本发明涉及一种大型火力发电厂电气控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
在21世纪的最初10年，我国电源建设再次成为电力建设的热点，新一轮大型火力发电厂建设已经在全国范围内展开。随着电力体制改革和电力市场化的推进，新建电厂普遍采用更先进的自动化技术和产品，以提高电厂的竞争能力。在这样的大背景下，发电厂自动化的整体水平将进入一个新阶段，机炉电的一体化协同控制将在新的电厂自动化系统中得到更好的体现。同时，IT技术、现场总线技术正在对工业自动化领域产生巨大影响，发电厂的信息化、数字化进程正在加快，从而，发电厂的电气与热工自动化的融合成为电厂自动化的一个焦点问题。
技术实现要素：
本发明提出了一种大型火力发电厂电气控制系统，采用分布式系统构成的DCS正在向ECS发展，基于现场总线和网络通信构成的大型综合性管控一体化系统成为新一代火电厂自动化的特征。
本发明所采用的技术方案是。
所述电气控制系统中，ECS相对独立地实现了电气部分的监控与管理，并将为DCS和监控信息系统(SIS)等其他系统提供信息服务和协同工作。
所述ECS实现对电气部分的监控和管理，通信管理机可以兼有部分工程师站功能，实现故障录波、保护信息管理等应用功能。
本发明的有益效果是：该电气控制系统实现了对电气设备及保护信息的管理，具有设备管理、操作票、防误、故障信息管理、系统自诊断等丰富的高级应用功能，在很大程度上提高了火电厂自动化水平。
附图说明
图1是本发明的I/O模件及硬接线方式实现的ECS。
图2是本发明的DAS方式的ECS。
图3是本发明的保留关键硬接线的FFCS模式示意图。
图4是本发明的完全采用通信方式的FFCS模式示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，火电厂ECS传统的实现方式是由ICS设置单独的电气控制器（DPU），经I/O模件(AI，DI，SOE，IO)实现对电气部分的采集和控制。电气部分的特殊控制功能，例如继电保护、励磁、同期、电源切换、故障录波等都由独立的电气自动装置完成，与DCS无关。
电气部分的继电保护功能由独立的电气保护装置完成，DCS的I/O模件与电气的继电保护独立工作，没有联系。DCS所需要的所有测点都由DCS中I/O的AI，DI，DO，SOE等卡件来完成，这些卡件只完成最基本的采集功能。I/O部分与电气回路采用电缆连接，模拟量的采集需要安装变送器。
该模式下的控制系统有如下特点：DCS与电气保护装置无关；DCS的I/O用大量电缆和变送器实现电气量的采集和控制，成本高；DCS获得的电气I/O点数少，投资大；不能获得电气保护动作信息，无法实现保护管理；不能获得系统运行状态信息。
在传统DCS热工自动化的基础上纳入了对电气部分的监控，从功能上实现了热工、电气专业的合作，具有重大意义。该模式实现了初步的一体化控制，进而支持了DCS纳入其他自动化系统，是一种技术的进步。DCS完全以其结构、功能实现了对电气部分关键环节的测量和控制，从而使得整个自动化系统性能得到提升。另一方面，在DCS和电气保护完全分离时，保护可以采用集成电路保护等传统的非微机保护，保护的非智能化决定了DC S只能采用完全独立的测控手段实现电气部分的控制。随着微机保护的发展，电气综合保护测控装置能够实现基于交流采样和数字算法技术的保护、测量、录波、控制和通信，该领域的技术条件和ECS的实现方案发生了变化。
如图2，数据采集系统(DAS)模式ECS中，DCS独立实现了电气控制，ECS仅作为DCS的一个数据采集子系统，为DCS的MMI工作站层/实时数据库提供一些电气部分I/O信息。DCS通过I/O和硬接线采集电气回路的电流、功率(有功)、开关位置、保护动作信号和相关的SOE，并实现对电动机启停/开关跳合的控制。ECS以现场总线/工业以太网方式连接间隔层保护测控装置，将这些装置视为电气DAS的I/O模块。ECS实现对电气部分的监控和管理，通信管理机可以兼有部分工程师站功能，实现故障录波、保护信息管理等应用功能。
如图3，FECS主站系统硬件配置由服务器、通信网关、操作员站、工程师站和Web服务器组成。Web服务器是选配部分，服务器和通信网关可以运行在同一计算机中，也可以分别设置，但需要双重化，这部分硬件组屏安置在电子设备间。操作员站和工程师站也可以选择运行在同一计算机上或分别设置，根据不同电厂的应用习惯，FECS的操作员站、工程师站可以安放在控制中心的工程师室或主控室。
FECS的操作权一般仍属于DCS操作员站。DCS经通信可对FECS的I/O装置进行操作，包括电气部分电动机和电源部分的启停和顺序控制。FECS的操作员站可以作为DCS操作员站的后备，在厂用电系统先于ICS带电工作期间，电气部分的操作由FECS操作员站实现。但随着FECS高级应用功能的增加，其操作员站也可以作为主控室中的一台操作员站。该模式下的FECS与DCS一体化控制除了信息融合以外，控制功能有所分工。对于与热工运行相关的重要电动机控制沿用DCS的I/O硬接线方式，对于电气的厂用电源部分和非关键的电动机和回路的控制采用FECS的现场总线/工业以太网通信方式。
如图4，该模式进一步减少了电缆，FECS参与DCS控制的范围大大扩展，由纯电气部分的控制(例如电源控制)扩展为对6kV和380V电动机的控制，进而全面参与DCS的控制和操作。该模式是一种深层次的一体化控制方案，电气系统实现过程控制中与电气相关的传感、采集与执行环节的相关功能，FECS作为DCS的子系统参与控制。FECS的配置结构和功能都体现出服务于DCS的工艺结构和控制习惯，从而与DAS存在本质区别，信息的上行、下行是平等、综合的。这种控制模式在减少投资的同时，理顺了DCS与ECS的配置结构和功能结构，使得ECS在系统配置上和DCS成为同构系统，在两个大型系统的融合控制方面可以达到最优。FECS经主控单元(通信管理及控制器)直接以CS的结构与DCS的控制器接日，同时，FECS的I/O信息能够分散接入DCS，从而实现自下而上的一体化控制。