江苏利港电厂计算机监控系统改造方案介绍

发布日期：2006-6

原监控系统介绍
利港电厂原有四台350MW发电机组，经过一个220KV升压站并入电网。本次新增两台600MW发电机组，经过一个新建的500kV升压站并入电网。本次监控系统工程的改造任务是对原有220kV升压站控制系统和远动系统进行改造，同时完成新建的500kV升压站控制系统和远动系统接入，以及完成电厂的一些控制系统（AVC、AGC、SIS系统等）的通讯。
220kV升压站原控制系统采用手动模拟屏操作控制，远动系统采用ABB 8890 RTU和调度系统通讯。该系统存在以下不足的地方:
1）原有操作很浪费人力，维护定位能力差，故障处理时间长。
2）原远动系统不能自动接收调度AGC、AVC指令，而是用电话接收，人为调节机组出力，不利于合理分配机组运行率，节省能源，降低成本。
3）原远动系统无网络功能,不能接入省调度数据网，同时容量已经饱和，不能接入新建500kV升压站的信息。
4）原远动系统的交流是通过变送器测量的，精度不够、响应时间差，变送器设备还需经常校正。
5）原220kV升压站控制系统和远动系统运行时间已很长，故障率高，备品备件订货越来越困难，而且价格非常高，对电厂的安全运行形成隐患。

监控系统改造要求
基于上述介绍，利港电厂220kV升压站控制系统和远动系统改造的要求如下：
1）由于该电厂处于江苏，该地区用电负荷非常高，要求远动系统通讯不能中断，现有远动设备不能拆除。
2）划分每个监控单元要细致，为以后设备停运接入力求简单安全。某个单元设备故障不会导致整个系统通讯瘫痪或影响其它单元设备正常工作。
3）新建500kV升压站部分监控系统接入不影响已改造完成设备正常运行。

新监控系统特点
基于以上要求，惠安公司采用了全网络监控系统，具体系统结构如下：
本系统分为三个部分：站控层、间隔层和网络联接层。站控层由站主装置(两套D200远动数据处理装置)和后台SCADA系统组成。间隔层由多个D25测控装置及电厂发电机AGC测控模块组成。整个系统网络为光纤网络，采用双网冗余结构。新监控系统具有以下特点：
1）本系统采用冗余设计
双机热备、冗余：本系统采用了双机（CPU）热备结构。监控系统双主机，双操作员站，双远动数据处理装置D200均互为热备用，能实现无扰切换。
光纤以太网冗余：本监控系统采用光纤以太网络，并达到无扰切换。
电源冗余设计：采用了电源冗余技术。任何一路电源丢失，不间断切到另一路电源。在后台SCADA工作站及网络设备中，也采用双路交流电源供电。
GPS冗余：配有两套时钟，相为备用，一旦主时钟故障或失电，备时钟自动升级为主时钟，完成全站对时功能。
2）全厂同一GPS装置
本系统采用全站同一GPS对时，防止一站多GPS带来的GPS装置之间对时的误差。
3）网络结构
选用以太网网络，保证了一个设备停运不影响其他设备运行。而双网冗余则增加了运行的可靠性。另外，远动设备D200也具有网络功能，既能从监控实时网上采集远动所需要的数据，又能接入省调、网调、地调电力数据网。
4）内部闭锁功能
间隔层监控设备具有内部闭锁功能,在间隔层监控屏操作时，都是带闭锁操作，增加安全性。
5）监控屏操作功能
为满足就地手动控制要求，在每一电器单元D25屏上均设有远方就地切换开关，以及跳合执行按扭。同时在D25的软件上也作相应的配置。配合达到上述功能。这样就保证在紧急情况下，可由值班人员在继电室内根据控制屏上的实时位置指示，作就地手控制。
6）同期检查控制
每个控制单元D25中均有同期检测功能。当主站下达遥控命令时，I/O单元同时进行同期、闭锁条件、远方就地控制状态等条件来判定。若条件成立,执行相应控制操作。所以不需要额外投资，加装断路器合闸同期装置，降低了成本。

改造方案实施
此改造方案在改造过程中，可以按监控单元逐个改造，每改造完一个监控单元，再停掉该单元老系统的信号。
具体步骤如下：在改造之前，首先完成监控和远动的通讯，即新RTU系统先和老RTU系统之间的通讯。然后按监控单元逐个改造，每改造完一个监控单元，将新RTU采集到的老RTU系统中的遥测、遥信以及控制信号，通过电厂备用通道送至调度及当地后，即可拆除该单元老RTU系统信号。直至所有单元改造完成。
由此可见，这种逐个改造的方案在执行过程中设备停运时间短，操作方便、安全，具有很强的实用性。
经过与电厂等有关方面的积极配合，江苏利港电厂计算机监控系统改造工程已基本完成。在整个改造过程中，时间结合的很紧凑，设备几乎没有停运，目前设备运行良好。