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產(chǎn)品概述>>>
TY-8000綜合自動化系統(tǒng)是我公司總結(jié)多年來水電站設(shè)備設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗在變電站綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,為推逬水電站的減壓増效而開發(fā)的一套適用于10MW及以下機(jī)組綜合自動化系 統(tǒng)。該系統(tǒng)采用開放式分層分布式結(jié)構(gòu);整個系統(tǒng)分成三層:電站主控層,通訊層和間隔層系統(tǒng);基于數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線控制方式,設(shè)計上采取了面向一次設(shè)備的一體化分布式結(jié)構(gòu),可以對硬件、軟件進(jìn)行靈活豐富的組態(tài)、擴(kuò)展,實現(xiàn)了發(fā)電機(jī)組,廠用電和公用設(shè)備的監(jiān)測、調(diào)節(jié)、控制以及遠(yuǎn)動功能。該系統(tǒng)為中小型水電站微機(jī)自動化系統(tǒng)建設(shè)提供了全面的解決方案。
產(chǎn)品描述>>>
一、 用途
本系統(tǒng)用于大、中、小型各種容量水電站的自動控制、繼電保護(hù)、監(jiān)測與通信。
二、 功能
?機(jī)組的自動控制
?自動發(fā)電控制及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
?自動電壓控制
?自動發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相、調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電
?機(jī)組保護(hù)與繼電保護(hù)
?電站公用設(shè)備的自動控制
?打印各種報表
?單以太網(wǎng)、雙以太網(wǎng)、環(huán)型以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
?多機(jī)系統(tǒng)自檢與無擾動切換
?電量與非電量的數(shù)據(jù)采集與處理
?數(shù)據(jù)統(tǒng)計及計算
?電站運(yùn)行安全監(jiān)視
?規(guī)約處理及遠(yuǎn)程通訊
?數(shù)據(jù)庫管理
? GPS對時與系統(tǒng)時鐘同步管理
?系統(tǒng)授權(quán)管理
?培訓(xùn)仿真
?操作票功能
?網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程維護(hù)
? WEB瀏覽
三、 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
?水電自動化系統(tǒng)從邏輯結(jié)構(gòu)上可分為四層
?調(diào)度中心控制層:調(diào)度中心
?上位機(jī)層:計算機(jī)監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)
?現(xiàn)地控制層:機(jī)組、變電站、公用系統(tǒng)的各種自動控制屏及保護(hù)屏
?功能控制層:水輪發(fā)電機(jī)、變壓器、勵磁系統(tǒng)、閘門、閥門、各種傳感器、油氣水設(shè)備等。
TY-8000綜合自動化系統(tǒng)采用分層分布的開放式控制結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用WINDOWS NT操作系統(tǒng),WINDOWS NT的特 點(diǎn)是占先式、多任務(wù)和多線程的系統(tǒng),具有事件驅(qū)動處理能力,是高性能及高可靠性的操作系統(tǒng)。應(yīng)用軟件采用TY- 8000 水 電站組態(tài)應(yīng)用軟件。網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng),使用TCP/IPtib議,傳輸速率10Mbps/100 Mbps自適應(yīng)。
?調(diào)度中心控制層:可以在調(diào)度中心采集水電站的各種數(shù)據(jù),并發(fā)布各種控制指令;
?上位機(jī)層:一般根據(jù)水電站的規(guī)模、特點(diǎn)、在系統(tǒng)中的作用、地位、功能要求等,可以靈活配置成下面幾個部分:數(shù)據(jù)庫機(jī)、操作員工作站、工程師站、仿真工作站、通信工作站、GPS時鐘、電話語音報警、模擬信號返回屏、操作員控制臺等。
?現(xiàn)地控制層:可以按被控對象設(shè)置:機(jī)組LCU、開關(guān)站及公用設(shè)備LCU、閘門LCU、各種保護(hù)屏、同期屏等.
?功能控制層:完成發(fā)電和輸電的水輪發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、調(diào)速設(shè)備、勵磁系統(tǒng)、閘門、閥門、各種傳感器、 油氣水設(shè)備等,都是水電站的現(xiàn)場設(shè)備。
四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.1綜合自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
TY-8000綜合自動化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。分層控制結(jié)構(gòu)方式是將整個控制系統(tǒng)按控制的性質(zhì)、復(fù)雜的程度和組織結(jié)構(gòu)分成不同的層,各層完成各自的功能,各層之間用通信聯(lián)系(功能控制層尚受現(xiàn)地控制層的繼電控制).凡對整個系統(tǒng)有全局性的影響,需要廣泛協(xié)調(diào)的監(jiān)控功能由上一層來完成,而局部性的監(jiān)控功能則由相關(guān)的下一層來完成,下一層除了承擔(dān)分配給它的功能外,還接受上一層的指導(dǎo)和制約.其明顯優(yōu)勢在于:
① 凡是不涉及全系統(tǒng)性質(zhì)的監(jiān)控功能可安排在下一層,這不僅加速了控制過程的實現(xiàn),而且提高了響應(yīng)性能,減輕了上一層的負(fù)擔(dān),減少了大量的信息傳輸,同時提高了系統(tǒng)的可靠性。
② 在分層控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,調(diào)度中心層或上位機(jī)層出故障或停止工作,現(xiàn)地控制層及功能控制層仍可正常工作,從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
③ 采用分層控制方式,對控制設(shè)備和信息傳輸設(shè)備的要求可適當(dāng)降低,需要傳送的信息量減少,從而減輕了上一層主機(jī)的負(fù)擔(dān),使系統(tǒng)的可利用率提高?
④ 可以靈活地適應(yīng)控制方式或生產(chǎn)過程的變更和擴(kuò)大,可分階段投資,特別是對改造工程可以分時、分進(jìn)度完成各自的安裝工作和功能開發(fā),提高系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和適應(yīng)性。
⑤ 分層控制方式,通常采用多機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),各級計算機(jī)容量和配置可以與要實現(xiàn)的功能密切配合,使各層計算機(jī)更為 專一、實用,從而使整個系統(tǒng)工作效率更高。
4.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
通信網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)別于常規(guī)系統(tǒng)的最明顯的標(biāo)志之一,同時采用通信網(wǎng)絡(luò),可以節(jié)省大量電纜,但要求是 通信網(wǎng)絡(luò)必須安全、可靠。
TY-8000系統(tǒng)采用了分層分布式控制方式,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有較高的通信速度,而且有很強(qiáng)的糾錯檢查能力,系統(tǒng)的功能擴(kuò)充很容易實現(xiàn)。水電站的生產(chǎn)設(shè)備一般分布在幾公里范圍內(nèi),采用局域網(wǎng)是合適的,局域網(wǎng)的特點(diǎn):
① 通信距離在幾百米至幾公里內(nèi)。
② 通信介質(zhì)多種多樣,可以用雙絞線、同軸電纜或光纜。
③ 通信頻帯寬,能以較高速率傳送數(shù)據(jù)(0.5Kbps~100Mbps)。
④ 可以支持一般10~ 1000個用戶,并有良好的可擴(kuò)展性、靈活性和安全性。
⑤ 連接與安裝費(fèi)用較低。
4.3網(wǎng)絡(luò)類型
TY-8000系統(tǒng)在水電站采用以太網(wǎng)(ETHERNET)和現(xiàn)場總線兩種基本測控網(wǎng)絡(luò)。自動化系統(tǒng)的上位機(jī)層采用以太網(wǎng)絡(luò)(可以是單以太網(wǎng)、雙以太網(wǎng)、環(huán)型以太網(wǎng)),現(xiàn)地控制層設(shè)備間采用現(xiàn)場總線 或RS-485現(xiàn)場總線,實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。我公司通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以提供多種方式與其它公司的專用設(shè)備進(jìn)行通信。對于設(shè)備有串口或有RS485接口的設(shè)備(系 統(tǒng)),可以通過我公司的規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入LonWorks或以太網(wǎng)絡(luò)。
4.4上位機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)
★系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)運(yùn)行在WINDOWS N珂境下,圖形化組態(tài)編程軟件,簡單易學(xué),便于現(xiàn)場更改設(shè)計。
★靈活多變的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)設(shè)計
支持局域網(wǎng)、單以太網(wǎng)、雙以太網(wǎng)、環(huán)型以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等。
網(wǎng)絡(luò)介質(zhì):可以是光纖、同軸電纜、屏蔽雙絞線等。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)約:TCP/IP、RS485、LonWorks等。
網(wǎng)絡(luò)可以是單網(wǎng)或雙網(wǎng),工作方式可以是客戶/服務(wù)器模式、對等模式。對于不同規(guī)模的電站采用不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活多樣。
★系統(tǒng)功能
設(shè)計有標(biāo)準(zhǔn)的SCADA功能,同時可以配置AGC、AVC、EDC (經(jīng)濟(jì)運(yùn)行)、防誤操作、設(shè)備維護(hù)管理、電話語音報 警、GPS對時等多種高級功能。
★遠(yuǎn)程訪問服務(wù)
系統(tǒng)可以通過通信服務(wù)器將實時數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計算機(jī)或調(diào)度端.支持遠(yuǎn)動規(guī)約,如:u4f、dnp3.0、SC1801、部頒 CDT、DISA、IEC8705-101.基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的IEC8705-104規(guī)約、TASE-1I,運(yùn)行現(xiàn)場系統(tǒng)有WEB發(fā)布功能.
★計算機(jī)
可以采用各種符合開放標(biāo)準(zhǔn)的RISC工作站,各種工業(yè)用計算機(jī)和一體化工挫機(jī).
★自動操作控制設(shè)備
機(jī)組、變電站、公用系統(tǒng)等的自動操作控制,采用目前廣泛流行的PLC順控"i ,抗|擾■力強(qiáng)"扁州疋沽,使用方
便。
★保護(hù)系統(tǒng)
可配置適用于6~220kV各種電壓等級變電站、開關(guān)站以及大、中、小型水電站繼電保護(hù)、自動化裝置。保護(hù)系統(tǒng)在水 電站內(nèi)可以自成網(wǎng)絡(luò)化的計算機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)(設(shè)備具有:保護(hù)、控制、監(jiān)視、測量和報警、通訊等功能),也可以同機(jī)組 自動控制設(shè)備等一同組成水電站內(nèi)的綜合自動化系統(tǒng)。
★各種水電站智能化設(shè)備
TY-8000系統(tǒng)的部分功能也可作為獨(dú)立裝置使用,如:機(jī)組及變電站保護(hù)裝置,機(jī)組及線路微機(jī)故障錄波裝置,微機(jī) 勵磁調(diào)節(jié)器,微機(jī)綜合采集裝置,微機(jī)溫度巡檢儀,微機(jī)智能轉(zhuǎn)速測量儀,各種智能通訊轉(zhuǎn)換裝置等。
五、綜合自動化系統(tǒng)配置方案
在TY-8000系統(tǒng)中,上位機(jī)層與現(xiàn)地控制層考慮了多種方案供設(shè)計時選擇(見典型設(shè)計方案圖一、二、三)。用戶可 根據(jù)水電站實際監(jiān)控功能的需求情況,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能綜合比較,選擇性能價格比優(yōu)越的配置方案。對上位機(jī)層的設(shè)備配置及數(shù)量,用戶亦可據(jù)工程實際需求進(jìn)行增/刪,以達(dá)到整個綜合自動化系統(tǒng)的逬一步優(yōu)化,特別是對于容量較小且投資較少的水電站,我們向您推薦一種簡化的配置方案。
5.1上位機(jī)層配置
上位機(jī)層的配置按物理層劃分為計算機(jī)設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、打印設(shè)備、不間斷電源設(shè)備、衛(wèi)星同步對時設(shè)備、電話 語音報警設(shè)備、模擬信號返回屏、操作員控制臺等。
計算機(jī)工作站可以選擇工作站或工業(yè)用工控計算機(jī),各工作站作用不同,分別實現(xiàn)水電站內(nèi)的實時和歷史數(shù)據(jù)管理,人機(jī)界 面交互、設(shè)備的控制操作,語音報警、通信管理等。通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用以太網(wǎng),可配置成雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)方式,網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)可為 同軸電纜、雙絞線、光纖等。根據(jù)各個工作站的不同功能配置相應(yīng)的軟件功能,應(yīng)用軟件的設(shè)計采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè) 計,各功能軟件具有一定的完整性和獨(dú)立性,軟件設(shè)計成可以在"人機(jī)界面”上進(jìn)行維護(hù),以滿足不同水電站用戶對顯示畫 面、打印圖表、歷史數(shù)據(jù)等不同格式的要求。
5.2現(xiàn)地單元層配置
現(xiàn)地單元層的配置可以根據(jù)水電站的情況設(shè)置多個現(xiàn)地單元(LCU),按水電站的特點(diǎn)即控制對象是分散的,設(shè)置機(jī)組 單元LCU、幵關(guān)站(LCU)、公用設(shè)備(LCU)、閘門設(shè)備控制單元(LCU)等。各個LCU單元的設(shè)備僅僅是根據(jù)功能的要求 做不同的組合。
現(xiàn)地單元層主要設(shè)備構(gòu)成 ★工業(yè)控制微機(jī)
★ PLC可編程控制器(MODICON、SIEMENS. OMRON、GE、AB、ABB、FP等)
★發(fā)變組保護(hù)裝置
★微機(jī)溫度巡檢裝置
★微機(jī)綜合采集裝置
★微機(jī)智能轉(zhuǎn)速測量儀
★系列微機(jī)線路保護(hù)裝置
★微機(jī)變壓器保護(hù)裝置
★發(fā)變組微機(jī)故障錄波器
★線路微機(jī)故障錄波器
★智能網(wǎng)絡(luò)通訊裝置
六、綜合自動化系統(tǒng)主要功能
TY-8000系統(tǒng)是一種高可靠性的數(shù)據(jù)采集和管理與自動控制相接合的實時過程控制系統(tǒng),配置TY-8000水電站計算機(jī) 監(jiān)控功能的組態(tài)軟件。其主要功能有:
?實時采集電站主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)
?對控制點(diǎn)和監(jiān)視點(diǎn)進(jìn)行自動安全檢測、越限報警、事件順序記錄、事故、故障原因提示
?實現(xiàn)全廠優(yōu)化的自動發(fā)電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)
?發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相自動控制、調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電最大控制
?實現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的自動順序起、??刂频?/p>
?電氣設(shè)備的保護(hù),機(jī)組的保護(hù)
?斷路器、隔離刀閘等重要電氣設(shè)備的投、切操作以及輔助設(shè)備的自動控制監(jiān)視功能等
?系統(tǒng)時鐘同步管理
?培訓(xùn)仿真
? WEB瀏覽