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电力行业

火力发电工业以太网交换机解决方案

来源:源拓光电发布日期:2018-02-01 17:11:01点击次数:

一,行业背景分析

火力发电是利用煤、石油和天然气等化石燃料所含能量发电按发电方式,火力发电分为燃煤汽轮机发电、燃油汽轮机发电、燃气-蒸汽联合循环发电和内燃机发电,火力发电是现在电力发展的主力军,在火力发电场,通常需要对火力发电机进行集群监控,要求构建稳定可靠、快速实时的网络系统。要求网络设备必须稳定可靠,且具备故障快速恢复能力。此外,它们必须能够适应火场特殊的苛刻环境,承受发电机内部持续剧烈的振动,以及火场大幅度的温度变化,虽然现在在中国已有部分核电机组,但火电仍占领电力的大部分市场,近年电力发展滞后经济发展,全国上了许多火电厂,但火电技术必须不断提高发展,才能适应和谐社会的要求,深圳市源拓光电为您策划完美方案。

 

二、系统需求

源拓光电工业以太网交换机满足火电厂环境:

Ø 现场环境恶劣

恶劣的温度高密度粉尘强电磁干扰

Ø 要求系统稳定可靠及时性,通信畅通,零丢包,无延时

Ø 网络架构的保障

光纤环网、环网耦合、自愈时间小于20ms、图形化网管软件

Ø 设备自身的保障

工作温度-40-80℃、防护等级IP40、电磁兼容4级测试

 

三、火电厂领域对工业以太网交换机的需求

火电厂系统设备要承受高温、高电压、大电流、雷击等干扰。工业防腐标准设计,要求工作温度:-40~85℃ 存储温度:-40~85℃ ,存储湿度:0%~95%,无凝结。

火电机控制系统电磁环境恶劣,需要工业交换机具有较强的抗电磁干扰能力、耐高温,较长时间的平均无故障时间。

为了保障通信的可靠性,要求建立冗余的环网,具有较小的自愈时间。通信网络出故障时,能够平滑的切换到冗余备份线路。

为了保证远程监控的数据的安全性,交换机需要有全面的网络安全设置。

  

四、火电厂网络架构分析

 

 

4.1、厂级管理信息系统

MIS(Management Information System)系统即厂级管理信息系统,主要为全厂经营管理提供信息服务。其主要功能有办公自动化、文件服务、信息发布、财务管理、物资管理、设备管理、ERP 等,主要特点是信息流量大,对信息的实时性要求不高,对网络设备的可靠性以及网络系统的可用性要求不高。网络结构多为星型或树型,一般无冗余要求,网络设备一般选用商用级设备,信息中心采用核心交换设备,另配专用路由器以及防火墙连接到广域网,下层节点采用桌面式交换设备。一般有专用设备间放置交换设备。MIS 系统在火电厂的归口管理单位是厂信息中心。信息中心负责对MIS 系统的规划、实施、运行维护。

4.2、厂级实时信息系统

SIS(Supervisor Information System)系统即厂级实时信息系统。SIS 系统的主要功能是将生产过程中的实时信息进行整理和加工,实现生产实时信息和管理信息的共享,为发电厂的生产经营决策提供依据,提高发电厂的综合经济效益。主要实现发电厂的生产过程实时监控、机组性能机经济指标分析、机组优化运行能功能。SIS 系统的实现主要是通过网络、实时数据库等技术将生产现场的数据加以收集和整理,主要收集的信息有:主机系统的生产运行信息(从DCS 系统收集)、辅机系统的实时信息(主要从辅控系统收集)、其它系统的信息。

4.3、分散控制系统

DCS(DistributedControl System)系统即分散控制系统。其主要功能是对发电厂的主机设备(锅炉设备、汽轮机设备、发电机设备)的运行情况进行实时监测和控制。DCS系统一般包括的功能有:DEH(汽轮机电液控制系统)、DAS(数据采集系统)、MEH(给水泵控制系统)、SCS(顺序控制系统)、BMS(锅炉燃烧器管理系统)、MCS(模拟量控制系统)、FSSS(炉膛燃烧安全监控系统)等。

4.4、辅助控制系统

辅助控制系统主要对发电厂生产过程中的一些辅机设备(如水处理设备、除灰设备、电除尘设备、输煤设备等)进行监测和控制。各厂领导和技术人员对控制的理解程度不同,辅控系统也有很大的差异。有的厂要求自动化程度高,现场运行人员少,辅控系统就可能投入很大,相应的网络系统也会很大;有的自动化程度要求不高,辅控系统可能只有一些简单的主要系统(如化水、输煤)。

 

五、源拓光电DCS系统解决方案

 

 

方案介绍:

      此方案网络采用了多环耦合的结构,各炉处现场用RS608-2F6T工业以太网交换机组成的单环以耦合的方式和监控中心的环组建成多环耦合拓扑结构。网络具有实时采集功能、可扩展、高可靠性、高带宽、高质量的网络信号传输和冗余备份等特性。采用此种组网方式,各燃炉的不仅达到现场的冗余,而且与监控中心的通信也实现冗余。并且,由于各燃炉自身分别与监控中心用耦合环的方式相链接,这保证了各燃炉之间监控互不影响。现场的控制器,通过现场的单环,实现了冗余备份;在监控中心也采用了冗余双备份;这样使得整个网络具有很高的冗余度,网络的稳定性特别的高。

方案特点

       1、采用了多环耦合拓扑结构,保证了整个网络具有高的可靠性;

       2、在运用现场,构建多个子环提高系统的稳定性;

       3、线速交换、QOS技术保障了网络的实时性。

交换机采用工业四级设计,抗电磁干扰强,IP40的防护等级,工作温度-40~75℃ ,环网自愈时间小于20ms,五年质保,保证火电厂数据的实时传输,稳定可靠无延时。

 

六、产品特点: