CN202120105U - 基于dcs的火电机组agc性能实时监测评估系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，系统直接从机组DCS系统采集数据，由服务器、路由器、通讯接口机和计算监测评估器(含显示终端)组成。目前常规的AGC数据采集方案是，将DCS数据通过硬接线联结至RTU(远动传输单元)，再通过光纤传送至远方的调度能量管理系统(EMS)，由于EMS计算周期3-5秒，导致系统实时性差。与现有技术相比，本实用新型能够显著提高数据采集的实时性，而本系统数据采集计算周期远小于DCS本身的周期，实时性效果明显。另一个效果就是与DCS进行单向通讯，不影响DCS数据安全，有效保证了机组的安全稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于DCS火电机组AGC性能监测系统。
背景技术
在风电、光伏发电等间歇式新能源接入比重越来越大，区域电网特高压互联，以及单元发电机组容量逐渐增大，智能电网发展越来越快等新形势下，电网对火电机组的AGC能力提出了更高的要求，现有的机组AGC运行控制、监督方式与电网发展要求之间的差距逐渐加大。同时，机组自身的状况也发生了很大变化，煤种不稳定、节能降耗导致的执行机构变化等原来没有的因素，都对机组原有的AGC能力带来深刻影响。
目前火电机组的AGC性能评价和实际要求之间存在很大差距，机组AGC系统在信息化、自动化方面仍然处于初级阶段。现在调度部门掌握的机组档案只是机组AGC试验时的性能，机组AGC功能试验合格，但正常运行时由于煤质变化、运行方式不同、执行机构变化以及热力系统等因素，实际运行性能与试验性能不同。由于没有相应的监测评估系统，调度部门难以准确掌握机组的常态性能，功能下降时不能自动诊断分析，正常状态下调频控制系统系能不能提前自动监督、分析调整，没有事前(机组非AGC运行时)机组调频能力状态监测、评估，只有事后“救火式”的人工监督、分析、维护调整，难以满足电网调度要求。
电网对机组AGC功能的要求逐渐提高，但是AGC运行对机组节能降耗、安全稳定、设备寿命等诸多涉及机组自身利益方面有严重的不利影响，机组投入AGC运行的积极性很低。在各个发电单位激烈竞争的态势下，对机组AGC运行贡献进行经济补偿，是目前电网企业调动发电单位的积极性的重要手段。而要对机组AGC贡献进行经济补偿，必须要有一个科学的机组AGC性能定量监测评估系统。目前调度机构对机组AGC功能进行评估，是人工肉眼比对AGC实际曲线和要求指令之间的差别，给出定性的结论。这种依赖个人主观的定性评估方法，在目前调度强势要求的环境下是可以勉强维持的，但是随着智能电网建设的深入，采用客观、科学、定量的火电机组AGC性能监测评估系统是必然趋势。
要对火电机组AGC性能进行实时监测评估，需要实时采集反映机组运行的诸多数据，由于担心直接从DCS获取数据会影响机组的稳定运行，目前关于机组运行监测的数据都通过机组管理信息系统采集的。机组管理信息系统不是实时监控，其数据采样间隔为3-5秒，实时性差，不能实现对机组AGC性能的实施监测评估。随着计算机和通讯技术的发展，从DCS单向快速实时提取数据已经成为可能。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，使调度机构能够实时监测评估火电机组AGC贡献，且系统是从DCS单向提取数据，不向DCS注入数据，能够保证机组控制运行安全。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
本实用新型基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，包括：
数据提取服务器，用于与机组DCS工程师站进行单向数据通讯；可根据机组实时数据计算产生DCS控制系统仿真数据，用以检验数据的合理、可靠性；向下游的通讯接口机提供数据。
路由器，提供与服务器进行数据传输的冗余数据通讯接口，实现外界扩展功能；连接服务器与通讯接口机，进行数据传输。
通讯接口机，将服务器发送的数据传递给计算监测评估器；通过物理手段实现数据单向传输，即只接收到服务器发送的数据，但不会向服务器发送数据。
计算监测评估器，接收通讯接口机发送来的数据，在流程图上查看实时数据，保存与管理长期历史数据；实时计算机组AGC性能指标，并根据指标进行计算排序；实时监测、评估机组AGC性能指标。
上述基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，通过路由器扩展功能，可以向其他火电机组计算监测系统提供实时数据；可以保留机组数据，作为机组数据历史记录站使用。
系统直接从机组DCS系统采集数据，由服务器、路由器、通讯接口机和计算监测评估器(含显示终端)组成。数据是从DCS单向流入本系统，本系统不向DCS注入数据，以保证机组控制系统安全。这里AGC指Automatic Generation Control，即自动发电控制；DCS指Distributed Control Systems，即分散控制系统。
目前常规的AGC数据采集方案是，将DCS数据通过硬接线联结至RTU(远动传输单元)，再通过光纤传送至远方的调度能量管理系统(EMS)，由于EMS计算周期3-5秒，导致系统实时性差。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，能够显著提高数据采集的实时性，而本系统数据采集计算周期远小于DCS本身的周期，实时性效果明显。另一个效果就是与DCS进行单向通讯，不影响DCS数据安全，有效保证了机组的安全稳定运行。
附图说明
图1为系统硬件机构图，包括与机组DCS系统的连接。
图2为系统工作原理结构图，及其各自的硬件载体。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的阐述，使本领域的技术人员更好的理解本实用新型，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。
参照图1所示硬件结构图，组成本实用新型基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统。
数据提取服务器，安装数据通讯软件；用于与机组DCS工程师站进行单向数据通讯；可根据机组实时数据计算产生DCS控制系统仿真数据，用以检验数据的合理、可靠性；向下游的通讯接口机提供数据。
路由器，提供与服务器进行数据传输的冗余数据通讯接口，实现外界扩展功能；连接服务器与通讯接口机，进行数据传输。
通讯接口机，安装数据通讯软件；将服务器发送的数据传递给计算监测评估器；通过物理手段实现数据单向传输(通过数据采集板卡来实现)，即只可以接收到服务器发送的数据，但不会向服务器发送数据。OPC通讯接口机由主机和数据采集板卡2部分组成。主机配置举例：Intel奔腾主频2.93GHz 4核CPU、内存1GB、硬盘230GB；数据采集板卡传输速率10/100Mbps，例如：PCINETWORK ADAPTER。
计算监测评估器，安装数据通讯软件，及数据记录、AGC性能实时计算、实施评估与实时显示软件；接收通讯接口机发送来的数据，在流程图上查看实时数据，保存与管理长期历史数据；实时计算机组AGC性能指标，并根据指标进行计算排序；实时监测、评估机组AGC性能指标。计算监测评估器就是常规计算机配备专门用于计算监测评估的开发软件，计算机配置举例：Intel酷睿2主频2.00GHz双核CPU、内存1GB、硬盘120GB。
上述基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，通过路由器扩展功能，可以向其他火电机组计算监测系统提供实时数据；可以保留机组数据，作为机组数据历史记录站使用。
图2为本系统工作原理结构图。
Claims (1)
1.基于DCS的火电机组AGC性能实时监测评估系统，其特征在于，其包括：
数据提取服务器，用于与机组DCS工程师站进行单向数据通讯，向下游的通讯接口机提供数据；
路由器，提供与数据提取服务器进行数据传输的冗余数据通讯接口，实现外界扩展功能；连接数据提取服务器与通讯接口机，进行数据传输；
通讯接口机，将数据提取服务器发送的数据经路由器传递给计算监测评估器；通过物理手段实现数据单向传输，即只接收到服务器发送的数据，但不会向服务器发送数据；以及
计算监测评估器，接收通讯接口机发送来的数据，在流程图上查看实时数据，保存与管理长期历史数据；实时计算机组AGC性能指标，并根据指标进行计算排序；实时监测、评估机组AGC性能指标。
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| CN106227180A (zh) * | 2016-10-14 | 2016-12-14 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种火电机组性能显示方法及分散控制系统 |
| CN106339788A (zh) * | 2016-08-02 | 2017-01-18 | 华电电力科学研究院 | 基于dcs系统的火电机组性能指标计算装置及方法 |
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