電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究

摘要：為了適應(yīng)國內(nèi)電力產(chǎn)業(yè)體制改革的要求，同時也為了提升火力發(fā)電企業(yè)的在電力生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)中的競爭力，火電廠內(nèi)電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)早已成為了一個普遍趨勢?；诖耍疚膹碾姎獗O(jiān)控系統(tǒng)的基本概況出發(fā)，介紹了ECMS存在的幾種組態(tài)模式，闡述了ECMS的基本結(jié)構(gòu)框架，并對其基本功能進(jìn)行了介紹，以期為火電廠提高機(jī)組電氣自動化提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣監(jiān)控系統(tǒng)；火電廠；系統(tǒng)模式；基本功能；優(yōu)點

中圖分類號：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-9671-(2012)042-0227-01

電氣監(jiān)控系統(tǒng)是電廠作業(yè)自動化的重要組成部分，集電腦、網(wǎng)絡(luò)通信、圖像信息顯示和實時監(jiān)控四大系統(tǒng)板塊于一體，是一個綜合性的智能管理控制體系。以分散控制、集中管理、信息共享為設(shè)計準(zhǔn)則，以實時準(zhǔn)確的信息收集、強(qiáng)大科學(xué)的運算能力、界面操作簡便易行、檢測養(yǎng)護(hù)途徑方便、人機(jī)交互快捷明晰為最高追求，當(dāng)前國內(nèi)電力產(chǎn)業(yè)改革不斷深化，電力企業(yè)市場競爭壓力越來越大，為了在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟，增強(qiáng)企業(yè)的競爭實力，在企業(yè)內(nèi)構(gòu)建設(shè)計一套可靠性高、安全性強(qiáng)、管理控制性能好的電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)顯得越來越必要。

1電氣監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控模式

火電廠的電氣監(jiān)控模式主要有集中式、遠(yuǎn)程式和現(xiàn)場總線式三種。

其中集中式監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計簡單，便于運行和維護(hù)，對于監(jiān)控站的防護(hù)要求也不是很高；然而，因其全部功能均集中于同一處理器，使得主處理器負(fù)擔(dān)過重，還不利于監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展升級：當(dāng)廠內(nèi)需要增加新的監(jiān)控的對象時，線路數(shù)量過多，處理器內(nèi)布線難度加大，主機(jī)內(nèi)的冗余量就會相對降低，進(jìn)而直接降低系統(tǒng)整體的可靠性。因此，總體來講，這種模式比較適用于較小區(qū)域的控制。

遠(yuǎn)程式監(jiān)控是國內(nèi)火電廠早期應(yīng)用的方式，又被稱作四遙式監(jiān)控。與集中式監(jiān)控模式相比，這種模式更可靠，它整個系統(tǒng)的運行不因某一設(shè)備故障而停滯，而且連接形式更為靈活，節(jié)省電纜用量的同時還省下了一大筆初裝費。但是，該模式系統(tǒng)裝置過多，體積過大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，到目前為止，也只是較多用于火電廠較小的系統(tǒng)中，未得廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)場總線監(jiān)控是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的火電廠自動化電氣監(jiān)控模式。除了具備遠(yuǎn)程式監(jiān)控的所有優(yōu)勢之外，由于該模式采用的多為智能設(shè)備，安裝方便快捷，可實現(xiàn)任意裁剪分隔的同時還無需投入過多的隔離設(shè)備，不同節(jié)點之間可以總線連接，可以大量節(jié)約了纜線采購費用。

2火電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

電氣監(jiān)控管理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大體有站點控制、通信管理、現(xiàn)場監(jiān)控三個層次，圖形框架如圖所示。

其中站點控制可以有效完成對火電廠大小電氣系統(tǒng)中的信號模擬量、設(shè)備開關(guān)量、數(shù)據(jù)脈沖量、溫度量等相關(guān)數(shù)據(jù)收集、記錄、運算、分析、報警等等，實現(xiàn)事故信息統(tǒng)計、分析、存檔，并向現(xiàn)場保護(hù)層發(fā)布調(diào)節(jié)指令，保障安全的同時提升火電廠電氣監(jiān)控的智能化。

通信管理層由幾個獨立的通信管理單位組成，各通信單位在以串行接口與DCS連接確?？煽啃缘耐瑫r，利用百兆以上的因特網(wǎng)與上層系統(tǒng)取得聯(lián)系?，F(xiàn)場監(jiān)控層的現(xiàn)場總線與通信管理層之間通過專門的高速網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)雙網(wǎng)聯(lián)接，互相保障系統(tǒng)運行的連續(xù)性。

3火電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)基本與功能介紹

火電廠的建立電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)后，可實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)信號的實時處理、關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫的有效創(chuàng)立、廠內(nèi)各項設(shè)備運行的操作控制、系統(tǒng)運行故障預(yù)警、記錄、以及在線診斷和自我恢復(fù)等功能。

3.1數(shù)據(jù)庫的建立

電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)包含有歷史、實時信息數(shù)據(jù)庫，還設(shè)計有專門的用戶數(shù)據(jù)庫，其中用戶數(shù)據(jù)中心是依照系統(tǒng)用戶的相關(guān)要求，方便其在系統(tǒng)中搜索所需信息而設(shè)計的；實時監(jiān)控管理中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息會對所監(jiān)控到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，存下各被控設(shè)備每時每該的運轉(zhuǎn)信息，當(dāng)然，不同的監(jiān)測工程對實時數(shù)據(jù)更新頻率與準(zhǔn)確度要求會有所不同，設(shè)計人員需具體情況具體分析；而歷史信息數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)對電廠電氣設(shè)備運行的重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行長時間存儲，方便日常工作與檢修的隨時調(diào)用。

3.2各數(shù)據(jù)庫的維護(hù)特點

信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫普遍具有較強(qiáng)的安全性與穩(wěn)定性，而且人機(jī)交互方便快捷，數(shù)據(jù)更新與修改難度也不大；其次，各數(shù)據(jù)庫及其之間可以實現(xiàn)跨越式信息查詢與數(shù)據(jù)調(diào)用，效率也比較高，能夠滿足電氣監(jiān)控管理工作的要求；對于時間已久的歷史數(shù)據(jù)，按照不同的要求可以實現(xiàn)不同方式下的重新整合與轉(zhuǎn)存。

3.3運行監(jiān)視和報警

系統(tǒng)顯示器可以實時顯示整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行信息、被控電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)參數(shù)以及不同系統(tǒng)分支的操作說明等信息。兩個顯示終端可以顯示不同部分的信息，可以單獨或提效信息報告，或顯示實況圖像。如果出現(xiàn)模擬量越限的情況，就可以直接顯示出越限對象的編號、名稱、實時運行測量值、設(shè)備極限值等、超限信息，還可以記錄越限時間、總共次數(shù)，在打印出信息報告的同時發(fā)出事故或者預(yù)告警示。

3.4系統(tǒng)的控制方式

電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的控制方式分就地控制、分布式控制系統(tǒng)控制兩種。系統(tǒng)對于命令的執(zhí)行以就地控制優(yōu)先，然后才是分布式控制系統(tǒng)。本地與遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合，實現(xiàn)全部范圍內(nèi)的實時監(jiān)督與控制，確保系統(tǒng)管控命令的—致性、穩(wěn)定性、安全性。

3.5系統(tǒng)自動診斷

在實現(xiàn)了對電力設(shè)備的實時監(jiān)測后，運行人員能夠正確、及時、詳細(xì)地掌握各設(shè)備的運行情況，預(yù)測可能出現(xiàn)故障的位置，提前進(jìn)行檢查與分析、預(yù)先采取措施、及時處理，即在線診斷各電氣設(shè)備。在線診斷出設(shè)備故障時能夠自動發(fā)出警示，并提供具體的故障信息，為相關(guān)工作人員提供必要的參考，方便其開展工作。

4結(jié)束語

隨著當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)快速創(chuàng)新，以及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的不斷進(jìn)步，火電廠的電氣設(shè)備控制、保護(hù)裝置也處于持續(xù)升級當(dāng)中，建立健全電氣監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)條件日趨成熟，在此背景下，現(xiàn)場總線監(jiān)控模式的采用和智能化電氣監(jiān)控系統(tǒng)的建立將會成為國內(nèi)火力發(fā)電廠未來發(fā)展中的重要工作，而且隨著電力體制改革的進(jìn)一步深入，該監(jiān)控系統(tǒng)必將得到更一步的完善。

參考文獻(xiàn)

[1]曹福波，錢士濤，倪劍.王曲電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)淺析[J].山東電力技術(shù)，2006，3:58-60.

[2]馬保軍.現(xiàn)場總線在發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用中若干問題探討[J].2008，4:6-15.

[3]蘇國梁，張道明，潘一忠.數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的探討[J].2003，21:21-24.

[4]吳澤生，吳艷萍.數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的探討[J].2004，1:94-97.