GPS技术在600MW火电站的应用分析报告

1、GPS技术在600MW火力发电厂的应用 XX发电公司两台600MW机组的GPS系统采用英奥技术提供的设备，完成DCS、DEH、TSI、NCS、故障录波器、SIS、MIS、PLC系统、发变组保护等设备的时间同步功能。关键词GPS时间同步；火力发电概观随着电力系统自动化技术的发展，不同功能的自动化装置在火电厂得到了应用。XX发电XX公司是电网中的主力电厂之一，装有两台600MW亚临界燃煤发电机组。二期工程将建设两台600MW超临界燃煤发电机组。项目投产后，XX公司将大力推进“火电三峡”基地建设，成为全省装机容量最大的发电企业，为皖电东送提供保障。为了使机组的自动化装置正常运行，保证与电站正常发电相

2、关的控制系统在同一时钟系统的基础上相互通信，便于事故的分析和处理，经过调查比较，选用了英奥科技提供的SZ-2U GPS标准时间同步时钟。它基于美国的全球定位系统(GPS)，时间同步精度为1s，由美国专业厂商生产的GPS接收机组件二次开发而成。它可以同时跟踪视场内的12颗GPS卫星，自动选择最佳星座进行定位和授时，输出和协调UTC时间同步精度为1s的秒(1PPS)、分(1PPM)和小时(1PPH)的钟面，还可以测量工频，记录外部事件时间(SOE)，并按照一定格式通过串口输出日期和时间。第二，时间同步的需要在华东电网统一时钟系统技术推进会上，国有电力公司华东公司决定在华东电网推广时间同步技术，要求

3、接入500千伏电网的所有电厂、变电站都要建设时间同步系统，以达到华东电网全网时间同步的目标。电网是一个整体，电网的时间同步是一项非常重要的基础工作。做好这项工作会提高电能质量，即保持电网频率在50Hz由国家标准规定。对于电网调度运行来说，事故分析，尤其是复杂事故的分析非常重要。随着未来电力市场的建立和电能分时计费的实施，其重要性将在经济上凸显。三时钟系统的结构和原理根据我公司各控制设备的实际位置，GPS系统分为两部分:主时钟部分和信号扩展部分。主时钟电路通过安装在厂房顶部的天线接收卫星信号，经过转换处理后提供给RS485和RS232接口，同时提供给两个信号扩展电路。1个信号扩展部分与主时钟电路

4、一起安装在2号机组的电子室，使用双绞线直接传输信号。主要控制对象为两台机组的DCS、DEH、NCS、MIS、SIS、TSI、PLC、故障录波、厂用电切换、发变组保护等装置；另一路信号扩展部分安装在升压站保护室内，通过一条约300米的光缆，由两个多模光电转换器转换，接收主时钟电路发送的信号。其主要控制对象为500KV保护、500KV和220KV故障录波器、RTU等自动化装置。XX GPS结构原理框图见附图1。四项技术指标1接收频率:1575.42MHz，正常状态下可同时跟踪8 12颗GPS卫星。2天线的射频灵敏度:-166dbw，天线配有50m馈线。3捕捉时间:20秒 2分钟1pps脉冲信号:极

5、性:正脉冲(上升沿)，前沿: 20ns，精度:1s，脉冲宽度:约100ms，阻抗:50 。1ppm脉冲信号极性:正脉冲(上升沿)，前沿: 20ns，精度:1s，脉冲宽度:约100ms，阻抗:50 。1 PPH输出极性:正脉冲(上升沿)，前沿: 20ns，精度:1s，脉冲宽度:约100ms，阻抗:50 。频率测量精度:0.001周期。应急测量:测量精度为1s，格式为xx年xx月XX日XX小时XX分XX秒XX毫秒XX微秒。经纬度:同步时钟的地理位置。显示:14位液晶显示，包括日期、时间、安全运行天数、经纬度、应急时间。1电源:输入电压范围:交流/DC 110V 220V10%最大输出功率:30W输

6、入频率范围:47 63赫兹工作温度范围:-10 +555.通信协议:SZ-2U GPS可用于信息软件时间设置和脉冲硬时间设置。XX公司采用的消息模式通信协议如下:1接口标准:RS232/RS4852通信速率:4800位/秒数据位:8位(ASC码)4个起始位:1位5个停止位:1位6位校验位:无。7输出消息格式:1: BJT、YYYYMMDD、hhmmss、XXXX。XX，HHFFPP，ff.f1f1f12: SOE，YYYYMMDD，hhmmss，UUUUUU3: err，YYYYMMDD，hhmmss其中BJT代表时间；SOE表示外部事件；ERR表示信号丢失或接收少于三颗卫星；YY是年份；MM

7、是月份；DD是天；Hh是时间；Mm是分数；Ss是秒；XXXX。XX是以秒为单位的时钟差；HHFFPP是工频时钟的时、分、秒；一张纸F1F1F1是频率。XX公司设备接口类型见表1。SZ-2U GPS标准时间同步钟的特点功能齐全，输出信号类型齐全。现有故障录波器和厂用电快速切换装置的脉冲信号(分别为无源；AC、DC)、用于保护装置的IRIG-B信号以及用于计算机系统的网络时间接口信号(RS485、RS232)。记录紧急情况，并始终保留三组最新数据。当第四组数据到达时，第一组数据会自动消失。此外，还提供频率测量和时钟误差测量。可靠的设备由于所有设备的时间信号都依赖于GPS统一时钟，这就要求这个主时钟

8、设备的性能非常可靠。该设备由单片机控制，采用软硬件相结合的设计，充分利用了GPS接收机部件的潜力。因此，该系统具有高可靠性、多功能、高精度的特点。维护程序固化在芯片中，无需软件设置。主时钟上电后，程序自动启动接收卫星信号，并向各个端口发送定时信号。对于刚接触GPS系统的人来说，通过阅读说明书就可以掌握设备的维护方法。附图1。XX公司GPS同步时钟授时原理框图300米(光缆)消息定时硬件定时IRIG-B IRIG-B消息定时IRIG-B1#、2#机组DCSSZ-2U GPS标准时间同步时钟500KV保护装置500KV故障记录仪220KV故障记录仪RTU设备1#、2#发电机组保护1#和2#机组厂用

9、电切换1#和2#机组的DEH1#、2#机组故障录波器因此，单位输煤、除尘、除渣和供水1#和2#机组的TSI2#电子机房保护室主时钟系统和信号扩展部分；信号扩展部分附表1 XX公司时间同步信号输出接口类型及数量:设备名称接口类型量设备位置1#机组DCS装置RS485一个1号机组DCS室1号机组的DEH装置RS485一个1号机组集控室2号机组DCS装置RS485一个2号机组DCS室第二单元DEH单元RS485一个第二单元电子教室1号机组的TSI装置RS485一个1#单元电子室2号机组TSI装置RS485一个第二单元电子教室NSC设备串行通讯连接的工业标准一个1号机组DCS室功率角度测量装置串行通讯连接的工业标准一个第二单元电子教室SIS系统RS485一个2号机组DCS室管理信息系统RS485一个2号机组DCS室输煤PLC系统RS485一个输煤控制室除尘除渣PLC系统RS485一个除灰控制室供水PLC系统RS485一个化学控制室1#机组故障录波器(发电机-变压器组)被动秒脉冲一个1#单元电子室2#机组故障录波器(发电机-变压器组)主动脉冲分裂一个第二单元电子教室1号机组厂用电切换装置主动脉冲分裂六1#单元电子室2号机组厂用电切换装置主动脉冲分裂六第二单元电