兰州铝业220KV整流所综合自动化系统
兰州铝业股份有限公司“350kA大型预焙电解铝技改项目”是国家第九批国债专项资金项目,也是2006年中铝公司重点电解铝、铝加工实施项目。项目投资总额为80多亿元人民币,为目前国内采用预焙电解铝工艺中电流强度最大、装备最先进的电解铝生产线。
我司承接了该技改项目及自备电厂升压站电力综合自动化系统,并组成完整的自动化系统。该项目自2007年3月15日启动,至2007年5月30日竣工,仅历时2个半月,项目中所有自动化系统均采用先进的IEC61850技术,极大地提高了系统供电的安全、可靠性,因此在铝行业乃至电力行业都堪称新一代综合自动化技术应用的典范。
系统规模:
本项目供电系统主要由220kV整流所、35kV滤波和10kV配电所组成。其中220kV整流所共有13个间隔,含6个整流变压器和2个动力变压器间隔;35kV滤波含6套整理机组滤波开关;厂内共有总配、净化、空压、铸造、电解5个10kV配电所,含80多条馈出回路,是目前规模最大的铝厂供电系统。
系统特点:
220kV供电、整流系统全站依IEC61850通信协议标准设计实施,通信网络遵照IEC61850网络技术要求的标准搭建,通信网络采用双环网结构,主要微机保护、监控设备选用了具有双冗余故障自切换光纤以太网口的高性能设备,并配合专用的光纤交换机(支持IEC61850网络结构)组成故障冗余切换的双环网结构。微机保护和监控装置两个主从故障切换的光纤口(A口和B口)分别接入以太网交换机层组成双环网(A网和B网)网络系统,同时完成数据采集和数据存储管理的两台监控服务器(A服务器和B服务器)也分别接入双环网,站内所有设备以IEC61850标准组网和通信。当微机保护和监控装置的A光纤通信口故障或检测不到光源时,自动切换到B光纤通信口,通过B网继续和其它装置或后台监控系统通信。此时故障装置使用B光口通过B网和B服务器完成数据采集和控制功能,A服务器和B服务器通过互传数据保证数据存储记录的完整性。
a) 简化的网络结构
220kV供电、整流综合自动化系统的IEC61850网络结构分为变电站层和间隔层两层,不再经过保护或监控管理机来完成数据收集和转发,所有装置均作为独立的主机联接到以太网可和以太网上的多台主机同时交换信息。
b) 最大化的发挥装置通信功能
IEC61850结构中信息通过制造报文规范 (MMS) 规约来传输,MMS可传输文本信息等多种规格数据,通过以太网装置可同时与多各监控主机及多个装置维护软件通信,简化了装置调试工作和维护工作。
c) 简化装置调试和维护工作
具有IEC61850标准的装置支持互换性功能,不同品牌或相同品牌的装置只需做简单的配置即可互换使用,不需再做繁琐的通信配置。损坏了设备只需把相同功能的IEC61850备件替换安装即可使用,而不用再担心是否品牌一致,规约是否兼容等问题,不需再做链路配置和后台监控配置,最大的缩短了停电的时间,最大的简化了维护工作。
d) 最大化的提高供电可靠性
信息传输规约为MMS。可高速传输信息的通信介质和良好的通信机制保证了变电站内信息的及时传输和控制命令的正确下发。
e)通过GOOSE实现各间隔和功能设备间的互锁功能。
f)支持GPS IRIG对时和网络对时,可灵活实现站内任何位置的装置的对时功能。
g)通讯网络基于光纤以太网搭建,具冗余和自恢复的特点,并使用MMS通讯传输机制,系统响应速度和控制反馈速度都比以往的系统有极大提供,提升了整个系统的供电可靠性。
h)支持文件传输和大数据量查询,为故障录波数据和电能质量数据的分析提供了条件。