基于GPRS網絡的火電廠變頻器遠程監控系統

孫　斌（江蘇華電揚州發電有限公司,江蘇　揚州　225007）

基于GPRS網絡的火電廠變頻器遠程監控系統

孫斌
（江蘇華電揚州發電有限公司,江蘇揚州225007）

摘要：基于GPRS技術的遠程監控技術是一種集網絡技術、通訊技術、計算機技術等多種技術為一體的綜合技術，遠程監控技術設計及應用在電廠變頻改造項目中，也是實屬先例，本文通過GPRS遠程監控系統在電廠變頻設備中的實際應用，探討遠程監控技術的功能以及應用等相關問題。

關鍵詞：GPRS；遠程監控技術； 變頻器；火電廠

1　引言

在節能減排的大背景下，各種類型的變頻器已經在國內工礦企業特別是高能耗企業得到了廣泛的應用，變頻器成為企業生產環節不可缺少的一環。隨著節能市場的高速發展和產品技術的提高，對變頻器運行狀態的管理日益得到重視，采用不同技術手段的多種變頻器狀態監控系統應運而生。

火力發電廠應用變頻器十分廣泛且對可靠性要求較高，變頻器運行狀態的監控顯得尤為重要，限于生產現場條件限制，一些分散布置的變頻器屬于監控盲區。基于GPRS的遠程變頻監控系統利用無線通訊方式進行數據傳輸，不需要長距離鋪設通訊線纜，能很好地解決這個問題。

2　火電廠變頻遠程監控系統的設計及其原理

基于GPRS技術的遠程監控系統在電力系統中的應用并不少見，在輸電線路、變電站中都有較為廣泛的應用，但是將此類技術應用在火力發電廠的變頻改造項目中，還比較罕見。本系統實現了此類技術在火力發電廠變頻器上的應用，實現了火電廠關鍵設備的遠程監控，驗證了系統本身的可靠性及通訊的穩定性，給火電廠的變頻器運行監控提供了一種新的技術手段。

國內外廠商生產的各類型低壓及中壓變頻器，基本上都提供基于RS485接口的通訊方式，通過一種DTU（datatransferunit）裝置將串行數據包與符合TCP/IP協議的數據包進行相互轉換，DTU通過GPRS網絡連接到互聯網，計算機監控系統連接到網絡上后，就可以實現和變頻器之間的數據上傳和下載，實現控制變頻器及監視其運行狀態的功能。

本變頻監控系統中，遠程監控裝置是以集成系統形式通過485通訊線走電纜溝與變頻器的485通訊接口連接，遠程監控裝置通過485通訊以半雙工的形式接收變頻器發出的數據包，并通過GPRS網絡與internet網絡連接，最終通過internet網絡服務器發送至遠程監控的遠程數據終端——監控系統主機。操作人員通過監控主機可直觀的監測變頻器的工作狀態，同時，通過發送報文的形式，可以控制變頻器的狀態，最終達到變頻器的遠程監控的目的。

遠程監控主機可實現對變頻器控制面板上能顯示的所有狀態的監測，如：頻率、電壓、電流、功率、柜溫、控制方式以及故障狀態等等多種狀態。

3　遠程監控技術在電廠變頻改造中的實際應用

本變頻監控系統是實現用戶對負載變頻器的狀態監測以及對變頻器的參數控制，以便保證電廠機組安全運行的條件下，保持較高的節電率，同時提高電廠發電效率。

基于GPRS技術無線通信的遠程監控系統包括兩個子系統：基于GRPS的就地監測系統和遠程終端管理系統。就地監測系統實現變頻器狀態的數據采集，并將其以數據包的形式發送給遠程終端管理系統。從而實現遠程終端對變頻器狀態的監控。

變頻器遠程監控系統經過研制、測試以及在現場的試運行，經驗證，可實現其在功能上的各項要求。目前已經成功應用在某公司化學#2除鹽水泵的低壓變頻器上，通過這臺變頻改造加入遠程監控系統的成功案例，可以充分證明在變頻器的就地端加入基于無線通信的遠程監控系統，能直觀反映出被改造設備的各項狀態與參數、工況的歷史數據以及節電率情況分析。具體地，遠程終端可監測并反映的信息包括：

（1）遠程終端可監測到變頻器實時運行中的各狀態與參數；

（2）通過回調歷史曲線，可直觀反映變頻器連續運行的功率情況，通過系統內部數據庫調用，可直接反映出負載采用變頻改造之后的節電率情況；

（3）對就地變頻器出現的任何報警或故障，遠程客戶端都有提示報警或故障，并根據出現的狀況系統自動判斷給出處理該故障的專家診斷方法；

在投運的后期，將實現遠程監控系統拓展到一個電廠的所有采用變頻改造的負載上，并通過對電廠機組中某個系統的負載整體評估，給出系統變頻改造的方案，不僅在機組節能上有所提高，在機組自動化水平提升上更有顯著效果，這對遠程監控系統的要求又進一步提升，不僅要求能夠監測出變頻器的各狀態與參數，還要能夠在遠程終端反映出負載的運行工況等更復雜的相關信息。通過對系統中各負載的變頻改造評估，計算出各負載的節電情況，進而是整個系統的節電水平，更寬廣的發展可達到計算出電廠采用變頻改造方案之后，電廠整體的節電率情況。而且可在遠程終端的人機界面上，設定或修改變頻器的一些參數，如給定頻率、控制方式等相關可上位給定的參數與狀態。

4　結語

在信息化集成度較高的當代，將網絡、信息和控制等相關資源與技術相結合而成的新一種遠程監控技術是應時而生的新產品，遠程監控系統的數據能準確、實時地監測變頻器的狀態，而且遠程終端對變頻器的控制也減少了電廠DCS系統的壓力，對節能估算能力更有數字上的量化標準，更直觀，更可靠。遠程監控技術通過不斷的改進，迅速發展，基于GPRS的變頻器遠程監控系統能更好的適應當代國家對節能減排的政策需求，更好的適應今后節能改造方案的發展，在社會的生產與發展中發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]朱長榮.淺談輸電線路遠程監控技術[M].北京:中國高新技術企業,2011(09).

[2]王立賢,楊威.水電站機組遠程監控技術概述[M].北京:大電機技術,2011(03).

[3]郭碧紅,楊曉洪.我國電力設備遠程監控技術的開發應用狀況分析[M].北京:電網技術,1999,23(08).

[4]鄒建明.遠程監控技術在電網中的應用[M].北京:高電壓技術,2007,33(08).

作者簡介：孫斌（1977-），男，江蘇寶應人，本科，工程師，主要研究：電氣自動化技術管理。