智能電站---- 同一個平臺,不同解決方案

智能電站的設計

智能電網的實現,要求作為發電源的智能電站具有如下定義,智能電站建立在集成，統一，可靠的軟硬件基礎平臺上，應用現代先進的測量傳感技術，互聯網技術，計算機技術和控制技術與物理電站高度集成的新型電站，具有堅強，自愈，兼容，經濟，集成，優化等特征.

1. 數字化、網絡化的一次、二次設備；

2. 統一系統建模、數據定義和標準通信模式，統一標準IEC61850；

3. 智能控制中心。

根據IEC61850標準定義，智能電站可分為三層架構：

1. 過程層；

2. 間隔層；

3. 站控層。

智能電站三層架構的具體實現，核心基礎在于支撐IEC61850標準統一平臺的選擇。我司推出了GENCESS品牌多系列可編程自動化控制器（高性能過程控制器PEC系列和ACS系列，結合了PLC和PC功能的新一代控制器，縮寫PAC），以及基于此平臺的智能電站二次控制設備一體化解決方案（TGPlat）

TGPlat解決方案-----能源行業國產先驅

能事達公司作為電站二次控制設備的技術領航者和行業領袖, 為了更好的服務客戶，推出了TGPlat二次控制設備一體化解決方案,該方案為電站信號測量,設備控制,機組穩定安全運行,輸出高品質電能提供全方位支持。

TGPlat解決方案滿足可靠性、靈活性、兼容性、安全性及智能化等多方面需求，應用領域包含了全廠電力二次設備：

調速控制系統

勵磁控制系統

保護控制系統

監控系統

油水氣系統等

從傳統電站設備獨立功能實現到如今電站設備一體化,能事達TGPlat解決方案提供了符合國際標準、協議的平臺工具，支持行業標準及規范。在保證產品性能前提下，在控制系統的設計、集成，狀態監測，運維等方面提供了有效解決方案。

---統一的二次控制平臺

---內嵌過程、位置、速度等多種控制模型

---符合IEC61508及IEC62351安全標準；

---支持IEC61850等多種標準；

---內嵌智能決策功能，具備自測、自診、自愈能力；

---支持遠程運維；

設計原則

根據客戶需求，構建新型調速系統。

· 調速系統故障時，不影響系統設備安全為首要設計原則；

· 機組緊急事故時調速系統有必要的停機手段；

· 保證調速系統與機械被控對象的協調性；

· 保證調速系統與監控系統之間的通訊接口協調性；

· 保證調速系統技術可靠，先進。

調速系統設計

基于TGPlat的新型調速系統，電氣調節系統集成，無硬接線連接，同時提供各種現場總線接口，支持IEC61850標準。

控制器

· 結構：一體式可編程自動化控制器

· 系統架構：雙核處理器

· 封裝方式：標準鋁合金安裝盒封裝

· 信號狀態：LED指示

· 外形尺寸：110mm X 200mm

· 安裝方式：35mm寬的DIN導軌固定安裝

· 32點開關量輸入，32點開關量輸出，8路-10V~+10V模擬量輸入，4路0V~+10V模擬量輸入，4路-10V~+10V模擬量輸出，4路脈沖高速輸入通道，6路脈沖高速輸出通道，計數器時鐘最大90MHz。1個DB9針RS-232串口，1個RS-232/485串口，1個標準CAN口，2個10/100M Ethernet端口。

系統描述

PEC系列控制器可輕松搭建中小型調速系統，實現調頻調功功能，獨特的高速測頻，高速脈沖輸出控制技術確保被控對象控制精度，支持IEC61131-3標準，內嵌大量軟邏輯功能庫來服務控制功能，將調速系統功能軟邏輯控制細分并模塊化，具備自測、自診、自愈功能。

•  三種工作模式

•  控制方式：并聯PID

調速系統在整個電站中起調頻調功作用，它的穩定性直接決定了機組輸出頻率和有功功率的大小和質量，間接影響電網安全品質。因此，現代調速器系統具備自適應特征。

自適應：實時監視各接口信號，信號不穩定時提前報警（硬件接口導致或信號本身導致），過程調節品質動態分析，自動調整參數以及確定性故障可靠診斷分析等。

設計原則

根據客戶需求，構建適合的新型勵磁系統。

l 勵磁系統故障時，不影響系統設備安全為首要設計原則；

l 機組緊急事故時勵磁系統有必要的解列手段；

l 保證勵磁系統與發電機的協調性；

l 保證勵磁系統與監控系統之間的通訊接口協調性；

l 保證勵磁系統技術可靠，先進。

勵磁系統設計

基于TGPlat的新型勵磁系統，采用點對點光纖通訊分布式控制技術，多重冗余架構，同時提供各種現場總線接口，支持IEC61850標準。

控制器

· 結構：一體式可編程自動化控制器

· 系統架構：雙核處理器

· 封裝方式：標準鋁合金安裝盒封裝

· 信號狀態：LED指示

· 外形尺寸：110mm X 300mm

· 安裝方式：35mm寬的DIN導軌固定安裝

48點開關量輸入，48點開關量輸出，8路-10V~+10V模擬量輸入，4路0V~+10V模擬量輸入，4路-10V~+10V模擬量輸出，4路脈沖高速輸入通道，6路脈沖高速輸出通道，計數器時鐘最大90MHz。1個DB9針RS-232串口，1個RS-232/485串口，1個標準CAN口，2個10/100M Ethernet端口，最大18對光纖接口。

系統描述

PEC系列控制器搭建的勵磁系統，實現調壓調功功能，采用基于光纖點對點通信的分布式控制技術,結合高冗余度設計的智能功率柜技術，極大地提高了系統的穩定可靠性，通信交互速率（10Mbit/S）和抗電磁干擾能力（EMC 4級）。支持IEC61131-3標準，內嵌大量軟邏輯功能庫服務控制功能，將系統功能軟邏輯控制細分并模塊化，具備自測、自診、自愈功能。可靈活配置熱管或風冷功率單元。PID或PID+PSS2B控制。

• 三種起勵方式 

• 五種運行方式 

總結

     勵磁系統在整個電站中起調壓調功作用，它的穩定性直接決定了機組輸出電壓和無功功率的大小和質量，間接影響電網安全品質。因此，點對點光纖通訊分布式控制技術結合IEC61850標準使現代勵磁系統具備可靠，安全，智能等特征。

設計原則

根據客戶需求，構建智能監控系統。

· 設備故障時，以保設備安全為首要設計原則；

· 機組緊急事故且監控系統故障，保證運行人員有必要的停機手段；

· 保證監控系統與被控對象的協調性；

· 保證監控系統與廠內外相關系統之間的通訊接口協調性；

· 保證監控系統技術先進性，穩定性。

監控系統設計

基于TGPlat的監控系統，實現自動發電控制，事故分析，趨勢分析處理，以及完成發電機組及附屬設備，開關站，閘門的控制和監視。提供各種現場總線接口，支持IEC61850標準。

控制器

· 結構：模塊式可編程自動化控制器

· 系統架構：基板總線+遠程I/O

· 信號狀態：模塊LED指示

· 安裝方式：35mm寬的DIN導軌固定安裝

系統描述

以ACS系列控制器為核心搭建的監控系統，系統功能主要包括數據的采集與處理功能， 控制操作功能，報警及處理功能事件順序記錄（SOE）及事故追憶功能，遠控功能，時鐘同步功能，人-機聯系與運行管理功能，與其他設備接口功能。

· LCU主要采用順控流程—包含開機流程，停機流程，空轉流程，空載流程，甩負荷流程，孤網運行流程，事故流程等； 

· LCU功率調節方式— PID或PI調節； 

· 所有參數，報表可以上傳和下載，參數文件可以單獨保存；

· 集控中心實時監視：用戶能通過液晶顯示器對全廠各主設備及輔助設備的運行狀態進行實時監視控制、設備運行缺陷監視等；

· 集控中心過程監視：監視機組各種運行工況(發電、停機)的轉換過程所經歷的各主要操作步驟，并在液晶顯示器上顯示；當發生過程阻滯時，在液晶顯示器上給出阻滯原因；

· 集控中心趨勢分析：分析模擬量的變化，及時發現故障征兆，提高機組運行的安全性。其主要的趨勢監視有：電壓、頻率、負荷等變化趨勢。同時生成狀態分析報告；

· 集控中心事故分析:系統生成事故追蹤報告，事后由專家分析系統對其進行解答；

監控系統在整個電站中起監控和全廠功能調節作用，根據調度安排，負責全廠設備安全穩定可靠運行。

· 采用先進的軟硬件技術，保證系統先進性和延長系統生命周期；

· 采用先進的工業以太網技術，提高數據傳輸效率及可靠性；

· 引入智能標準，方便的將生產數據集成或輸出到用戶企業管理系統中，同時方便連接第三方軟件；

· 支持遠程運行，維護，診斷等服務功能 。

設計原則

根據客戶需求，構建智能保護系統。

· 保護設備故障時，不影響系統設備安全為首要設計原則；

· 機組緊急事故且保護系統故障，不干擾運行人員必要的停機手段；

· 保證保護系統與被控對象的協調性；

· 保證保護系統與監控系統之間的通訊接口協調性；

· 保證保護系統技術先進性，穩定性。

保護系統設計

基于TGPlat的發電機及變壓器保護系統，將電氣控制部件集成在一起，減少硬接線連接，提供各種現場總線接口，支持IEC61850標準。

控制器

· 結構：集成式可編程自動化控制器

· 系統架構：雙核處理器

· 封裝方式：母板插件封裝

· 信號狀態：顯示屏指示

· 外形尺寸：箱式

· 安裝方式：標準U型固定

系統描述

PEC系列微機發電機變壓器保護裝置基于成熟的繼電保護原理，采用靈活的主、后備保護配置方式，廣泛適用于中小型各類水輪發電機組、電壓等級220kV及以下各種接線方式的主變壓器、廠用變、近區變，變壓器保護最多可實現四側差動保護。

· 發電機縱差保護（故障分量+穩態比率制動式）；

· PT，CT斷線保護；

· 發電機失磁保護；

· 過電壓，過電流，過速保護；

· 逆功率保護；

· 發電機復壓過流保護

· 100%定子接地保護

· 斷路器失靈保護

· 變壓器縱差保護

· 變壓器間隙零序保護

· 變壓器復合電壓閉鎖的方向過流保護

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  保護系統在整個電站中起事故保護作用，它的可靠性決定了機組安全，間接影響電網安全。因此，現代保護系統具備可靠，安全，智能等特征。