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1 产品概述
随着电厂自动化水平的提高和多种电气智能装置的出现,原有的DCS监控系统显现出了硬接线比较多、所能监控的信息有限的缺点,因此采用ECS系统作为DCS系统的辅助监控系统成为必然趋势。ECS——厂用电综合控制系统(又称FECS、EFCS)具有如下主要功能:
Ø 对电厂高压、低压厂用电部分的监控;
Ø 对启备变、厂变的监控;
Ø 对直流屏、UPS等智能设备的监控;
Ø 与DCS系统的通讯等。
ECS系统具有如下优点:
Ø 提高了电厂的自动化水平;
Ø 增加了DCS所能监测的信息量;
Ø 大大节省了工程投资;
Ø 作为DCS电气部分的后备系统,EFCS提高了系统的可靠性;
Ø 给智能装置提供对时,保证了电气部分各装置时钟的统一。
2 产品主要技术特点
n 技术特点
Ø 整体设计思想
RCS-9700 ECS精心设计所需的每个设备,具有技术先进、安全可靠、联接方便等特点。
Ø 分布式系统
分层分布式结构:设备和信息的组织面向对象,配置灵活,扩展方便。
开放式系统:通过组件技术的使用,可实现硬件、软件功能“即插即用”。
Ø 设计先进工艺精良
硬件设计采用专用工业级芯片,模块化结构,多项抗干扰及防误措施,确保了网络设备具有良好的抗干扰性能,保证了网络设备能在复杂的工业环境下长期稳定运行。
Ø 嵌入式系统
RCS-9700 ECS网络通信设备均采用先进的嵌入式处理器及工业实时多任务操作系统构成专用软、硬件平台,系统构成简单、配置灵活,而且系统不会受到病毒等因素的影响,安全可靠,免维护。
Ø 双网设计
所有设备均可提供两路以上10/100M以太网,介质为光纤或双绞线,双网热备用,实现无损切换,采用TCP/IP、UDP等多种网络协议。
Ø 精确的对时网络
可满足多种对时方式,如脉冲空接点对时、485差分对时、IRIG-B码等方式。
Ø 强大的通讯功能
通讯管理单元提供多种现场总线、串行口、以太网接口,支持各种部颁标准规约,工业标准规约(和DCS通讯)。可方便地与保护、直流、励磁、同期等智能设备的直接通讯。
n 监控系统软件特点
RCS-9700后台监控系统是构筑在公司统一应用支撑平台之上的面向对象的分布式、可扩展、可异构的监控软件系统。
Ø 系统采用组件技术和面向对象技术进行系统设计,软件采用C++、TCP/IP、OLEDB、SQL、ActiveX等国际标准。
Ø 系统操作采用人性化设计,遵循Windows操作方式,并提供即时在线帮助,易学易用。
Ø 采用商用数据库和实时数据库相统一的、面向设备对象的数据库管理系统,引入了逻辑装置的概念,支持设备的在线配置,设备的实时校验功能,实现了信息自描述功能。
Ø 系统功能可灵活配置。通讯网络、节点计算机可冗余配置,实现无扰动的冗余设备切换。
Ø 监控系统配备完善的在线自诊断能力,能及时发现各设备、网络或装置的故障,及时给出报警信息。
Ø 系统具有自恢复功能,当系统出现程序死锁或失控时,能够使系统恢复到正常运行状态。
Ø 系统通过采用“功能插件”获得强大的可扩展性。可随时加入扩展的新功能 - 实现软件的 “即插即用”(不必修改或编译原有程序);插件模块接口公开、可用任何编程语言开发;
Ø 直观、灵活的公式系统和防误规则编辑功能。
Ø 分层、分级、分类、可配置的实时报警功能。
Ø 图、模、库一体化设计。
Ø 人机界面友好,全图形操作,支持无级缩放、漫游、多窗口等功能。
3 系统典型结构
n 组网结构1
厂用电保护测控装置通过现场总线组成双网,经通信管理单元的RS485/RS232通信接口与DCS系统连接,经通信管理单元的以太网接口上送电气监控系统。对于分支、电动机等开关操作与DCS系统的连接保留硬接线的控制方法,其他信息如保护动作事件、测量数据等采用RS485串口通信方式传送至DCS系统。
对于对时网,由RCS-9785或RCS-9785C/D GPS对时装置接受卫星对时信号(RCS-9785C/D也可经IRIG-B对时方式与DCS进行配合,确保全厂时间同步),对时报文通过以太网发送到监控系统、通讯管理单元,同时提供硬接点信号供各保护和智能设备精确对时,此外,RCS-9785C/D可经IRIG-B对时方式对智能装置实现精确对时,当距离较远或需要较多的硬接点对时时,可配置对时扩展装置。
n 组网结构2
与DCS系统的连接全部采用通信方式实现,不保留或保留很少的硬接线,这种方案对网络通信的要求很高。可以在两个层面与DCS系统实现数据交换。在通信管理层,通过通信管理单元的RS485/RS232串口与DCS系统交换重要数据,通信管理单元根据需要可以采用双机配置提高可靠性。在上位机层,通过通信主站的以太网接口与DCS系统交换大量数据,保证了与DCS 系统通信的实时性和可靠性。对时方式同组网方式1。
n 组网结构3
厂用电保护测控装置采用双以太网结构进行通讯,直接接于交换机。非以太网接口的智能装置接于通讯管理单元,经通信管理单元的以太网接口上送电气监控系统,经通信主站的RS485/RS232或以太网通信接口与DCS系统连接。对于分支、电动机等开关操作与DCS系统的连接保留硬接线的控制方法,其他信息如保护动作事件、测量数据等采用RS485串口通信方式传送至DCS系统。对时方式同组网方式1。
4 应用案例
山东邹县电厂500kV ECS系统采用了RCS-9700系列产品,图中高压厂用电的保护测控装置为RCS-96XX C型装置,双以太网通讯口;380V PC段的保护测控装置接入RCS-9794通讯管理机,经管理机进行规约转换后转换成双以太网,各电子设备间的以太网通过光纤级联,全厂组成统一的网络。
RCS-9785C/D GPS对时装置接受卫星对时信号,对全网进行精确对时。此外,RCS-9698D接收全站所有装置的信息,并选出DCS所关心的信息经以太网口上送DCS。
5 近几年主要业绩
截至2007年4月,RCS-9700系列ECS系统已经在包括山东邹县电厂(2×1000MW机组)、内蒙上都电厂(2×600MW机组)、深圳能源东部电厂(2×330MW机组)等在内的30多个电厂得到应用。
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