刍议发电厂电气监控系统

刍议发电厂电气监控系统

唐红旗

华电新疆发电有限公司红雁池分公司

摘 要：电气监控系统是集计算机、通信、图型显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统，它基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则，具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善的特点。本文重点就发电厂电气监控系统的特征，存在问题与对策方面进行了探究，希望对提高发电厂电气监控水平有所帮助。

关键词：发电厂；电气监控；特征；问题；策略

电气监控系统(简称EC引是集计算机、通信、图型显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统，它基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则，具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善的特点。随着计算机技术、测量控制技术及通讯网络技术和人机接口技术的发展和日益成熟，ECS系统向深层次发展已成为必然。

1 发电厂电气监控系统的定义和特点

1.1定义发电厂电气监控系统是指运用一些控制软件，处理软件，讯息系统和计算机图形系统软件，经过计算、集中经管、运作、数据传递，分散处理等等，来达到及时监控的效果和目标。发电厂电气监控系统的优点就是便于操作，易于维修和控制效果好，安全性高，更可靠等等，这样可以更好的对电厂生产和经管实施监控，以保证电厂内的全邵设备都保持持续正常运转状态，进而促进电厂经济效益的提升。

1.2特点

从现阶段我国发电厂的整体建设情况可以看出，其监控系统主要表现为下面两个特点：第一，和热工设备监控情况进行比较，监控系统实现监控的对象数量很少，实践中对一些电气设备运行情况的监控通常存在数个月的监控间隔期。不过考虑到电气设备一旦在运行期间出现故障，一定会导致供电系统的瘫痪，从而给企业带来较大的成本付出以及无法挽回的经济损失，针对这种现状，发电厂中的管理人员要加大力度对监控系统的设计进行研发，最大程度地依托监控系统来实现电气设备运行情况的实时监控，真正做到能够对故障问题及时发现并及时解决。第二，从发电厂电气设备的自动保护装置设置情况中来看，这些设备一般都具有较好的性能，举例来说，发电机组的保护操作标准一般被设定在40毫秒之内。

2 当前发电厂电气监控系统中存在的问题

2.1 系统接入问题

DCS与电气系统的接入采用“硬接入”方式。其缺点是投资大，连接按“点”收费，每增加一个量，都要增加一路电缆与DCS的通路，造成了接入数目越多，投资越大，无法大规模的使用。

2.2 通信数据问题

通信问题也是制约ECS发展的主要问题,一般情况下,会出现一些通信接口不规范、通信设备没有很强的拓展性,通信实时性与可靠性也比较差,这些问题制约着ECS发展。

(1)由于设备制造商不同,每个制造商的技术水平也不一样。因此,通信接口很难规范。ECS需通信联网的前端设备多,不同设备厂通信接口又没有统一规范,这就给ECS系统组网带来了很大的压力,许多的通信协议需现场开发,现场决定通信接口方式实施方案,特别是遇到一些进口设备,软件工程师还需要根据经验现场破译通信协议,这些问题都影响着通信的稳定性以及ECS系统的通信速率,影响着工程的施工,所以,我们要统一通信接口,深度挖掘ECS系统的应用。

(2)分析硬接线方式,具有较多的信息中转环节。和通信方式比较,无论是可靠性还是时实性,都还存在着很大的差距。目前有一些厂家都采用太网光纤接入,利用6kV综合保护装置。基本上在1秒内就可完成通信上行和下行工程的实测工作,具有极高的通信速率。还有400V等其他设备,通信方式基本上都是采用RS485Modbus串口通信,通信不平稳,通过对工程进行实测,往往需要2-6S的下行,2S的上行,在通讯过程还会经常出现中断的现象。

2.3 ECS接口问题

目前我国DCS硬件普遍采用的都是进口设备，但其通信开放性限制很多，导致ECS与DCS的接口存在一些问题：DCS系统较为侧重于机炉控制，对于电气自动化的控制开发受到一定限制，因此无法接受来自ECS的更多数据；另一方面是DCS系统的扫描周期较快，然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响，因此ECS通信速率具有不稳定性。

2.4 电气联锁问题

在发电厂运行过程中，涉及到各种联锁回路问题。虽然支撑联锁反应的原理较为简单，但是由于电气自身操作较为复杂，再加上通信不稳定状态，可能造成通信中断问题，引发联锁失效。因此，在选择联锁通信时，大多为“硬接线”形式。

2.5 动作权限问题

在发电厂中，DCS系统集中控制电气设备，且DCS系统还有一个备用操作手段ECS系统，它俩之间是通过遥控的手段实现联系的。DCS系统和ECS系统如果处在的操作位置不同，闭锁的措施就不能被应用，动作权限只有在ECS系统和DCS系统位于同一操作位置时才能实现。

3 促进发电厂电气监控系统发展的有效策略

3.1电气控制系统总线协议。把握好电厂监控系统的总线系统可有效实现对电气设备的监控。总线协议也可以说是总线的标准，把握好总线的标准，其实也就是掌握了总体的结构，就可以准确的掌握其基本原理和相关的控制技术，由此可以看出，把握好电气控制系统总线协议具有积极作用、电气控制系统的总线协议有许多种，大体上都是采用双向数据通讯，作用和成效上存在很大的差异性，所以，发电厂对于总线标准的选择上，要切实以公司的实际情况为核心。

3.2电气监控系统与先进的电子技术相结合，实现智能化。电力监控系统通过现场设备提供的数据，传愉的信号进行转换，这个过程也就是ECMS技术执行的过程，这样可以有效的对现场操作条件进行监控，确保电气设备工作的效果良好，此过程中的数据传愉应该具有双向性。

3.3电气控制系统有效的引入网络技术，特别是在现场装置的控制上，运用网络技术，这样才能实现分散控制系统的控制效果，所以，发电厂一定要保证控制系统的网络性，这样才会使发电厂更安全的运行，进而促进电站自动化监控系统的实现。

3.4系统应用改进需注意的问题。 为了节省机组DCS的投资，可作以下几点改进：第一，机组双套继电保护的各种保护动作信号不再进入机组DCS的SOE系统，改为进入电气系统的故障录波器。故障录波器与机组DCS取同一个GPS对时系统。第二，机组双套继电保护的各种保护动作信号通过保护装置的1KS485通信口接至电气监控管理系统，不再送入DCS系统。运行人员可以通过电气监控管理系统的站控层设备详细知道继电保护的动作情况。第三，数字式自动励磁调整装置的控制部分用硬接线同DCS连接，信号部分也通过Rs485信号经电气监控管理系统接至DCS DPU。

4 结束语

总之，随着社会经济的发展和科学技术的进步，发电厂电气设的自动化水平不断提高，为构建电气监控系统提供了强有力的技术支撑，有利于提高电气运行管理水平和电厂自动化水平。当然在加强发电厂电气监控系统建设时，需要充分考虑电气自动化系统和电气监控系统之间的接入问题，重点分析通信接口、通讯数据等问题，采取切实可行的措施来处理这些问题，继而构建科学合理的电气监控管理系统，为发电厂的正常运行打下坚实的基础。

参考文献：

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[2]郭鑫. 火力发电厂电气监控系统ECS的应用和发展[J]. 科技创新与应用，2016，03：133.

[3]陈晓娟，赵迎会，赵亮. 综合新型电气火灾安全监控系统的设计应用[J]. 电气应用，2015，14：57-60.