SLM2400发电厂电气自动化系统
一、概述
SLM2400发电厂电气自动化系统是集我公司在SCADA系统，综合自动化及微机保护方面的研究开发经验，并参考了国内外同类产品，集中电力自动化研发精英人才自主开发的专门用于发电厂电气自动化的自动化产品。该系统采用具有高可靠性的大型实时监控软件平台，利用通信网络（以太网）实现基于保护测控智能装置的分层分布式综合自动化功能，可应用于发电厂主控室,实现全厂电气监控、保护、远动等功能，并对DCS系统开放，可实现与DCS系统的接口通讯，大大提高了发电厂运行的自动化程度，该技术是发电厂电气自动化技术的发展趋势。
目前火力发电厂电气系统的控制方式按控制地点可分为主控室和单元控制室两类，后者包括网络控制的单元控制室以及单独设置的网络控制室两种类型。一般而言，单机容量为100MW以下的发电厂采用主控室模式，而单机容量为200MW及以上的机组采用单元控制室。对于200MW以上的机组，目前发展趋势是将电气系统监控纳入DCS范围，包括发变组、高低压厂用电、公用备用电源、汽机锅炉电动机等，发电厂网络控制部分或单独设立网络计算机监控系统或纳入DCS公用系统中。
SLM2400系统在整体技术指标、可移植性、可扩展性、数据一致性、安全性、实时性等方面都突破了以往同类系统的局限，在易操作性、易维护及人机界面友好上也发挥了现代计算机技术带来的方便，其设计视野宽广，可以满足用户多方面的需求。
二、系统结构
2.1分层分布式系统结构
SLM2400发电厂电气自动化系统采用分层分布式结构设计，按结构划分，系统可分为：间隔层、通讯层和站级监控层。站级监控层设备集中布置，实现整个变电站的监视控制和网络管理功能。间隔层设备具备保护、测量及控制等所有功能，按间隔实行相对分散布置，在功能配置上相对独立于站级监控层。
2.2 通讯层
根据电站间隔层保护、监控设备使用的不同，所组成的通讯网络也不相同，我公司研制的站级监控系统可与机组的调速器及励磁系统进行通讯（需提供相关协议），并可与南瑞、南自、东方电子、许继、四方等公司的保护、监控设备配套，组成电站综合自动化系统。
2.3 间隔层
间隔层包括主要有机组现地控制单元(LCU)、公用／开关站现地控制单元（LCU）等。各LCU只是功能模块上的不同组合，总体网络结构相对固定。现地控制单元可以由各种保护（包括机组保护、主变保护等）装置、可编程控制器（PLC）、同期装置、综合测控装置等构成。
间隔层的监控、保护设备主要负责实现遥测、遥信、遥脉数据的采集和站内设备的远方控制，并收集站内保护设备、智能仪表、智能监控设备等智能设备的数据和相关的设备状态信息，同时，负责所有站内智能设备的系统对时和转发站级监控系统所需的数据，执行站级监控系统的遥控、遥调命令。
2.4站级监控层
系统采用Windows 2000 server/professional操作系统的专业电力自动化监控软件，使用高性能的计算机系统，可以实现在安全、稳定、可靠、先进的基础上胜任发电厂综合自动化的各种任务。
站级监控层是系统管理的核心，对间隔层装置采集并通过通讯层上传的信息进行处理，具有显示、对时、打印、控制操作、报表生成、系统自诊断自恢复、数据库管理等功能。站级监控层包括主备服务器、操作员工作站、工程师工作站、通讯处理机、打印服务器通等设备。
2.4.1 运行环境
硬件平台： 适用于RISC/Alpha工作站、服务器，SUN工作站、服务器或其它高档工作站、服务器、微机等；
软件平台： 支持Windows NT、Windows 2000操作系统，支持跨平台操作，支持SQL Server、Oracle、DB2、Sybase等多种商用数据库，产品基于CORBA/ACE技术实现。
2.4.2配置模式
- 单机单网模式
采用单机单网工作模式，可以是单服务器+工作站模式，也可以是服务器工作站合二为一模式，这适用于100MW机组以下的小型发电厂自动化系统。
- 双机双网模式
采用双机双网模式，即双服务器+工作站，双以太网模式，双服务器互为热备用，可实现相互切换，这适用100MW机组以上的大中型发电厂自动化系统。
三、系统特点
- 由SLM2400系列分布式保护测控装置构成的发电厂电气自动化系统是一个分层分布式系统，它采用一个元件（一个间隔）对应一个装置的分布式设计，可直接安装在开关柜上，各间隔功能独立，各装置之间仅通过网络联结，网络组态灵活，使整个系统的可靠性得到很大提高，任一系统内装置故障仅影响到相对应的元件，而不会影响其他保护测控装置的正常运行。
- 由于使用了安全可靠的工业以太网技术作为站内通讯层，各装置的信息在通讯层共享，取消了大量的控制电缆，简化二次接线，减轻CT、PT负荷，减少施工难度及维护工作量，节省了大量的人力物力资源，从而大大降低了综合成本。
完整的发电厂电气综合自动化解决方案,避免以往采用拼凑模式构成的系统带来的各种限制,系统具备完整的发电厂电气综合自动化的功能,减少了工程设计、生产、运行到维护及系统扩展等各个环节的协调工作量,同时也使发电厂电气二次部分更加清晰和简洁。 - 系统是一个高度集成的应用平台，在平台上综合了SCADA、继电保护管理、设备管理、运行管理、操作票管理等功能，并可以向远程网络系统开放。
从间隔层的单元设备就采用以太网的通讯,配合设备内部的平衡通讯，使得整个系统的通讯非常快捷。
采用开放性设计思想和当今已成熟的先进技术,如: Windows NT ,Windows 2000 professional系统、DSP数据处理器，CAN BUS现场总线、以太网技术、Internet技术等。 - 灵活的网络设计：系统可采用单机运行，也可以多机热备，自动切换，提高了系统可靠性。还可以连接至远程网络终端，实现实时数据共享。软件系统具有多种安全保密措施，系统可满足工业界最严格的安全性要求。
高标准的电磁兼容性能，从单元设备的系统输入、直流电源、开关量输入、开关量输出以及通讯等环节进行电磁兼容性设计。 - 系统数据库采用了透明数据管理方式，数据库的描述采用面向对象利用人机交互图形描述，使繁杂的工作更简单更方便，也提高了系统的可维护性。
- 系统的设计目标是不依赖于硬件系统独立于硬件平台的，可在多种硬件平台（包括各种体系的工作站、微机及小型机）运行。
- 系统还具有异地系统维护、系统调试、软件更新、故障排除等功能。
四、系统指标
- 性能指标
模拟量测量综合误差 ≤0.5%
电网频率测量误差 ≤0.01Hz
模拟量在数据库中的更新时间 ≤2s
开关量在数据库中的更新时间 ≤1s
事件顺序记录分辨率(SOE) ≤2ms
遥测信息传送时间(从I/O输入端至远动通信装置出口) ＜2s
遥信变化传送时间(从I/O输入端至远动通信装置出口) ＜1s
控制命令从生成到输出的时间 ≤3s
画面调用响应时间 ≤2s
画面实时数据更新周期 ≤3s
双机系统可用率 ≥99.98%
控制操作正确率 100%
遥控动作成功率 ≥99.9%
事故时遥信动作正确率 ≥99.8%
系统平均无故障间隔时间(MTBF) ≥20000小时
间隔级测控单元平均无故障间隔时间 ≥30000小时
(其中I/O单元模件MTBF ≥50000小时)
各工作站的CPU平均负荷率：
正常时(任意30min内) ≤25%
电力系统故障时(10s内) ≤40%
现场光纤网及以太网的平均负荷率(5min内) ≤10%
