯地劃提成不同廣播域(或稱(chēng)虛擬LAN,即VLAN),每一種VLAN都包括一組有著相似需求計(jì)算機(jī)工作站,與物理上形成LAN有著相似屬性。但由于它是邏輯地而不是物理地劃分,因此同一種VLAN內(nèi)各個(gè)工作站不必被放置在同一種物理空間里,即這些工作站不一定屬于同一種物理LAN網(wǎng)段。一種VLAN內(nèi)部廣播和單播流量都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到其她VLAN中,從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)安全性三層互換(也稱(chēng)多層互換技術(shù),或IP互換技術(shù))是相對(duì)于老式互換概念而提出。眾所周知,老式互換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)原則模型中第二層――數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作,而三層互換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡(jiǎn)樸地說(shuō),三層互換技術(shù)就是:二層互換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。
三層互換技術(shù)浮現(xiàn),解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后,網(wǎng)段中子網(wǎng)必要依賴(lài)路由器進(jìn)行管理局面,解決了老式路由器低速、復(fù)雜所導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題6.4TranSys系統(tǒng)中通信介質(zhì)TranSys系統(tǒng)中通信連接可采用光纖(Fiber)或屏蔽雙絞電纜(STP相結(jié)合方式。依照我公司實(shí)際經(jīng)驗(yàn),屏蔽雙絞電纜安裝以便,造價(jià)低廉,只要采用恰當(dāng)辦法,具備完全滿足規(guī)定抗強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾能力。在齊魯石化公司、濟(jì)南煉油廠、中鋁山東分公司、中鋁貴州分公司、中鋁廣西分公司平果鋁廠、中鋁青海分公司、青銅峽鋁廠等眾多項(xiàng)目中,多數(shù)系統(tǒng)均采用光纖和屏蔽雙絞電纜結(jié)合方式。光纖通信可靠性高,但造價(jià)相對(duì)高某些。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)整體可靠性重要取決于微機(jī)保護(hù)裝置和微機(jī)監(jiān)控裝置本體可靠性和系統(tǒng)構(gòu)造可靠性,監(jiān)控裝置和保護(hù)裝置自身具備數(shù)據(jù)和事件存儲(chǔ)和記憶功能,不依賴(lài)于通信方式。依照招標(biāo)文獻(xiàn)技術(shù)規(guī)定,本項(xiàng)目中通信連接可采用光纖與屏蔽雙絞線相結(jié)合方式,即在局部范疇內(nèi),如:在各個(gè)10kV分派電所總控單元與分站前置機(jī)之間、主控室主站系統(tǒng)和分站系統(tǒng)之間均采用光纖連接,以提高系統(tǒng)傳播速度、可靠性和抗干擾能第7章青島大煉油工程全廠供電工程綜合自動(dòng)化保護(hù)監(jiān)控配備全廠變配電所自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式構(gòu)造,保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)、通訊一體化產(chǎn)品。110kV及35kV變壓器綜合保護(hù)裝置集中組屏,35kV/6kV、10kV綜合保護(hù)裝置直接安裝在開(kāi)關(guān)柜上。所有綜合保護(hù)裝置通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)連接到SEL通訊解決器,各通訊解決器通過(guò)以太網(wǎng)接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)。各區(qū)域變電所通過(guò)SEL-1102變電站解決平臺(tái)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)監(jiān)控,并通過(guò)防火墻和通訊網(wǎng)絡(luò)與全廠集控中心相連。位于110kV總變電所集中控制站和工程師工作站,通過(guò)
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