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现地控制单元在水电厂自动化中的应用和发展趋势

发布时间:2006-06-19     作者:朱辰,国电自动化研究院自控所          我要评论

摘要:水力发电与燃煤、燃油、核能发电相比,能源是可再生的、永不枯竭的清洁能源。国家目前把优先发展水力发电作为搞好能源平衡的战略性措施,并出台了一列措施大力鼓励推进水电厂建设。
智能仪表、智能传感器和分级监控的子系统(如大型机组的温度、水系统等),通过高速网络(TCP/IP、工业以太网)连接厂级计算机监控系统。所以LCU必须遵循严格的国际开放标准(如IEC 61158等),对这两种网络提供有效的支持,提高现场不同厂家设备的组网能力、方便性和可维护性。
  (4) 提供对SOE既方便又有良好性价比的支持,提高现场事件信号分辨率,以满足水电厂“无人值班"(少人值守)管理模式下对故障的产生原因进行准确分析的需求。目前大部分传统PLC对此需求还有所欠缺。
  (5)提高控制安全性,应在LCU软硬件故障或异常的任何情况下,都不会有错误的控制信号输出。否则,就会造成电厂生产设备损坏,甚至会造成电力系统事故。这是至关重要的一点,一般LCU对此尚无足够的重视。
  (6) 网络安全性,随着对通过Ethernet进行数据交换的需求日益提高,很多LCU厂家已经提供或正在开发LCU的Ethernet模件或者在LCU中内嵌Ethernet功能和Web服务。无论外挂或内嵌式的Ethernet功能和Web支持都为应用提供了极大的便利,但是在用户得到应用便利的同时也受到网络安全的极
大危险。攻击、入侵、病毒等都可能对控制系统造成致命的危害,所以,必须按照国家相关部委关于“电力二次系统安全防护“的规定认真执行。
  (7) 提高可靠性和可用性,由于水电厂的特殊应用环境,要求LCU应具有很强的抗电磁干扰能力、抗浪涌能力和一定的抗振动能力。可以按要求组成冗余的热备系统,确保在监控系统中,无论是不相同的单部件故障还是主机和备机的切换都不会对控制造成影响。部分厂家的LCU还无法满足这些要求或指标太低。
  (8) 提高易用性,这也是用户考虑的一个重要方面。南瑞自控公司的SJ-600提供了功能强大的可视化交换式组态工具软件MBPro,可以帮助用户方便的进行生产控制应用的生成、调试和维护。Schneider公司的也提供了支持Modicon Premium、Atrium 和Quantum PLC系列产品完全重新设计的自动化软件Unity。其他LCU厂家也提供了或正在开发不同功能的非常有用工具软件,用户在使用LCU方面将越来越方便。
  现在我们可以确信的是,在各LCU生产厂家全面透彻地理解我国水电自动化领域对LCU的真正需求以后,都会认真的进行新产品开发。无论PLC、智能现地控制器,还是PCC、PAC尽管它们在硬件结构、系统构成、工作原理、系统软件、应用功能等方面都存在大大小小的差异,它们都可能在广泛的水电自动化应用中找到不同的定位(如一些LCU可以在要求比较低的小水电中得到应用)。但是,要在大型、超大型电站得到很好的应用,则必须结合计算机技术、工业控制技术、通信技术、工业网络技术等方面的发展,不断进行LCU软硬件的技术更新。在未来几年内,对标准化、安全性、可靠性、开放性、可互操作性、可移植性的要求将是水电用户至为关心的自动化产品的重要特征。我们相信自动化产品生产商在最近几年将会推出更多适合各领域个性化应用的控制器及新的功能,以满足不同用户广泛和不断增长的需求。

文章编号:060603
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