電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用探討

張向紅

摘要：文章對(duì)電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成方式，重點(diǎn)從電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的保護(hù)間隔、通信管理和中心監(jiān)控層進(jìn)行了介紹，就當(dāng)前兩種主要的電氣監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析，總結(jié)各自的優(yōu)勢(shì)與不足，最后對(duì)ECMS接入DCS方式中的串口接入、網(wǎng)關(guān)接入、串口+網(wǎng)關(guān)接入三種方式進(jìn)行了詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：電廠電氣；監(jiān)控管理；組網(wǎng)方式；接入DCS方式

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0028-02

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度越來越高。電氣系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行管理水平，將直接關(guān)系到發(fā)電廠運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性?；陔娏ο到y(tǒng)發(fā)展的需求，電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)（ECMS）應(yīng)運(yùn)而生。ECMS是為實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、維護(hù)而開發(fā)的自動(dòng)化在線監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設(shè)以降低運(yùn)行成本、減少投資、節(jié)約人力資源為目標(biāo)，以期更好地保障電廠電氣的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成分析

電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)整體上可分以下三層：保護(hù)間隔、通信管理和中心監(jiān)控，從而極大地提高了系統(tǒng)的安全性與可靠性?，F(xiàn)將這三層的結(jié)構(gòu)組成及功能分述如下：

1.1 保護(hù)間隔層

由于考慮到目前ECMS系統(tǒng)一般為全數(shù)字遙控方式，同時(shí)考慮到要與DCS的快速信息交換以及需要配備智能保護(hù)系統(tǒng)裝置這三點(diǎn)因素，因而ECMS的保護(hù)間隔層在配置方案上，一般從配置類別、接入方式和構(gòu)成單元三個(gè)方面進(jìn)行考慮。間隔層設(shè)備主要包括微機(jī)型保護(hù)測(cè)控裝置和遙控閉鎖裝置，保護(hù)測(cè)控裝置集保護(hù)、測(cè)量、開關(guān)量采集、斷路器控制、故障錄波、通訊等功能為一體，采用通訊方式接入DCS系統(tǒng)，在DCS中無需重復(fù)設(shè)置采集和控制點(diǎn)。

1.2 通信管理層

從ECMS的結(jié)構(gòu)來看，通信管理層是系統(tǒng)的中間層，其主要功能是適配和作接口的用途。功能各異的通信管理機(jī)是通信管理層的核心構(gòu)成內(nèi)容，完成通信控制和協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能。因此，對(duì)通訊主控單元的硬件方面要求較高，必須具備很高的可靠性和通用性；而在軟件方面，則應(yīng)該具備實(shí)時(shí)、擴(kuò)展、通訊功能。廠用段按地理位置劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域就地配置通信管理機(jī)和以太網(wǎng)交換機(jī)，用于間隔層各種智能設(shè)備通信接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換，保護(hù)測(cè)控裝置優(yōu)先選用以太網(wǎng)接口。

1.3 中心監(jiān)控層

在電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，中心監(jiān)控層發(fā)揮著指揮作用，是該系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分。它負(fù)責(zé)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、管理功能。該層集中了總服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、工作站、通信服務(wù)器、相關(guān)終端設(shè)備等。因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜，各種設(shè)備的配置也由于企業(yè)不同的需要而有所差異。監(jiān)控管理系統(tǒng)采用Client/Server體系結(jié)構(gòu)，支持ODBC和QSL，具有很好的開放性，綜合實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠電氣系統(tǒng)各信息的分析、處理以及做出反饋、指令完成對(duì)電氣設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)。在中心監(jiān)控層中，網(wǎng)絡(luò)采用多并行接口及動(dòng)態(tài)訪問技術(shù)，極大地提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

2 電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式

從現(xiàn)有的技術(shù)水平來看，電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)是作為DCS系統(tǒng)中的子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行的，也同步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)信息的共享。在此，就當(dāng)前兩種主要的電氣監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式介紹如下：

2.1 “混合通信”模式

根據(jù)通信方式的不同，ECMS的組網(wǎng)方式之一，就是“混合通信”模式。在該模式當(dāng)中，主要設(shè)備是通過硬接線方式予以控制，而其他電氣設(shè)備則用全通信方式實(shí)現(xiàn)與DCS保持信息互通。同時(shí)，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性及快速運(yùn)行能力，采用高速、穩(wěn)定的現(xiàn)場總線技術(shù)以實(shí)現(xiàn)這一目的。

2.2 “全通信”模式

ECMS的組網(wǎng)方式的第二種模式就是“全通信”組網(wǎng)模式。相對(duì)“混合通信”模式來說，在“全通信”模式中沒有采取硬接線方式，而是在系統(tǒng)中電氣設(shè)備全部采用全通信方式，從而實(shí)現(xiàn)控制并與DCS保持信息互通。與“混合通信”模式相似的是，同樣采用高速、穩(wěn)定的現(xiàn)場總線技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性及快速運(yùn)行能力的目標(biāo)。

3 ECMS接入DCS的方式

在電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)中，主要是借助網(wǎng)絡(luò)通信的方式將采集到的信息（比如電壓、電流等數(shù)據(jù)信息）傳輸至DCS，以此來實(shí)現(xiàn)二者的互聯(lián)與數(shù)據(jù)通信。其方式主要有串口接入、網(wǎng)關(guān)接入和串口+網(wǎng)關(guān)接入三種。以下就ECMS接入DCS的方式作詳細(xì)的分析：

3.1 串口接入

通過串口接入方式，就是ECMS應(yīng)用通信管理單元提供的與DCS的通訊接口（包括串行接口和Ethernet接口）來實(shí)現(xiàn)與DCS的接入。這一方式在接入方案上較為簡單，也容易協(xié)調(diào)，但由于該方式實(shí)時(shí)性差，故應(yīng)用較少。

3.2 網(wǎng)關(guān)接入

在這接入方式當(dāng)中，ECMS Ethernet通過Gateway與DCS Ethernet連接，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。相比串口接入而言，網(wǎng)關(guān)接入在實(shí)時(shí)性方面有所改善，但是由于ECMS Ethernet應(yīng)用層協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)分層太多，因而實(shí)踐應(yīng)用中也帶來一些

問題。

3.3 串口+網(wǎng)關(guān)接入

本方案是綜合了以上兩種方案的各自優(yōu)勢(shì)，而避開了它們的不足。但是由于在建設(shè)實(shí)踐中該方案難度大、價(jià)格高，因而往往是對(duì)于一些自動(dòng)化程度高的情況下才采用。

可見，以上3種方案有各自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在具體實(shí)踐中要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來大量的新技術(shù)、新設(shè)備在電力系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用。電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)作為提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度，維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行的重要工具，也必將隨科技的發(fā)展而不斷地完善和向前發(fā)展。本研究從電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的保護(hù)間隔、通信管理和中心監(jiān)控層進(jìn)行了介紹，并對(duì)ECMS接入DCS方式中的串口接入、網(wǎng)關(guān)接入、串口+網(wǎng)關(guān)接入三種方式進(jìn)行了詳細(xì)論述，研究表明，串口接入、網(wǎng)關(guān)接入有著一定的應(yīng)用空間，但缺點(diǎn)也明顯，串口+網(wǎng)關(guān)接入的方式綜合了以上兩種方案的各自優(yōu)勢(shì)，避開了它們的不足。但是由于在建設(shè)實(shí)踐中該方案難度大、價(jià)格高，因而往往是對(duì)于一些自動(dòng)化程度高的情況下才采用。希望本文能為此類實(shí)踐應(yīng)用和研究起到拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：周 瓊）