電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)探討

劉彥彥

【摘要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對電氣自動化水平要求越來越高。電氣監(jiān)控系統(tǒng)具有操作方便、可控度高、檢修方便等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)用電優(yōu)化、故障迅速切換和恢復(fù)、減少值班人員的工作量、提高工作效率的作用，為電廠的安全穩(wěn)定工作提供了保障，因此，電廠電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義。本文介紹了電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，并分析了電氣監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)展中存在的問題以及系統(tǒng)的調(diào)試情況。

【關(guān)鍵詞】電廠；電氣監(jiān)控系統(tǒng)；自動化

一、引言

電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)是推動發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)電氣自動化而研制的新型綜合化系統(tǒng)，該系統(tǒng)對電廠用電中低壓電氣系統(tǒng)具有保護(hù)、測量、分析、控制等綜合功能?？梢詫﹄姀S熱控與電氣自動化進(jìn)行協(xié)調(diào)從而實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展，全面推動發(fā)電廠的自動化水平和電廠用電控制管理水平，保證了發(fā)電廠運(yùn)行的的安全性和可靠性，對發(fā)電廠在當(dāng)前電力市場中的競爭力具有促進(jìn)作用。電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)是電廠中不可缺少的重要組成部分，因此要進(jìn)一步推動監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。然而現(xiàn)階段監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)展過程中還存在一些問題，需要及時(shí)的進(jìn)行解決，才能更好的保證電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)安全有效運(yùn)行。

二、電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)概況

電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)采用DCS技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，在進(jìn)行DSC的接入過程中可能會產(chǎn)生很多問題，因此需要對電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的主要措施和指標(biāo)進(jìn)行了解和分析，找出相關(guān)問題，從而推動電氣系統(tǒng)的早日實(shí)現(xiàn)。

1.系統(tǒng)功能

電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電廠運(yùn)行系統(tǒng)的監(jiān)控，如果只是簡單地依靠DCS技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量，這樣并不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制。對監(jiān)控系統(tǒng)中的控制功能和技術(shù)進(jìn)行深層次的強(qiáng)化，才能實(shí)現(xiàn)電廠電氣系統(tǒng)的有效監(jiān)控和運(yùn)行管理。充分發(fā)揮出電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的功能作用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠體現(xiàn)出電氣系統(tǒng)接入DCS在聯(lián)網(wǎng)下的系統(tǒng)功能優(yōu)越性。

2.總線標(biāo)準(zhǔn)

電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的總線標(biāo)準(zhǔn)也是指系統(tǒng)所采用的總線協(xié)議，對總線標(biāo)準(zhǔn)的確定也就是對監(jiān)控設(shè)備之間互通協(xié)議的確定，這樣同時(shí)也就確定了所采用的相關(guān)技術(shù)和監(jiān)控設(shè)備，對總線協(xié)議的基本原理進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)所有類型的總線都具有相似性，對其進(jìn)行應(yīng)用都可以解決系統(tǒng)的雙向數(shù)字通信問題，但是在實(shí)際效果和使用功能上，不同總線協(xié)議還是存在較大差異的，因此管理人員需要對總線協(xié)議進(jìn)行鑒定和篩選，從而選取出合適的總線標(biāo)準(zhǔn)推動電廠電氣的生產(chǎn)和管理。

三、電廠電氣控制系統(tǒng)發(fā)展的問題

1.通信問題

在系統(tǒng)中存在著通信接口不規(guī)范、通信的實(shí)時(shí)性和可靠性差、通信設(shè)備差、缺乏可擴(kuò)展性等問題，這些問題都是制約ESC發(fā)展的因素。ECS需通信聯(lián)網(wǎng)的不同設(shè)備廠的前端設(shè)備多，而不同的設(shè)備制造廠技術(shù)存在較大的差異，沒有對通信接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，造成ESC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的工作量巨大。大多數(shù)通信接口方式都需要在現(xiàn)場來決定、開發(fā)實(shí)施方案和通信協(xié)議，一些協(xié)議還需要通過軟件工程師的經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場破譯，一些設(shè)備需要有償開放。這些問題都對ESC系統(tǒng)的通信速率及穩(wěn)定性造成影響。

2.操作權(quán)限問題

電廠電氣設(shè)備通常被納入到DCS系統(tǒng)集中控制，ECS系統(tǒng)是DCS系統(tǒng)的一種備用操作手段，因此通常也就具有遠(yuǎn)程控制功能，另外，開關(guān)柜或設(shè)備也需具備操作功能。為了實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間段只允許一種控制是激活的，因此在設(shè)計(jì)中要有阻斷措施。在間隔層控制單元上對兩位置“就地/遠(yuǎn)方”轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，將DCS與ECS置于同一工作位置，利用ECS后臺對密碼保護(hù)進(jìn)行設(shè)置，從而將它的操作權(quán)限進(jìn)行屏蔽。只有在某些緊急的情況下，通過操作人員的授權(quán)，ECS才能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制。但這種方法存在確定，也就是操作權(quán)限缺少硬件的閉鎖裝置，DCS與ECS可能進(jìn)行同時(shí)操作。

3.ECS性能差異大

ECS系統(tǒng)的基本性能需要有，數(shù)據(jù)庫的建立于維護(hù)、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與處理、畫面生成及顯示、控制與檢測、人機(jī)通信、系統(tǒng)自動診斷和修復(fù)、時(shí)鐘同步、電能調(diào)制、運(yùn)行管理功能、與相關(guān)設(shè)備接口等等。每一項(xiàng)功能都具有各自的內(nèi)容，如在運(yùn)行管理中，就包括事故分析檢索、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、在線設(shè)備分析、維修記錄管理、模擬操作等。由于ECS性能沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，廠家開發(fā)和生產(chǎn)出的產(chǎn)品各異，很難對市場中產(chǎn)品的優(yōu)劣進(jìn)行界定。因此，國家應(yīng)該出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對各個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品性能進(jìn)行規(guī)范，從而促進(jìn)電氣監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。

4.和DCS接口的問題

當(dāng)前，我國的DCS硬件大多數(shù)采用的都是進(jìn)口設(shè)備，而進(jìn)口的DCS通信開放性受到極大的限制。DCS與ECS的接口存在較多問題。一方面，由于DCS系統(tǒng)主要是對機(jī)爐的控制，而對于電氣自動化控制方面就比較有限，因此，對ECS中很多數(shù)據(jù)都不能接受。另一方面，DCS系統(tǒng)的掃描周期一般為200ms，相對時(shí)間較快，而它的通信周期、信息量個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)包長度都將對通信的實(shí)時(shí)性造成一定的影響，對ECS通信速率的穩(wěn)定性造成影響。

四、電廠電氣控制系統(tǒng)調(diào)試過程中存在的問題和解決方案

1.信息數(shù)據(jù)的存放

在進(jìn)行電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試過程中，設(shè)備本身與系統(tǒng)之間會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要依靠ECS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交換，從而由DCS系統(tǒng)對這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分配和處理。在電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試過程中，這些步驟都是非常關(guān)鍵的，監(jiān)控系統(tǒng)會把信息數(shù)據(jù)的指令傳送給DCS系統(tǒng)，同時(shí)也會利用DCS系統(tǒng)存放一些無關(guān)的信息數(shù)據(jù)。

2.DCS的控制

利用DCS系統(tǒng)來進(jìn)行控制，要全面的考慮設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)的調(diào)試過程中，為了讓設(shè)備的安全性得到保障，必須對設(shè)備的變壓器、合閘開關(guān)、進(jìn)線開關(guān)、電動機(jī)控制開關(guān)等控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，其中主要以ECS系統(tǒng)所需要控制設(shè)備的閉鎖為主，如果進(jìn)行ECS的單方控制，那么就不能保證它的功能效果和安全性，如通過DCS系統(tǒng)來控制，就可以完成閉鎖回路或其它控制操作，這樣有利于實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制，保證了系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

3.電磁干擾問題

在進(jìn)行電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試過程中，每個(gè)設(shè)備為了完成與總線的連接，都會產(chǎn)生大量的屏蔽雙絞線，所以電磁干擾問題是電氣監(jiān)控系統(tǒng)中比較常見的問題之一。在系統(tǒng)的調(diào)試過程中，傳輸數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)互訪就會產(chǎn)生大量的電磁信號從而對周圍的設(shè)備造成干擾，這樣也就導(dǎo)致互相作用的惡性循環(huán)的出現(xiàn)，最后造成DCS系統(tǒng)顯示壞點(diǎn)或造成數(shù)據(jù)在傳送過程中出現(xiàn)亂碼或丟失的問題。為了使信號傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性得到保障，因此需要對布線線纜進(jìn)行屏蔽層接地處理，如果線纜過長就需要做分段接地處理。

五、總結(jié)

總而言之，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求，電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電廠用電優(yōu)化、減少值班人員的工作量、提高工作效率，同時(shí)也保證了電廠運(yùn)行工作的安全穩(wěn)定。因此，大力發(fā)展電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)對促進(jìn)電力事業(yè)發(fā)展具有重要意義。通過對電廠電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，從而為電氣監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供相關(guān)參考。

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