發電廠電氣監控系統發展問題研究

摘 要:隨著科技的不斷發展，人們對自動化的要求也越來越高，電廠電氣監控系統也隨著科技的發展而不斷進步，但是，在發展過程中也存在著一些問題需要解決，如果不能很好地解決這些問題，就會影響發展進程，本文針對電氣監控系統發展問題進行了研究，分析了存在的誤區，并提出了電氣監控系統發展趨勢。

關鍵詞:電廠;電氣監控系統;發展問題

中圖分類號:TU855 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0084-01

發電廠電氣監控系統，主要是通過計算機、通信技術等對電氣系統進行有效控制、保護和管理，并進行故障診斷，維護電廠電氣系統的正常作業，隨著通信技術發展以及自動化水平不斷提升，ECS系統一定會向著深層次發展，本文簡單探討了電氣監控系統發展誤區以及發展的必要性及其發展趨勢。

一、發展誤區

首先，ECS的作用僅僅是采入設備信息到后臺，并沒有歸納和處理這些信息，對于后臺開發工作沒有充分的重視，因此，影響了整個電氣系統不能在深層次提高運行維護管理水平，同時也沒有達到設立電氣監控管理系統的目的。另外，變電站ECS系統完全用綜合自動化系統替代，綜合自動化系統設備后臺功能弱，通信負荷率以及通信接口都比較少，主要是針對變電站開發，很難適應ECS系統要求，ECS系統的要求是具有龐大的通信信息、并且具有眾多的通信接口，因此，變電站如果簡單將自動化系統應用于ECS，所得到的結果是組網能力差、監控管理功能得不到有效發揮、通信速率也比較慢、數量龐大的通信設備，既浪費了資源，又沒有得到良好的效果

二、發展中存在的問題

(一)操作權限問題

一般情況下，DCS系統集中控制電廠的電氣設備，作為DCS系統的備用系統ECS系統，其遙控功能往往也保留，另外，就地操作功能在開關柜以及設備上也具備，為了防止在同一時間內兩個系統互相干擾，我們在設計中一定要設計閉鎖措施，以確保只能一種控制方式有效。具體方法是設置“就地/遠方”轉換開關在間隔層控制單元上，這種方法的缺點是控制地點太多，四位置或三位置轉換開關設置在間隔層控制單元上，不同的操作位置設置開關柜、ECS、DCS，不方便運行。還有，在同一工作位置設置DCS與ECS，屏蔽ECS操作權限，ECS后臺設置密碼保護，ECS系統只有通過運行人員授權，才可以控制設備。ECS系統僅在應急情況下使用。

(二)通信問題

通信問題也是制約ECS發展的主要問題，一般情況下，會出現一些通信接口不規范、通信設備沒有很強的拓展性，通信實時性與可靠性也比較差，這些問題制約著ECS發展。

(1)由于設備制造商不同，每個制造商的技術水平也不一樣。因此，通信接口很難規范。ECS需通信聯網的前端設備多，不同設備廠通信接口又沒有統一規范，這就給ECS系統組網帶來了很大的壓力，許多的通信協議需現場開發，現場決定通信接口方式實施方案，特別是遇到一些進口設備，軟件工程師還需要根據經驗現場破譯通信協議，這些問題都影響著通信的穩定性以及ECS系統的通信速率，影響著工程的施工，所以，我們要統一通信接口，深度挖掘ECS系統的應用。

(2)分析硬接線方式，具有較多的信息中轉環節。和通信方式比較，無論是可靠性還是時實性，都還存在著很大的差距。目前有一些廠家都采用太網光纖接入，利用6kV綜合保護裝置。基本上在1秒內就可完成通信上行和下行工程的實測工作，具有極高的通信速率。還有400V等其他設備，通信方式基本上都是采用RS485 Modbus串口通信，通信不平穩，通過對工程進行實測，往往需要2-6S的下行，2S的上行，在通訊過程還會經常出現中斷的現象。

(三)接口問題

分析國內應用的DCS硬件，對進口設備應用的比較多，而進口設備的缺點是具有很大的局限性，造成了DCS及ECS等接口出現問題。首先，對于開發電氣自動化的控制，DCS系統有著很大的局限性，尤其是在機爐的控制上更為突出，不能對ECS的眾多數據進行接收。其次，DCS系統具有迅速的掃描周期，大約為200ms，而無論是信息量的大小，還是通訊周期的長短，數據包的長度，都對通信的實時性有著極大的影響，ECS通信速率具有不穩定的因素。

三、未來發展趨勢

電廠電氣監控系統控制較為簡單，反映的信息量也不大，主要側重機爐控制，這種控制方式不方便電氣運行人員進行事故分析，也不方便快捷的進行操作。廠用電氣系統一般情況下都是獨立運行安全自動裝置及保護，如自動勵磁調節裝置(AVR)等，所以，提高電氣自動化水平，是所有電氣運行人員都夢寐以求的事情。傳統的電氣控制采集電氣信號形式都是硬接線-對一，需要安裝很多的控制電纜以及變送器，雖然是這樣，采集信息還是非常有限。伴隨著通信技術的飛速發展以及科技的進步，智能前端設備及其現場總線技術正在走向成熟，使得通信聯網廠用電電氣系統變成一種可能，逐步走向成熟并向深層次發展。現有的廠用電ECS系統除將監控功能向深層次發展外，還可以發展為在同一平臺上，在線診斷SF6斷路器、發電機、主變壓器等主要設備，在條件具備的情況下，ECS這個平臺也可以納入NCS系統，還可以從DCS系統中獨立廠用電的純電氣功能，并將其納入ECS系統監控。

四、結語

綜上所述，伴隨著通信技術的發展以及科技的進步，現有的廠用電ECS系統正在逐步走向成熟并向深層次發展，不遠的將來，ECS系統不僅具備監控功能，還可以在同一平臺在線診斷主要設備，ECS系統會逐步正在向更深層次發展。

參考文獻:

[1]黃小悅，常盛.新型發電廠廠用電電氣監控系統[J].繼電，2008，36，12

[2]吳澤生，吳艷萍.數字化電氣監控管理系統的探討[J].電力自動化設備，2004，24(1):94-97

[3]錢可弭.新型發電廠電氣監控系統的架構與實現[J].廣東電力，2005，18(3)

[4]印江，馮江濤.電廠分散控制系統[M].北京:中國電力出版社，2008，3

[5]崔志強，楊忠彪.DCS系統在火電廠電氣控制方面的應用[J].沈陽工程學院學報(自然科學版)，2007，1

[6]姜冬敏，張運生.發電廠電氣系統自動化技術應用分析[J].赤子，2009，6

[7]扈宏啟，徐寶庫.對火力發電廠電氣監控系統相關問題的探析[J].民營科技，2011，3

[8]王彤.發電廠電氣監控系統研究[J].科技資訊，2009，29

[作者簡介]楊歡(1991-)，女，福建漳州人，華北電力大學學生，本科，熱能與動力工程專業。