网控技术规范书.docx

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网控技术规范书

国电南自网控事业部

发电厂电气综合自动化控制系统

技术说明书

1总则

1.1本投标书仅限于安徽丰原集团热电厂的发电厂电气综合自动化系统及其设备（并包括其功能设计、结构、性能和试验等方面）的技术要求。

1.2本投标书中并未详细的提出所有的技术要求和适应的标准，卖方保证提供一套满足本投标书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。

1.3合同签定生效后1个月，按本投标书要求，卖方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、运行和维护等标准清单给买方。

1.4卖方对招标技术规范书中的条件有差异的部分，均列出在《技术差异表》里，其他未列出的条件均满足招标技术规范书中的要求。

1.5此技术协议作为合同的附件，并与合同文件具有相同的法律效力。

2．标准

卖方所提供的发电厂电气综合自动化系统遵循和满足以下及相关标准：

《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》GB11920-98

《低压电器电控设备》GB4720-84

《电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件》JB616-84

《低压开关和控制设备的外壳防护等级》IEC144

《电气装置安装工程盘,柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92

《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150－91

《计算机场地技术条件》GB2887

《静态继电器及保护装置的电器干扰实验》GB6162

《电子设备雷击保护导则》GB7450

《数据通讯基本型控制规程》GB3453

《数据终端DTE和数据电路终端设备DCE之间的接口定义》GB3454

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062－92D《不间断电源设备》GB7260

《电力系统实时数据通讯应用层协议》DL476－92

《工业控制计算机系统验收大纲》JB/T5234

《可编程仪器的数字接口》ANSI488

3.供方所供设备运行环境满足以下条件：

3．1安装地点：

户内

3．2周围空气温度

最高温度：

40.2℃

最低温度：

－20℃

最大日温差：

40℃

3．3海拔高度<1000m

3．4环境相对湿度（在25℃时）

日平均湿度：

<95％（无凝露）

月平均湿度：

<85％（无凝露）

3．5地震烈度：

7度

水平加速度：

0.2g

水平加速度：

0.1g

投标书中发电厂电气综合自动化系统范围：

4．1工程概述

丰原热电厂本期规模为3台130T/H中温中压循环流化床炉，配置1台12MW背压式机组＋1台12MW无刷励磁发电机（＃1发电机），2台12MW单抽冷凝机组＋2台15MW无刷励磁发电机（＃2、＃3发电机），共3炉3机。

＃1、＃2、＃3发电机分别接入10kV

段、10kV

段和10kV

段低压母线。

再分别经1台15000kVA和2台20000kVA主变与110KV母线连接。

配1台12500kVA高压备用变压器，电源引自110KV屋外配电装置。

110kV采用双母线接线，本期有4回出线。

4.2发电厂电气综合自动化系统的配置和主要功能：

供方所提供的发电厂电气综合自动化系统设一个本地I/O站，布置在主控制室内；一个远程I/O站，布置在主厂房配电间内。

系统主要由热备冗余的二个可编程控制器、I/O站、各种微机型保护装置、操作员站、工程师站及历史数据存储站等通过工业以太网联接构成发电厂电气综合自动化系统。

实现对整个电厂电气主设备的保护、测量、监控、报警、状态记录、远动等功能。

发电厂电气综合自动化系统内的保护、测量、控制功能各自独立，相互之间互不干扰。

供方所提供发电厂电气综合自动化系统的《系统配置图》详见本投标书后附图1。

4.3控制的对象：

4.3.1供方所提供的发电厂电气综合自动化系统控制的断路器有（对应请见断路器的编号详见招标技术规范书后附图二）

110kV：

1，2，3，4，5，6，7，8，9；

10kV：

110，111，112，113，114，115，116，117，118，119，120；

210，211，212，213，214，215，216，217，218，219，220；

310，311，312，313，314，315，316，317，318；

400V：

410，411，412，420，421，422，430，431，432，460，461，462，440，441，442，451,450,452；

4.3.2供方所提供的操作台上按要求保留了以下设备的硬手操：

113、213、313等断路器（仅设跳闸按钮）；#1、#2消防水泵的跳、合闸按钮。

每个按钮都有防误动的保护罩。

4.3.3供方所提供的同期装置考虑了以下需同期的断路器：

110KV：

1，2，3，4，5，6，7，8，9，

10KV：

113，213，313，110，210，310，

4.4供方所提供的发电厂电气综合自动化系统成套的设备：

4.4.1保护及测量设备：

#1～#3发电机微机型保护装置三套

#1～#3主变压器微机型保护装置三套，与发电机保护装置共组屏3面

#0高备变微机型保护装置一套，单独组屏1面

模拟量变送器屏六块（约90只变送器）

电度表屏三块（约33只单向电度表）

保护继电器屏二块（具体见设计院订货图）

110kV断路器保护继电器屏二块（具体见设计院订货图）

同期屏一块（同期装置型号为SDQ200，见差异表，16点）

模拟屏一块（高宽深：

2260×4800×600）

五防闭锁装置一套，与模拟屏配套。

4.4.2控制系统及通讯设备（供方根据系统要求配置）：

PLC可编程控制器两套

远程I/O站二个

计算机六台（三台操作员站，一台工程师站，二台通讯管理、历史数据存储站）

打印机四台（三台A2幅面单色喷墨，一台A2幅面彩色喷墨，均具行式打印机功能）

UPS电源一台（APC5000,5000VA/小时）

网络设备一套（包括光缆、网卡、集线器等）

操作台一套（操作员台可与调度电话座席统一,含操作员台、工程师台、打印机台各一台）

输出继电器屏二面

历史数据存储站二台（与通讯管理机共用）

刻录机一台（装在工程师站内）

4.4.2其他设备：

供方在满足招标技术规范书的前提下，根据需方的电气系统要求和供方在发电厂电气综合自动化设计、安装、调试时的工程经验，为需方的发电厂电气综合自动化系统配置了其他设备如下：

1．110KV线路保护装置PSL621C，4台，共组屏2面。

2．110KV双母线保护装置WMZ－41A，1台，组屏1面。

3．10KV备用分支断路器保护装置PSL641，3台，安装在就地开关柜内。

4．10KV直配线保护装置PSL641，12台，安装在就地开关柜内。

5．低压厂变保护装置：

PSP645，4台，安装在就地开关柜内。

6．其他厂变保护装置：

PSP645，6台，安装在就地开关柜内。

7．380V备用分支断路器保护装置PSL641，3台，安装在就地开关柜内。

8．10KV、380V备自投装置PSP642，6台，共组1面屏。

9．发变组故障录波装置NHL－801，1台，组1面屏。

10．高压电动机保护装置WDB－06C，20台，安装在就地开关柜内。

提供通讯接口和规约给DCS系统，由DCS系统负责通讯工作。

系统的所有配置见附件一：

《设备清单》

所有微机保护装置的说明请见随技术投标书所提供各个装置的技术说明书。

5．技术功能

5.1发电厂综合自动化系统的总体功能

5.1.1本系统完全能够满足招标技术规范书所要求的有关保护、监视、测量、控制、报警、状态记录、远方信息交换等功能，并能够满足各种运行工况的要求，确保机组和设备安全、高效地运行。

5.1.2本系统由可编程控制器（PLC）、远程I/O站、数据通讯系统、人机接口以及以单元功能划分的微机继电保护装置组成。

5.1.3供方所供的发电厂发电厂电气综合自动化系统采用监控软件，用于系统操作画面的编辑和测控系统的组态。

使得整个系统易于组态，易于使用，硬件和软件功都易于扩展。

5.1.4本系统的设计采用了合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使系统在硬件上具有高度的可靠性。

系统内任一模件发生故障，均不影响整个系统的工作。

同时能通过上位机通知操作员，使其能及时采取相应措施。

5.1.5本系统的参数、报警和自诊断功能均能的在机算机上显示或者可在打印机上打印的功能。

5.1.6本系统具有与GPS的同步接口，实现全系统装置自动对时的功能。

对时误差为毫秒级.

5.1.7供方对所供的整个发电厂电气综合自动化系统的可利用率保证至少为999%。

5.1.8供方保证对所供的发电厂电气综合自动化系统至少在同类机组具有二年以上类似功能的成功应用实绩。

应用实绩详见《业绩表》。

5．硬件能满足的要求

5.2总则

5211本系统的硬件采用是有现场运行实绩的、先进可靠的硬件。

5212本系统内所有模件均是固态电路，标准化、模件化和插入式结构。

各元件有识别及LED诊断指示。

5213本系统模件的插拔有导轨和联锁部件，以避免插拔时造成损坏或引起故障。

I/O模件的编址不受在机柜内的插槽位置所影响，而是在机柜内的任何插槽位置上都能执行I/O功能。

本系统中的所有模件（不含通信模块）均能带电插拔而不损坏，且不影响其它模件正常工作。

网控事业部对所供的系统中的模件种类和尺寸规格，在满足系统要求的前提下已尽可能减少，以减少需方备件的范围和费用支出。

522可编程控制器的功能

5221供方对所供的可编程控制器使用I/O处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和数字控制。

模拟输入采用国电南自最新一代采样装置PSR3650,大大减少用户的开支,不需要配备变送器,方便系统的维护,减少系统的故障。

5222供方所供的可编程控制器的DI、DO、AI、AO、CPU及其他模块都有LED自诊断显示功能，用于指示报警或工作信息，方便用户观察和处理。

5223供方所供的可编程控制器采用随机存取存储器（RAM），有电池作数据存储的后备电源，电池寿命在工作状态时长达一年，电池在线更换不影响模件的工作。

5224当工作的可编程控制器（CPU）故障时，系统能自动地无扰动切换至其冗余的可编程控制器，同时所有I/O机架都同时切到备用数据总线上（如果采用双总线结构），并在操作员站上有报警。

5225冗余配置的可编程控制器与系统均有并行的接口，均能接受系统对它们进行组态和组态修改。

5.2.2.6供方所供的冗余配置的可编程控制器采用双机热备方式，即两个CPU位于两个机架上，实现CPU、电源、通讯模块、扩展电缆全部冗余，它们共享一套I/O，数据同步刷新。

工作时一台CPU为主机，另一台为热备机，如主机发生故障或自检失败时可和热备机进行无扰动切换。

5.2.2.7供方所供的可编程控制器切换时间保证为毫秒级。

冗余配置的可编程控制器的切换的典型时间为毫秒级,数据更新周期为同步刷新，完全保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失或延迟。

《CPU冗余原理图》见附图2。

5.2.2.8可编程控制器的电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电可编程控制器能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

5.2.2.9在运行环境温度下，供方所供的PLC的精度应满足以下要求：

　　　模拟量输入信号（高电平）±0.1％

　　　模拟量输入信号（低电平）±0.2％

模拟量输出信号　　　±0.25％

5.2.2.10供方所供的PLC的CPU为32位处理器，采用相当于586的芯片，时钟频率为133MHz，自带内存（指不加内存卡情况下）不低于4M，程序扫描速度在0.1ms/k以上。

5.2.2.11考虑到电厂终期规模，CPU对I/O处理能力不低于：

开关量1500点，模拟量600点。

对I/O处理最大容量为：

16K字节（8个开关量等于1个字节，1个模拟量等于2个字节）。

523输入/输出（I/O）

5231供方所供的PLC中I/O处理系统具有“智能化”功能，减轻了控制系统的处理负荷。

I/O处理系统应能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、工程单位换算等功能。

所有的输入、输出信号有自己独立的装置处理。

所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示、通讯状态、工作状态等。

5232供方所供的PLC中所有模拟量、开关量每秒的输入次数完全能满足发电厂电气综合自动化系统对设备监控的要求

5233供方所供的PLC中的所有接点输入模件都有防抖动滤波处理。

如果输入接点信号在4毫秒之后仍抖动，模件不接受该接点信号。

5.2.3.5供方所供的可编程控制器的电源故障不会造成已积累的脉冲输入读数丢失。

5.2.3.5供方所供的每个数字量的I/O通道板都有单独的限流电阻。

5.2.3.6供方所供的所有输入/输出模件，对内部与外部、内部与背板总线采用光电隔离方式，能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则（SWC）”的规定，在误加250V直流电压或交流峰-峰电压时，不会损坏系统。

5.2.3.7I/O类型

a模拟量输入：

4-20mA信号（接地或不接地），输入阻抗为300

b模拟量输出：

4－20mA具有驱动回路阻抗大于1000Ω负载能力。

c数字量输入：

模件采有光电隔离措施。

d数字量输出：

数字量输出模件采用光电隔离输出，隔离电压≥DC500V；能直接驱动控制用电动机或任何中间继电器。

在后一种情况，供方提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源。

5238供方对传感器及输入、输出信号的屏蔽建议采用‘一点接地’，即信号电缆的屏蔽层接入程控柜的接地铜条，以满足系统的设计要求。

对于开关量，系统能接受采用普通控制电缆（即不加屏蔽）的数字量输入和输出。

5239所有输出模件能抗共模干扰电压250V，差模干扰电压60V。

52310对于招标规范书书中的远程I/O站和本地I/O站信号的数量（详见招标规范书附表一、附表二、附表三、附表四）。

供方所供的系统配置完全满足要求，并有10％的余量。

如果实际I/O点数大于招标书中所列的点数，供方保证在合理的价格下提供增加I/O点数所需的输入/输出模件等设备。

52311供方所供的系统对于用于合闸、跳闸的重要控制信号，采用硬接线方式来实现，而不是通过数据通讯总线发送。

因为发电厂电气综合自动化不同于其他综自系统，如发电机的并网和解列，需要投退相当多的断路器和开关，所涉及到的联锁条件不仅仅简单的就是断路器对应的开关位置和同期闭锁等条件。

如在画面上远操一个断路器合闸时，系统应根据断路器对应的开关位置判断按规程是否允许合闸，然后根据断路器进出两端的PT是否有大于所设定的电压，是否同一频率，从而判断对该断路器采用无压还是同期方式合闸，当判断为同期合闸时，先投同期装置电源，延时几秒投两端同期电压，由同期装置发出调频、调压脉冲给励磁屏和调速马达，在满足所设定的压差和频差的范围内，找出相同相位的时刻，自动将断路器合上。

对于一般综自系统来说，这包括了两个不同装置进行电压、频率的采集，内部完成开关位置是否闭锁断路器，然后通过通讯方式将数据集中到某个装置里处理，再通讯到相应装置完成相应出口。

火电厂设备的运行如果采用通讯的方式来完成重要联锁功能的方式是不可取的，特别是网络通讯部件如通讯规约、接口板卡、通讯程序等都是自主开发的情况下。

国家电力部对此也有特别说明。

而我公司所供的电气综合自动化系统专门针对发电厂设备的运行方式，所有逻辑联锁只采用一个高性能的PLC的CPU完成，数据测量和出口由I/O模件完成，网络通讯部件如通讯规约为Profibus－DP协议、接口板卡、通讯程序都是SIEMENS公司的固定模式，从而通过PLC产品的质量和通讯方式的可靠性来确保所供系统能够准确、安全的运行。

5.2.3.12电源板

供方所供的系统对于每个底板（本地站和远程站）都应采用具有交流冗余的双电源模块（SIEMENSSITOP电源）容量为DC24V/10A供电。

电源模块具有过流和过电压等保护功能。

冗余的双电源模块工作时平均分担背板的电流，如其中一块有故障时，另一块能独立对底板供电，同时具有热插拔功能。

5242计算机

52421供方所供的每台计算机具有AGP显卡接口。

显示器市场标准），屏幕尺寸为21"（普通显示器市场标准），分辨率最高为16001280像素。

52422供方所供的主控制室内的所有计算机内部组态相同，用户可根据需要指定为＃1、＃2、＃3发电机操作员站、工程师站、通讯管理（历史数据）站等所有上位机均为对等的多主机结构，可随时互为切换。

在任何操作员站上都可以同时操作不同的现场设备，特别是数台发电机都已并网，励磁装置不能自动随有功功率将功率因数调节到某个范围内时（如：

0.8-0.85）,就需要每个操作员通过上位机对不同发电机手动调节无功功率来实现。

这在供气母管安全门动作时，各个汽轮机进气量增大，有功功率迅速增加的情况下，尤计算机其显得重要。

如果计算机采用主从备用方式进行操作，则不能同时对几台发电机的运行参数迅速调整到额定值，不利于发电机的使用寿命和安全运行。

52423供方所供的每台计算机配置一个标准键盘。

除具有完整的数字、字母键外，供方还提供若干用户键如F1、F2等，使运行人员能直接调出各种所需的画面。

用户键的布置图见普通计算机键盘的F1－F12。

运行人员可随时定义某个功能键调用任意一幅画面。

52424供方所供的6台计算机。

3台计算机布置在主控制室内作为操作员站，1台计算机布置在工程师站内。

2台计算机布置在主控制室内作为通讯管理机和历史数据存档。

这2台计算机的通讯功能和历史存档互为冗余备用关系，数据同步刷新。

524.2.5供方所供的每台计算机均提供两种类型的磁盘驱动装置存储系统数据，即固定式温切斯特盘，光盘。

5.2.4.2.6供方所供的每台计算机均为Dell国际品牌机。

525电源

5251供方所供的发电厂电气综合自动化系统由具有整流和逆变功能的UPS装置供电。

UPS装置自带蓄电池，蓄电池容量应按交流电源失去后维持系统正常运行一小时来考虑。

UPS采用美国名牌APC，容量为5000VA/1小时，在线式。

5.2.5.2供方所供的UPS装置具有有主电源回路和检修旁路，主回路失电后由静态开关迅速切换至由旁路供电。

需方按供方要求提供两路交流50Hz电源，两路交流电源引自不同的厂用母线段，以保证供电的可靠性。

5.2.5.3供方所提供的发电厂电气综合自动化系统如需要除需方提供的两路交流电源和DC220V以外的其它类型的和电压等级的电源，如DC24V等，由供方自行解决。

5254供方所供设备除能接受上述二路电源外，在各个机柜和站内配置相应的冗余电源切换装置和回路保护设备，并用这二路电源在机柜内馈电。

《电源配置图》见附图3。

5255供方所供的的二路冗余电源通过切换回路耦合。

在一路电源故障时自动切换到另一路，保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。

5256供方所供的电子装置机柜内的馈电采用分散配置方式，获取最高可靠性，对I/O模件、可编程控制器、通讯模件等都提供了冗余的电源。

机柜内各种电源有相应的指示方式。

526环境

5261国电南自网控事业部所供的系统能在电厂的电子噪声、射频干扰及振动的现场环境中连续运行，且不降低系统的性能。

5262国电南自网控事业部所供设计采用一些抗干扰技术，包括光电隔离、高共模抑制比、合理的接地和屏蔽等方式。

5263供方的系统能在环境温度0-40℃，相对湿度10-95%的环境中连续运行。

527电子装置机柜和接线

5271供方的电子装置机柜的外壳防护等级，室内为NEMA12，室外为NEMA4。

5273供方的机柜设计能满足电缆由柜底和柜顶引入的要求。

5274供方的对需散热的电源装置，提供排气风扇和内部循环风扇。

5277供方对机柜内的端子排均布置在易于安装接线的地方。

5278供方机柜内的每个端子排和端子都有清晰的标志，并与图纸和接线表相符。

5279供方所采用的端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽均均符合国家标准。

52710供方提供的机柜、控制台以及其它设备之间互联的电缆由需方提供，这些电缆应符合IEEE防火标准。

52711供方所提供的机柜内部预留了充足的空间，使需方能方便地接线、汇线和布线。

528系统扩展

5281供方所提供的设备保证有下列备用裕量：

·每个机柜内的每种类型I/O测点都有10%的备用量。

·每个机柜内有10%I/O模件插槽备用量，该备用插槽应配备必要的硬件，保证今后插入模件能即时投入运行。

·PLC处理能力有50%余量（按电厂终期规模考虑），操作员站处理器处理能力应有50%以上的余量。

·100%电源余量。

·处理器的内存有50％以上余量

以上余量都应是按系统联调成功正式投运时的最终容量计算的百分比值。

53软件要求

531供方随系统提供PLC系统的组态软件，并保证所提供系统是采用统一的方式组态。

并且提供一套完整的的程序软件包，不包括实时操作系统程序、应用程序。

532供方所供设备中所有的算法和系统整定参数应驻存在各处理器模件的非易失性存储器内，执行时不需要重新装载。

533供方提供高级编程语言以满足用户工程师开发应有软件的需要。

同时提供易于掌握的专用的系统语言。

534供方所供的系统在工程师工作站上应能对系统组态进行修改。

不论该系统是在线或离线均能对该系统的组态进行修改。

系统内增加或变换一个测点，不需要重新编译整个系统的程序。

535供方所供的系统在程序编辑或修改完成后，能通过通讯总线将系统组态程序装入PLC，而不影响系统的正常运行。

536顺序控制的所有控制、监视、报警和故障判断等功能，均由PLC提供。

537查找故障的系统自诊断功能能诊断至模件级故障。

报警功能使运行人员方便地辨别和解决各种问题，并可根据供方明确定义系统自诊断的特征，快捷的找出故障所在。

54人机接口

人机接口包括操作员站和工程师站等。

541操作员站

5411操作员站的任务是在标准画面和用户组态画面上，汇集和显示有关的运行信息，供运行人员据此对机组的运行工况进行监视和控制。

5412操作员站的基本功能如下：

·监视工艺过程系统内每一个模拟量和数字量

·显示并确认报警

·显示操作指导

·建立趋势画面并获得趋势信息

·打印报表

·自动和手动控制方式的选择

·调整过程设定值和偏置等。

5413供方提供3套操作员站。

5414供方所供的每一个操作员站都是冗余通讯总线上的一个站，且每个操作员站有独立的冗余通讯处理模件，分别与冗余的通讯总线相连。

5415任何显示和控制功能均能在任一操作员站完成。

5416任何CRT画面均能在2秒（或更少）的时间内完全显示出来。

5417供方保证调用任一画面的击键次数，不多于三次。

5418运行人员通过键盘发出的任何操作指令均可在2秒或更短的时间内从I/O通道输出。

从运行人员发出操作指令到被执行的确认信息可在2秒内在CRT上反映出来。

542工程师站

5421供方提供一套工程师站（包括工程师台），用于程序开发、系统诊断、控制系统组态、数据库和画面的编辑及修改，兼有操作员站的全部功能。

还提供一台用于安放工程师站及工程师站的有关外设的工作台。

5422工程师站能调出任一已定义的系统显示画面。

在工作师站上生成的任何显示画面和趋势图等，均能通过通讯总线加载到操作员站。

5423工程师站能通过通讯总线，