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POWERLINK助阿尔斯通电力实现网络技术标准化-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-12-22  浏览次数:154

  ALSPAControlplant是阿尔斯通(Alstom)专为能源应用领域设计的电厂控制与自动化系统,由于该领域要求极高的系统可靠行和可用性,因此阿尔斯通决定适用高度分布式的系统架构,网络也就成为了该控制系统的一个核心部分。
  除了Modbus TCP之外,阿尔斯通选择了Ethernet POWERLINK作为其控制系统的现场总线。在完成控制系统设计之前,阿尔斯通需要对POWERLINK技术的一些主要特点做一番全面了解。在得出POWERLINK最重要的特点是冗余之后,公司就将其作为系统标准加以使用。这一具有冗余功能的确定性网络为电厂自动化的开闭环控制提供了高水平的可用性。
  多年来,以太网技术已经在管理操作网络和系统网络中得到广泛应用。由POWERLINK现场总线构成的整个网络架构基于成熟且标准化的以太网技术,该以太网网络拥有众多优势:网络设备及协议标准化,降低成本,便于维护,提高性能,减少自主方案过时的风险等。
  阿尔斯通与能源管理业务(EMB)
  阿尔斯通是全球交通运输和电力基础设施领域的先驱。在电力方面,她是综合电厂、电力生产服务以及空气质量监控系统领域的全球领先企业。全球27%的发电量来自于阿尔斯通,她的技术适用于所有能源形式(天然气、煤、可再生能源和核能)。阿尔斯通电力部由五方面业务组成:电厂、轮机、能源和环境系统、水电以及能源管理业务(EMB)。能源管理业务部为能源基础设施提供持续的效率改善,从燃料供应到电力生产与消耗,符合清洁能源和创新电厂集成(Plant IntegratorTM)理念。该业务部除了在传统电厂和新型燃煤电厂中装备碳捕捉和封存装置外,还引进了新技术对电厂中的空气质量进行实时监控,这些新技术的开发将进一步加强阿尔斯通在清洁发电领域的地位。随着全球碳交易计划的不断推进,电厂管理解决方案需要对碳注册系统和碳交易市场进行灵活地整合。
  阿尔斯通的能源管理业务主要集中于以下四个核心技术领域:
  ■电厂自动化 - 包括电厂DCS系统,控制系统与设备
  ■电厂管理 - 包括电厂与输配电优化,系统监控与仿真
  ■电网与变电站设计 - 包括离相封闭母线设计
  ■电力电子 - 包括励磁,自动电压调节和无功功率控制
  阿尔斯通的能源管理业务部能够提供完整的交钥匙能源管理解决方案以优化贯穿整个能源价值链的能源效率,这主要体现在以下几个方面:
  ■通过高效的电厂自动化控制,通过全新的电厂管理软件对电厂进行日常运行安排、资产管理和系统实时仿真,全面提高电厂效率。
  ■通过提高电厂运行灵活性自动控制发电量,这意味着在一天内可数次起、停发电机组。
  ■通过确保电能质量为用户提供优质供电,不论是电网频率(有功功率)还是电压管理(无功功率)问题都能得到妥善解决。
  针对能源管理业务,阿尔斯通推出了一套控制系统,并将其命名为ALSPA。阿尔斯通的ALSPA CONTROPLANT DCS系统主要针对电厂控制与自动化市场。
  ALSPA
  基于特定硬件组件和标准通信网络的ALSPA系统含有灵活且开放的分布式系统架构。ALSPA产品系列支持电厂运行的众多核心功能,其优势主要体现在系统拥有多重安全和可用性特点如自测试、控制器和通信系统冗余、时间同步和时间戳精度为1ms、容错以及控制室设备掉电时系统继续自主运行等。ALSPA产品系列可用于DCS系统(热电、水电、核电等)及电厂设备控制,针对电厂设备主要包括下列控制产品:
  ■ALSPA现场控制器
  ■锅炉保护和控制管理系统:Controflame
  ■蒸汽轮机控制器:Controsteam
  ■燃气轮机控制器:Controgas
  ■发电机自动电压调节和励磁控制器:Controgen
  该控制系统围绕三方面组件构筑而成:
  ■带软件和硬件的控制室人机界面(HMI)。
  ■工程管理工具对整个电厂进行统一规划设计包括:DCS系统、设备控制系统以及采用单点接入与唯一数据库的仿真装置。
  ■多功能控制器和现场控制器实现众多自动化控制与保护功能,拥有减少现场布线、容错以及便于扩展系统等优点。
  

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