PCC 技術(shù)在發(fā)電廠(chǎng)監控中的應用

0. 引言

　　隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展， 電網(wǎng)容量和用電負荷的日益增長(cháng)， 電力系統對自動(dòng)化和可靠性的要求越來(lái)越高。電力系統自動(dòng)化對可靠性的需求， 使人們注意到“PLC” （可編程邏輯控制器） 這種高可靠性和強抗工業(yè)干擾的技術(shù)。90 年代以來(lái)， PLC 發(fā)展迅猛且應用的局域網(wǎng)技術(shù)日趨成熟， 產(chǎn)品不斷向系列化、標準化發(fā)展， 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中， 新一代的PLC改名為PCC 已逐漸躍居主導地位， 成為實(shí)現自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)， 在電力系統也不例外。

　　PCC（ Programmable Computer Controller） 是一種可編程計算機控制器， 它是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)計算機， 采用“面向用戶(hù)的指令” ， 因此編程方便；它直接應用于工業(yè)環(huán)境， 具有更強的抗干擾能力、更高的可靠性、廣泛的適應能力和應用范圍；大容量的存儲能力、標準通信接口， 基于過(guò)程總線(xiàn)的系統互聯(lián)、高級語(yǔ)言開(kāi)發(fā)和運行環(huán)境，自診斷能力， 都使得PCC 在電力系統的應用具備了出色的友好“平臺”。

1. PCC 系統CPU的特點(diǎn)

　　繼承了PLC 與微機技術(shù)的PCC 技術(shù)形成第一代自動(dòng)化軟硬件平臺結構， 采用32 位CISC 和RISC 的CPU， 多處理器結構。圖1為本系統所用的CPU 模塊結構。圖中除了主CPU 外， I/ O – Processor 即I/ O 處理器主要負責獨立于CPU的數據傳輸工作。DPR - Controller 即雙向口控制器主要負責網(wǎng)絡(luò )及系統的管理。一個(gè)模塊上的3 個(gè)處理器，既相互獨立， 又相互關(guān)聯(lián)（通過(guò)DPR） ， 從而使主CPU 的資源得到了合理使用， 同時(shí)又最大限度地提高了整個(gè)系統的速度。

　　圖1 CPU模塊結構

2. PCC 在發(fā)電廠(chǎng)監控中的應用

　　以某熱電廠(chǎng)機組設備改造為例， 介紹應用PCC 實(shí)現的智能分布式數據采集與監控系統。該熱電廠(chǎng)有大小機組7 臺， 裝機容量194 MW， 現準備對主要的4～5 號機及整個(gè)電氣系統進(jìn)行監控系統改造。

　　2.1 設計原則

　　系統按分布式結構設計， 采用開(kāi)放系統、分層控制等先進(jìn)的計算機設計思想， 將計算機技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、數據庫技術(shù)、圖形和圖像技術(shù)、多媒體技術(shù)、數據采集和自動(dòng)控制技術(shù)有機地結合在一起， 技術(shù)成熟， 運行經(jīng)驗豐富， 能夠滿(mǎn)足近期的功能要求和遠期的發(fā)展需要。整個(gè)設計遵照國際90 年代IEC1000 系列標準， 滿(mǎn)足ISO9001 國際標準。

　?。?） 整個(gè)系統分為5 個(gè)采集控制站， 計有4 號機組監控、5 號機組監控、35 kV 出線(xiàn)監控、同期控制、01/ 1～3 號機/ 6 kV 監控。兩個(gè)操作員工作站。

　?。?） 通過(guò)計算機對勵磁調節器（ KFD） 、發(fā)電機有功進(jìn)行遙調。在4、5 號機控制屏上設有手操有功調節和KFD 無(wú)功調節及與汽機聯(lián)系指揮信號。

　?。?） 不含同期點(diǎn)的出線(xiàn)， 原控制回路取消， 采用計算機控制。含有同期點(diǎn)的出線(xiàn)， 應用成熟的計算機同期裝置， 采用計算機控制。

　?。?） 事故音響， 預告信號原回路取消， 功能由計算機系統實(shí)現。

　?。?） 廠(chǎng)用電BZT功能由計算機實(shí)現， 對4、5號機強行勵磁及主變風(fēng)扇啟動(dòng)控制均由計算機來(lái)進(jìn)行判別控制。

　　2.2 系統結構

　　系統的網(wǎng)絡(luò )結構系統配置如圖2 所示。

　　圖2 系統配置框圖

　　2.3 系統管理層

　　操作員工作站、工程師工作站和通訊服務(wù)器組成智能分布式系統結構的管理層。

　　管理層通過(guò)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò )與5 個(gè)PCC 采集控制單元相連， 各工作站和服務(wù)器分別相當于PROFIBUS 網(wǎng)上的一個(gè)獨立的結點(diǎn)。

　　管理層采用多機及雙網(wǎng)絡(luò )方式運行， 各工作站及通訊服務(wù)器之間還組成一個(gè)小的局域以太網(wǎng)，實(shí)現數據的傳輸與共享， 互為備用， 提高了系統的可靠性; 軟件平臺采用32 位多任務(wù)、多進(jìn)程設計， 可支持Windows95/ 98/ NT操作系統軟件， 配有多種應用軟件接口， 并支持OEM開(kāi)發(fā)， 為用戶(hù)提供了二次開(kāi)發(fā)平臺； 硬件平臺可采用小型機、微型機或工作站等設備。

　　通訊服務(wù)器完成與地調、模擬盤(pán)、GPS 天文時(shí)鐘接收裝置以及電廠(chǎng)已有的幾臺RTU 設備的通信；還通過(guò)HUB 與該廠(chǎng)的MIS 網(wǎng)相連， 實(shí)時(shí)監控系統與管理信息系統結合在一起， 實(shí)現了實(shí)時(shí)信息的管理。

　　若用戶(hù)具備與Internet 連接的條件， 管理層還可以提供PVI 瀏覽器方案， 實(shí)現遠方讀取數據。