北京思瑞：何荣光

　　机炉电一体化单元式火电厂，其电气自动化部分长期以来一直依附于热工集散控制系统（distributed control system，DCS）。

　　限于DCS自身的侧重点不同，几年来，虽然机炉控制取得了长足、快速的发展，但火电厂电气部分的自动化水平，相比正在向着全数字化过渡的主网侧系统，已经明显滞后。

　　当前，火电厂电气部分（不包括网络升压站侧）自行组网，并根据其它智能系统要求，采用不同的接入方案，已经逐渐成为业界的主流。

按大部分工程惯例，火电厂电气部分主要包括以下几个子系统：火电厂电气自动化系统、升压站保护及故障信息管理系统（子站）、升压站网控系统、电能计量计费系统。各系统的任务分担，可图示如下。

　　近几年，随着全数字化变电站的迅猛发展，主网侧对保护信息管理系统子站与变电站监控系统进一步融合的要求已经越来越迫切。一套变电站监控系统囊括变电站实时监控功能、故障信息系统子站功能以及变电站的日常管理功能于一体，并在设计逻辑上相互独立，不仅满足了信息共享要求，也同时满足了按不同需求做单独配置的灵活性要求。既避免了重复投资，也兼顾到了软硬件资源的合理配置，减少了系统维护的工作量。

　　主网侧的这种一体化设计理念，必将引领电厂侧电气自动化水平的新一轮发展。电厂升压站侧将故障信息系统子站功能纳入到网控系统、电厂主厂房侧电气自动化系统包含故障信息系统子站的功能，已经渐渐成为业界的主流。届时，调度中心侧只需将相关的保护及故障信息数据分离至继电保护信息管理系统主站即可。

本说明书主要针对火电厂电气自动化系统，有关网络升压站侧的保护及故障信息管理系统和网控系统方案，请参见许继公司相关说明资料。

　　在火电厂电气自动化系统未组建前，DCS系统、远动系统信息的采集都是直接进行。火电厂电气自动化系统组建后，如何更好的利用电气自行组网后所采集到的电气信息，最大限度地完成信息共享，以达到节省投资、简化回路的目的，就值得进一步思考。

　　火电厂电气自动化系统组建后，与DCS之间的接入，应该根据不同的数据信息，采用不同的接入方式。

　　1）电气系统中与DCS相关的机组侧/厂用电侧保护装置的动作信息、断路器位置信息、控制电源消失、保护测控装置故障信息，由于该类信息直接参与DCS控制，直接采用硬接点方式接入DCS远程I/O装置。

　　2）对当前尚不参与DCS控制，但需要在DCS上监视的信息，主要包括：发电机、主变、高厂变、励磁变、起备变、厂用电侧的电流、电压、电度等模拟量信息。这些信息可由厂内保护及自动化系统的通信管理单元通信上送。

　　与传统方式相比，采用此种方式上送，一方面可节省投资、简化接线。一方面相比变送器采集方式，火电厂电气自动化系统采用直接的交流采样，可上送更为完整、精确的模拟量信息。可以提供相当精度的基波量、谐波量、具体数据的幅值和相角等矢量信息，也可提供完整的三相相电压、线电压、三相电流、有功、无功、功率因数、频率等实时运行参数。

　　3）对当前尚不参与DCS控制，也不需要在DCS上监视的其它管理、维护类信息，可不予上送DCS，以避免造成DCS网络繁忙。而是由自行组网的火电厂电气自动化系统，来扩展并完善DCS所不能完成的诸多电气管理功能，以满足电厂自动化水平提高后的远程维护管理需要，提高发电厂运行的安全经济指标。

　　这些信息和功能主要包括：故障录波、事故追忆、事件SOE、事故分析；包括控制回路断线、装置故障、事故总信号、报警总信号在内的更详尽的装置信息；一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限、间隔层单元的状态异常等预告报警；保护装置的远方信号复归；开关事故分合统计、电压合格率统计、远程定值整定、远程保护软压板投退、电量和潮流报表；完整的微机防误闭锁功能，以降低误操作的概率等。

　　主网为了实现对电厂升压站侧线路、主变、起备变、发电机、高厂变等主要设备的“四遥”功能（包括自动发电AGC遥调控制功能），要求电厂侧组建专门的远动系统。

　　火电厂传统意义上的远动系统是通过远程I/O加变送器方式对电气量进行采集，以硬接线方式对开关量、保护动作信号进行采集。

这是第一种方案。该种方案下，远动系统与火电厂电气自动化系统等其它系统不存在任何接入关系。

　　近年来，随着系统自动化程度的提高，远动系统已经开始采用部分通信方式实现与其它智能系统的信息共享（比如与网控系统），并取得了较好的效果。

火电厂电气自动化系统组建后，其与远动系统的接入也宜采用1.1中2）方式，按不参与控制的信息类型，以通信方式接入。

　　这是第二种接入方案。该种接入方案下，远动系统仍然存在，但此时的远动系统除以硬接线方式直接采集各主要设备的保护动作信号外，不再采集网络升压站和电厂侧的测控信息，而采用与网控系统、火电厂电气自动化系统通信的方式，完成信息共享。

值得注意的是，随着升压站侧保护及故障信息管理系统，以及电厂侧电气自动化系统的构建完成，原本远动系统所要求的保护动作信息已经被上述两系统完成了，远动系统已无必要再通过硬接点方式直接采集，远动系统要做的，就是将这些信息共享，然后转发给调度。

　　如果远动功能要求在电厂侧实现，此时的远动完全可以作为火电厂电气自动化系统功能的一部分（并非两个独立系统，它们之间已无转接环节），就象变电站综合自动化系统一样，远动系统退化为一个远动装置，挂在火电厂电气自动化网络上，直接完成与间隔层测量和保护设备的通讯。

　　这是第三种接入方案。该种接入方案，是把远动作为火电厂电气自动化系统（当工程要求远动功能由电厂侧实现时）或者网控系统（当工程要求远动功能由网络侧实现时）的一个附属功能来体现，省掉了一套远动系统，降低了投资成本，并且减少了系统间的转接环节，回路清晰又功能独立，具有较好的上升空间，可供选用。

当然，要想把现有的远动系统变更为一个远动装置，尚需解决4~20mA输出问题，以满足主网AGC对机组协调控制系统（CCS）的调度实现。这也是该方案下，电厂与变电站侧远动唯一的不同。

　　当前大部分火电厂电气部分底层装置的实际配置情况如下图所示。其中6KV厂用电间隔采用的是集保护、录波、测控、电度计量功能于一体的微机化综合装置。两个盲区是指底层装置尚未实现微机化的部分。

　　在机组侧底层装置中，保护装置已经实现微机化，但测控信息大多通过某系统（比如远动系统、DCS系统）专用的远程I/O采集装置实现。也正是这样的采集方式导致了该部分底层成为微机化的盲区。该部分配置微机测控装置后，不仅可以满足电气自动化系统组建的需要，还可以通过电气自动化系统，将该部分信息以通信方式予以转发，实现信息共享。

　　对400V厂用电间隔，采用性价比好的综合性微机保护装置已经势不可挡。400V侧一旦微机化，火电厂电气自动化系统的组网优势就会进一步发挥出来，届时不仅可以实现火电厂电气部分的集中维护和管理，而且通过信息共享，可以从根本上避免DCS系统、远动系统对电气信息的重复采集，可以节省更多的回路接线、变送器和DCS点数。