第27卷　第6期

2006年6月

电　力　建　设

ElectricPowerConstruction

Vol.27　No.6

Jun,2006

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FCS在火电厂厂用电控制系统的应用

黄生睿,张　超

(中南电力设计院,武汉市,430071)

[摘　要]　现场总线控制系统(FCS)作为一种数据传输和控制方式,在现代过程控制中扮演着重要的角色。但由

于受其类型繁多和电厂控制系统传统结构的影响,目前在火电厂控制系统中的应用刚刚处于起步阶段。火电厂采用FCS与传统的DCS相比,具有彻底的分散性、更好的开放性、良好的互操作性和低成本等优点,明显提高电厂控制系统的自动化水平。

[关键词]　火电厂

厂用电现场总线控制系统

文章编号:1000-7229(2006)06-0039-03

中图分类号:TM621.6文献标识码:B

ApplicationofFCSformalPowerPlant

ZhangChao

(PowerDesignInstitute,WuhanCity,430071)

[Keywords]　thermalpowerplant;auxiliarypower;FCS

　　根据国际电工委员会IEC1158定义:现场总线

是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。由现场总线与现场智能装置组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。FCS由于其具有可靠性高、分散性好和投资低等优点,一直受到国内外各自动化设备制造商和用户的关注。将FCS应用于火电厂机组控制系统,则由于其应用场合、总线类型以及各利益团体对利益争夺等多种原因,目前才刚刚处于起步阶段。如何选择一个先进、可靠和经济的FCS,已成为各设计人员不得不面对的问题。

相比则相对落后一些,上世纪80年代末发电厂机、炉采用分散控制系统(DCS)监控,90年代中期机组的电气系统开始采用DCS进行一些辅助监测,直到2000年初才开始尝试将机组的电气系统纳入DCS

进行全面监控。由于DCS当初的设计思路和控制对象主要是针对机、炉的工艺设备,并未充分考虑电气设备的控制特点,所以在控制方式上虽然DCS监控取代了原来的强电一对一控制方式,但是机组的电气控制系统与网络控制系统相比在开放性、先进性和经济性等方面还有较大差距。近几年来,电气系统采用常规DCS监控方式已越来越不能满足时代的需求,为FCS在电厂控制系统的应用提供了机遇。

1　火电厂电气控制系统的发展历程

上世纪90年代前投产的发电厂电气系统,大多采用强电一对一控制方式。随着计算机技术的进步,90年代初部分电厂的网络系统开始采用了微机监测。90年代末,大部分火电厂的网络系统采用了计算机监控系统(NCS),到现在NCS已经发展成为一个采用分层分布式结构、集现场总线和现代网络技术于一体、功能齐全、配置灵活的计算机监控系统。单元机组电气系统的控制水平与网络控制系统

收稿日期:2005-12-17

2　FCS的特点和分类

FCS作为一种通信方式实现了就地仪表、断路

器等智能装置之间的数字通信,采用FCS与传统的DCS相比具有以下优点:

(1)彻底的分散性。FCS的控制任务不是像DCS在几个控制站中完成,而是主要分散到各现场

智能装置完成,由于现场智能装置彻底的分散性和

作者简介:黄生睿(1965-),男,高级工程师,电气主任工程师,主要从事发电厂电气二次设计。

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高度的自治性使系统具有更高的可靠性和灵活性。

(2)更好的开放性。FCS所有现场的智能设备都遵循统一开放的现场总线协议,其开放性将打破DCS大型厂家的垄断,实行技术共享,在给所有自动化厂商带来了平等竞争的机遇的同时也给用户提供了更大的选择空间。

(3)良好的互操作性。互操作性使不同厂商的设备可以相互通信,实现了设备的“即插即用”功能,用户可以自由地选择设备和软件,不同厂家生产的性能相似的设备可以实现互换互用,系统的更新、改造或维护十分方便。

(4)低成本。衡量一套控制系统的总体成本,不仅要考虑其建设时设备造价,而且应该考虑系统从安装调试到运行维护整个生命周期内总投入。FCS的彻底分散结构取代了DCS一对一的I/O信号传输方式,除大量减少了变送器、AD/A统的上述各种电气设备,主要具有下列特点:

3.1　设备的智能化程度较高。厂用电系统的保护、厂用电切换装置均为微机型,如中压保护为微机综合保护测控装置,低压采用智能开关和微机型马达控制器,测量仪表也采用了智能仪表,所有电气就地设备均实现了智能化。

厂用电系统的控制逻辑比较简单,绝大部分在间隔(或开关柜)内完成。逻辑控制大部分为开3.2

关量控制,与机组其他系统没有复杂的联锁逻辑,也没有调节或其他复杂控制要求。

3.3厂用电系统正常运行时的控制频度较低。除在机组启、停过程中部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外,,。

4。这是因为厂用、空气开关或接触器,其操作灵活,动作可靠,与电厂其他受控设备相比,具有良好的可控性。

3.5电气设备的安装环境较好且布置相对集中。厂用电设备大多集中布置在各电气配电设备间内,电气设备布置虽然在厂区比较分散,但在各用电区域却相对集中,且安装环境极少有水、汽或粉尘的污染,适宜各种智能设备就地布置。

如果说总线协议是FCS的核心,那么信息处理现场化则是FCS的本质,现场智能装置是采用FCS的基础。由于厂用电系统各电气设备的微机化和智 …… 此处隐藏：3383字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……