NCS系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下的改造

劉瑞

摘? 要：NCS系統(tǒng)是當(dāng)今電力系統(tǒng)與電廠運(yùn)營中主要的電力檢測系統(tǒng)，同時(shí)NCS系統(tǒng)也是發(fā)電站進(jìn)行調(diào)度調(diào)節(jié)的調(diào)度系統(tǒng)，在現(xiàn)在的社會中絕大部分發(fā)電廠都運(yùn)用了NCS系統(tǒng)。因此，本文將通過對NCS系統(tǒng)的運(yùn)用范圍以及NCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)的分析，并通過具體案例來展示NCS系統(tǒng)應(yīng)用于超超臨界發(fā)電機(jī)組的改造過程中所起到的關(guān)鍵的作用。并通過對相關(guān)NCS案例的分析與探究，從而充分的分析NCS系統(tǒng)在發(fā)電過程中的具體應(yīng)用效果，并為使用NCS系統(tǒng)的相關(guān)發(fā)電廠提供技術(shù)層面的參考。

關(guān)鍵詞：NCS系統(tǒng)? 發(fā)電廠改造? 發(fā)電系統(tǒng)

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）08（b）-0036-03

Abstract： NCS system is the main power detection system in today's power system and power plant operation. At the same time， NCS system is also the dispatching system of power station for dispatching regulation. In today's society， most power plants use NCS system. Therefore， this paper will analyze the application scope and structural advantages of NCS system in detail， and show the key role of NCS system in the transformation process of ultra supercritical through specific cases. And through the analysis and exploration of relevant NCS cases， we can fully analyze the specific application effect of NCS system in the power generation process in China， and provide technical reference for relevant power plants using NCS system.

Key Words： NCS system; Power plant reconstruction; Power generation system;

1? 我國的NCS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與相關(guān)介紹

NCS系統(tǒng)在發(fā)電系統(tǒng)中屬于發(fā)電站在全自動控制技術(shù)系統(tǒng)下的分屬系統(tǒng)，NCS系統(tǒng)以及以往傳統(tǒng)的DCS等相關(guān)系統(tǒng)在相互的配合與協(xié)調(diào)運(yùn)作下，共同的組成了發(fā)電站全自動控制技術(shù)相關(guān)運(yùn)作系統(tǒng)體系，并作用于發(fā)電站在生產(chǎn)環(huán)節(jié)一直到最終環(huán)節(jié)的發(fā)電控制。NCS系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)一樣遵守諸如ICE61850等國際認(rèn)可的國際標(biāo)準(zhǔn)，并且與其他相關(guān)系統(tǒng)對集控站及發(fā)電廠站的整體監(jiān)控系統(tǒng)提供支撐工作，NCS系統(tǒng)是集各種綜合功能為一身的高度集成系統(tǒng)，它能夠?qū)Ω鞣N規(guī)模大小的發(fā)電廠或發(fā)電機(jī)組升壓站提供相關(guān)的數(shù)據(jù)監(jiān)測服務(wù)，并且為電廠相關(guān)設(shè)備機(jī)組等在數(shù)據(jù)監(jiān)測領(lǐng)域提供可靠高效、成熟完善的解決方案與系統(tǒng)支撐，并通過以上方式，促進(jìn)發(fā)電廠的全自動監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行更加全面的發(fā)展。

2? NCS系統(tǒng)所具備的優(yōu)點(diǎn)

2.1 NCS系統(tǒng)具有完善的電氣解決方案

NCS系統(tǒng)在功能性上具有一套非常完善的促進(jìn)發(fā)電廠電氣綜合自動化相關(guān)的功能，這套功能可以使整體項(xiàng)目工程在進(jìn)行項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的發(fā)電生產(chǎn)以及設(shè)備的運(yùn)營與其維修等多角度都能得到效率的大幅度提升，并且能夠減少各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)工作量，使整體的發(fā)電流程變得更加高效簡潔。

2.2 NCS系統(tǒng)使用智能一體化的系統(tǒng)配置方式

NCS系統(tǒng)的配置方式是采用配置相關(guān)數(shù)據(jù)的智能一體化配置，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的一體化的智能管理，并且讓間隔層當(dāng)中的各種實(shí)驗(yàn)裝置與通信層之間的各種實(shí)驗(yàn)裝置能夠從發(fā)電廠的站控層進(jìn)行遠(yuǎn)程的調(diào)整與匹配，從而做到遠(yuǎn)程智能化校驗(yàn)。通過對這種校驗(yàn)方式的運(yùn)用，NCS系統(tǒng)一方面可以對通信層與間隔層之間的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和比對，另外也能從各種角度來確保數(shù)據(jù)上行下行具有足夠的統(tǒng)一性。

2.3 NCS系統(tǒng)擁有符合IEC61580標(biāo)注的一體化系統(tǒng)配置方式

NCS系統(tǒng)在自身的設(shè)計(jì)中就具有著集開放性與交互操作性于一身的IEC61580標(biāo)準(zhǔn)，也正是因?yàn)檫@種原因，系統(tǒng)自身可以通過標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)建模優(yōu)勢，來對涌入的各類信息流進(jìn)行高度的篩選與優(yōu)化。并且能夠通過系統(tǒng)中的SCL配置網(wǎng)絡(luò)工具，讓建模與模型的功能擁有極強(qiáng)的適配性。

2.4 NCS系統(tǒng)具有非常優(yōu)秀的跨平臺能力

NCS系統(tǒng)中關(guān)于平臺的設(shè)計(jì)與應(yīng)用全部使用跨平臺的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行運(yùn)營。系統(tǒng)中的軟件、硬件運(yùn)行方法和算法均具有著充分的透明性，并且因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)原因，能夠讓系統(tǒng)在不同的軟件平臺和硬件操作系統(tǒng)中均能夠獲得更加流暢的運(yùn)行表現(xiàn)，從而能夠給系統(tǒng)用戶提供出各種方式的軟件、硬件兼容及運(yùn)行的解決方法，并且在系統(tǒng)界面鍵入與功能的一致性等方面，NCS系統(tǒng)均有著十分優(yōu)異的表現(xiàn)。

2.5 NCS系統(tǒng)擁有著十分完善的權(quán)限管理與責(zé)任區(qū)管理

NCS系統(tǒng)可以對電廠的分布情況和電廠的電壓等級進(jìn)行分析和監(jiān)控，從而對其進(jìn)行科學(xué)化的責(zé)任區(qū)劃分。通過這種方式對平臺的運(yùn)行權(quán)限進(jìn)行責(zé)任化的管理，從而對不同人員的操作權(quán)限進(jìn)行精細(xì)的劃分和制定，為不同種類的工作員工進(jìn)行不同種類的權(quán)限匹配，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)所有用戶均可通過系統(tǒng)對不同的責(zé)任區(qū)進(jìn)行管理，并且在管理的同時(shí)，對自己的所擁有的權(quán)限進(jìn)行工作或工單的處理。

3? NCS系統(tǒng)在電廠中的運(yùn)行結(jié)構(gòu)與改造方案

3.1 項(xiàng)目的整體概述

該項(xiàng)目的核心是兩個(gè)1000MW的超超臨界發(fā)電機(jī)組，其連接方式采用單元接線法，接入電壓為500kV，使用了一個(gè)半斷路器的接線對整體機(jī)組進(jìn)行連接，所能夠處理的信息數(shù)量數(shù)值如下：所輸入的模擬數(shù)量為79，所輸入的開關(guān)量為459;所輸入的控制量為109，輸出點(diǎn)的模擬量為3點(diǎn)。

針對以上的項(xiàng)目情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以采取軟件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則，將整體項(xiàng)目分為站控層和間隔層兩個(gè)部分，而其中的站控層所用到的通信系統(tǒng)由PSX609以及SCADA共同進(jìn)行支撐工作，所有的設(shè)備需要通過連接以太網(wǎng)的方法，將其由各個(gè)分支接入到主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，所有設(shè)備與軟件所采用的協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP，通過這種方式來滿足系統(tǒng)對于高速通信能力的要求，也由此使系統(tǒng)具備智能信息共享的相關(guān)能力。在間隔層運(yùn)用網(wǎng)關(guān)裝置為PSX649裝置，間隔層所用到的數(shù)字綜合測控裝置的型號為PSR660，并且網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的繼電器控制室內(nèi)有著所有的測試單元模組。網(wǎng)絡(luò)通信方案為當(dāng)前先進(jìn)的雙網(wǎng)絡(luò)型通信方案，并且通過這種通信方案實(shí)現(xiàn)將測控裝置直接連接進(jìn)入整體項(xiàng)目的以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，并且能夠連接進(jìn)入站控系統(tǒng)的后臺系統(tǒng)。使用諸如PSX609 等連接方式進(jìn)行連接。以上的系統(tǒng)配置方式是當(dāng)前大部分變電站所普遍使用的配置方法，將AGC測控終端設(shè)備配備在整體發(fā)電機(jī)的電子設(shè)備間內(nèi)，并且可以通過這種測控終端設(shè)備中所具有的雙以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)和其中的PSX609網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的連接。

3.2 項(xiàng)目的改造方案

在進(jìn)行NCS系統(tǒng)的具體改造過程中，可以將改造范圍進(jìn)行兩部分的劃分，其中一部分為間隔控制層，另一部分為站控層。可以按照兩臺主機(jī)對應(yīng)一位操作人員，一臺工程師的工作站配兩臺通信服務(wù)器的配置方法，對站控層進(jìn)行合理的資源配備。并且通過這種資源配備方案，實(shí)現(xiàn)所有升壓站內(nèi)的所有監(jiān)控、檢測與控制管理的一體化集成。

首先對站控層進(jìn)行改造，改造站控層的方案主要由兩個(gè)部分構(gòu)成，其一為通信類服務(wù)器裝置，這一部分裝置的構(gòu)成是由兩臺PSX609系統(tǒng)所完成的。而另一部分則是由處于后臺位置的SCADA系統(tǒng)所構(gòu)建完成的。在通信服務(wù)器的選擇上，要選擇具有雙機(jī)備用系統(tǒng)并保證能夠進(jìn)行并列運(yùn)行的通信服務(wù)器裝置，在每一個(gè)通信服務(wù)器裝置中，都會配備3個(gè)相獨(dú)立的以太網(wǎng)模組，并且利用這種方式可以實(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)網(wǎng)與后臺控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，從而可以進(jìn)一步的加強(qiáng)數(shù)據(jù)流的交換，加強(qiáng)信息更新的效率，使資源調(diào)度具有良好的實(shí)時(shí)性，并且在以上的配置方案下，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的上傳速率峰值可以超過100Mbit/s，也是因?yàn)檫@一原因，NCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信效率得到了充分的保證。

另外通信服務(wù)器可以借助其以太網(wǎng)的網(wǎng)卡使用TCP/IP協(xié)議，從而對ems通信實(shí)現(xiàn)更加高效的調(diào)度與調(diào)整。因此，每一個(gè)應(yīng)用層當(dāng)中的協(xié)議都可以對應(yīng)一塊網(wǎng)卡，并且通過這種方式實(shí)現(xiàn)各層的同時(shí)運(yùn)行，另外通過通信服務(wù)器所實(shí)現(xiàn)的并不僅僅是通信功能，利用通信服務(wù)器終端還可以實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)調(diào)相關(guān)設(shè)備的通信。

4? 整體項(xiàng)目的改造效果與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

整體的NCS項(xiàng)目改造一共需一周的時(shí)間，通過這種改造方式，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)組在不停轉(zhuǎn)的工作模式下進(jìn)行相關(guān)的改造。并且通過這種改造方式進(jìn)行改造的電機(jī)組，可以在半年的時(shí)間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)營，并且不需要進(jìn)行割接工作。整體與NCS相關(guān)的各種項(xiàng)目改造過程一般具有較小的差異性，隨著科技的發(fā)展，NCS系統(tǒng)的功能性也會逐漸的提升，逐漸的滿足各類的組網(wǎng)要求。

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