火力發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS的應用和發(fā)展

摘 要：文章主要從ECS的產(chǎn)生以及ECS連接方式的構(gòu)成兩個角度進行了分析，得出ECS在火力發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應用方式，并對其未來的發(fā)展方向進行了詳盡的分析。希望通過文章的探究，為相關(guān)的人員提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS；應用；發(fā)展

在信息技術(shù)逐漸發(fā)展的進程中，火電廠也開始應用信息化技術(shù)進行工作。現(xiàn)階段，我國的火力發(fā)電廠都配置了相應的電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS，利用有效的方式將ECS與DCS相連接，使得火電廠的機爐電之間形成了一體化運行的模式，從而有效地推動了火力發(fā)電廠的發(fā)展。文章主要從火力發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS的應用角度來進行探究，并分析了ECS的發(fā)展前景，下面就展開具體的分析。

1 ECS的產(chǎn)生

我國的火電機組在不斷的發(fā)展中，自1980年，我國火力發(fā)電廠中所應用的火電機組的單機容量逐漸突破了300mw，而為了能夠支持大容量火電機組的運行，我國開始在該種類型的火電機組中應用ECS，在應用之初，主要是利用ECS對汽機以及鍋爐進行掌控，然而，電氣控制畢竟是一種機械式控制方式，無法靈活性操作，所以導致了機爐無法與電氣之間形成協(xié)調(diào)一致的運行局面。在1990年以后，各種微機保護監(jiān)控裝置被逐漸的發(fā)展起來，并開始應用到火電機組中，這樣就使得電氣系統(tǒng)逐漸與DCS開始連接。

在電氣系統(tǒng)與DCS進行連接后，需要進行接入信息的傳送，而電氣系統(tǒng)與DCS之間的連接方式主要是采用的空節(jié)點與4-20mA直流信號之間的連接。應用這樣的連接方式，可以使得電氣系統(tǒng)與DCS中的CRT之間進行有效的電氣信息傳送，從而使得電氣設(shè)備能夠有效地實現(xiàn)控制和系統(tǒng)調(diào)節(jié)。這樣的連接方式主要是以硬接線連接為參照依據(jù)，雖然，連接需要的投資金額相對較大，但是現(xiàn)階段大部分的火力發(fā)電廠還是沿用著硬接線接入的連接方式，但是這樣的連接方式也在長期的發(fā)展中，問題逐漸暴露出來，例如DCS需要地有很多的外配設(shè)施進行配置，在連接的過程中，需要耗費的資金成本較多，并且DCS在連接之后，接入信息具有較大的局限性，系統(tǒng)無法有效地進行性能的拓展等。

上述的接入方式還存在很大的難度，采用其他的方式來取代硬接線連接方式是有其一定的必要性的。這些年，通信技術(shù)在不斷的發(fā)展當中，其也逐漸的應用到電力自動化領(lǐng)域當中，為電氣系統(tǒng)與DCS的連接奠定了扎實的基礎(chǔ)。要想能夠使得火力發(fā)電廠的運作質(zhì)量得到進一步的提升，就需要合理的應用電力監(jiān)控系統(tǒng)，這就是電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的條件。而隨著電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用，ECS與DCS的連接方式也轉(zhuǎn)變成了硬接線+通信的連接方式，而這樣的連接方式也逐漸得到了各個火力發(fā)電廠的認可，并且相關(guān)的人員正在對ECS進行不斷的完善，但是，我國的DCS與繼電保護裝置的生產(chǎn)廠家不同，因此，要想將系統(tǒng)連接起來還存在一定的困難。

2 “硬接線+通信”的方式的ECS構(gòu)成

就目前火力發(fā)電廠中電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS來看，其主要采用的連接方式就是硬接線+通信連接方式，這樣的連接方式的結(jié)構(gòu)主要采用的是分布式分層體系結(jié)構(gòu)，在這一結(jié)構(gòu)中，所分的層次主要為站控層、通信層以及間隔層等。

如今，絕大多數(shù)的電氣系統(tǒng)信息都是利用通信來實現(xiàn)與DCS的連接，而連接所起到的主要作用就是監(jiān)控作用，卻并沒有應用任何控制電氣的軟件。而將ECS應用到電力系統(tǒng)中，不僅可以為DCS控制的實現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)，而且還能夠進行各種復雜的電氣保護操作，使得電氣系統(tǒng)在安全、有效的管理平臺上進行運作，這也發(fā)揮了ECS的應用價值。

通信層一般以通信管理機為核心，對信息起到分組與上傳下達的作用，通過以太網(wǎng)接入站控層的實時主干網(wǎng)，廠用電綜保裝置通過RS485或者現(xiàn)場總線接入通信管理機，對于第三方智能電器設(shè)備，一般通過通信管理機實現(xiàn)通信接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)完整的電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，同時通信管理機可經(jīng)過串行接口與DCS的分布式處理單元DPU相連，進行信息交換。

3 全通信ECS通信的展望

ECS系統(tǒng)在發(fā)展的進程中，其不斷對自身的電氣自動化水平進行提高，有效地改善了ECS與DCS之間的連接方式，發(fā)展至今，ECS與DCS之間已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了無縫連接。雖然，目前的DCS與ECS之間是一種無縫連接的狀態(tài)，但是對通信信息還是應用的監(jiān)控手段，而沒有實現(xiàn)有效地控制，這樣無法滿足用戶的實際需求，為了能夠使得用戶的需求得到最大限度的滿足，我國的一部分ECS廠家開始針對通信進行了詳盡的研究，在研究的過程中，也積累了相應的經(jīng)驗，這就為全通信方式的構(gòu)建奠定了一定的基礎(chǔ)。

這種情況下，通信管理機按照電廠的工藝配置需求，參與工藝聯(lián)鎖控制的通信管理機和相應的DPU一對一進行通信，由于每個工藝過程的綜保裝置數(shù)量較少，因而通信實時性較高，基本能滿足電廠工藝聯(lián)鎖控制的需求，對于不參與工藝聯(lián)鎖的電氣信息，通過ECS站控層的通信網(wǎng)關(guān)接入DCS。

通過這種方式，電氣系統(tǒng)的控制和聯(lián)鎖全部通過網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)，實時性和硬接線雖然有一定的差距，但都能滿足技術(shù)要求，在實現(xiàn)全通信的目標過程中，是一種大膽有益的嘗試，但這種方式也存在一些困難：

（1）在ECS、DCS中，控制都是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般都不大于三層，并且互聯(lián)的設(shè)備一般為一個廠家的產(chǎn)品和系統(tǒng)，控制信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)為四層，DCS的開放性限制也影響了兩個系統(tǒng)之間的連接的緊密型，可靠性和實時性也受到較大制約。

（2）通信管理機因工藝的過程來配置，因數(shù)量較多而使投資成本增加。在未來應用中，如果參與工藝聯(lián)鎖的綜保裝置能夠根據(jù)DCS和ECS的不同要求，把控制信息和非控制信息分開，分別通過獨立的接口接入DPU和ECS的通信管理機，這樣接入DCS信息的可靠性和實時性會有很大提高，但通信負荷的增加、控制的切換等對綜保裝置提出了新的技術(shù)要求，同時DCS廠家在市場利益受沖擊的情況下，接入不同通信接口和規(guī)約的裝置，勢必會有較大阻力。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國的電力系統(tǒng)在高速發(fā)展的同時，也使得ECS的應用范圍逐漸得到拓展，在目前的大中型火電機組中，ECS主要采用硬接線+通信的方式與DCS進行連接使用，從而有效地滿足了機爐電一體化控制的目標。而隨著社會的發(fā)展，通信技術(shù)以及ECS都得到了有效地發(fā)展，這樣就使得火力發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS的應用效果更加突出，使得火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)連接方式發(fā)生了進一步的轉(zhuǎn)變，硬接線的全通信方式會逐漸被硬接線+通信的連接方式所取代，應用這樣的連接方式，能夠有效地實現(xiàn)火力發(fā)電廠的長遠可持續(xù)發(fā)展。

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