NCS系統(tǒng)運行狀態(tài)下的改造

劉瑞

摘? 要：NCS系統(tǒng)是當(dāng)今電力系統(tǒng)與電廠運營中主要的電力檢測系統(tǒng)，同時NCS系統(tǒng)也是發(fā)電站進行調(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)電廠都運用了NCS系統(tǒng)。因此，本文將通過對NCS系統(tǒng)的運用范圍以及NCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢進行詳細的分析，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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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)運作下，共同的組成了發(fā)電站全自動控制技術(shù)相關(guān)運作系統(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等國際認可的國際標準，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，促進發(fā)電廠的全自動監(jiān)控技術(shù)進行更加全面的發(fā)展。

2? NCS系統(tǒng)所具備的優(yōu)點

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目工程在進行項目的整體設(shè)計、項目的發(fā)電生產(chǎn)以及設(shè)備的運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)中的各種實驗裝置與通信層之間的各種實驗裝置能夠從發(fā)電廠的站控層進行遠程的調(diào)整與匹配，從而做到遠程智能化校驗。通過對這種校驗方式的運用，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)信息進行實時的監(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標注的一體化系統(tǒng)配置方式

NCS系統(tǒng)在自身的設(shè)計中就具有著集開放性與交互操作性于一身的IEC61580標準，也正是因為這種原因，系統(tǒng)自身可以通過標準中的相關(guān)建模優(yōu)勢，來對涌入的各類信息流進行高度的篩選與優(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)計與應(yīng)用全部使用跨平臺的設(shè)計方式進行運營。系統(tǒng)中的軟件、硬件運行方法和算法均具有著充分的透明性，并且因為這種設(shè)計原因，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行分析和監(jiān)控，從而對其進行科學(xué)化的責(zé)任區(qū)劃分。通過這種方式對平臺的運行權(quán)限進行責(zé)任化的管理，從而對不同人員的操作權(quán)限進行精細的劃分和制定，為不同種類的工作員工進行不同種類的權(quán)限匹配，同時可以實現(xiàn)所有用戶均可通過系統(tǒng)對不同的責(zé)任區(qū)進行管理，并且在管理的同時，對自己的所擁有的權(quán)限進行工作或工單的處理。

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

3.1 項目的整體概述

該項目的核心是兩個1000MW的超超臨界發(fā)電機組，其連接方式采用單元接線法，接入電壓為500kV，使用了一個半斷路器的接線對整體機組進行連接，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，輸出點的模擬量為3點。

針對以上的項目情況進行設(shè)計，可以采取軟件設(shè)計的設(shè)計方法和設(shè)計原則，將整體項目分為站控層和間隔層兩個部分，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)議為標準的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)前先進的雙網(wǎng)絡(luò)型通信方案，并且通過這種通信方案實現(xiàn)將測控裝置直接連接進入整體項目的以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，并且能夠連接進入站控系統(tǒng)的后臺系統(tǒng)。使用諸如PSX609 等連接方式進行連接。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)備進行相應(yīng)的連接。

3.2 項目的改造方案

在進行NCS系統(tǒng)的具體改造過程中，可以將改造范圍進行兩部分的劃分，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，對站控層進行合理的資源配備。并且通過這種資源配備方案，實現(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。

首先對站控層進行改造，改造站控層的方案主要由兩個部分構(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，要選擇具有雙機備用系統(tǒng)并保證能夠進行并列運行的通信服務(wù)器裝置，在每一個通信服務(wù)器裝置中，都會配備3個相獨立的以太網(wǎng)模組，并且利用這種方式可以實現(xiàn)通過以太網(wǎng)網(wǎng)與后臺控制系統(tǒng)進行通信，從而可以進一步的加強數(shù)據(jù)流的交換，加強信息更新的效率，使資源調(diào)度具有良好的實時性，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，也是因為這一原因，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通信實現(xiàn)更加高效的調(diào)度與調(diào)整。因此，每一個應(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現(xiàn)各層的同時運行，另外通過通信服務(wù)器所實現(xiàn)的并不僅僅是通信功能，利用通信服務(wù)器終端還可以實現(xiàn)與其他網(wǎng)調(diào)相關(guān)設(shè)備的通信。

4? 整體項目的改造效果與經(jīng)驗總結(jié)

整體的NCS項目改造一共需一周的時間，通過這種改造方式，能夠?qū)崿F(xiàn)電機組在不停轉(zhuǎn)的工作模式下進行相關(guān)的改造。并且通過這種改造方式進行改造的電機組，可以在半年的時間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的持續(xù)運營，并且不需要進行割接工作。整體與NCS相關(guān)的各種項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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