電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

李東峰

摘要：電力監(jiān)控系統(tǒng)是在現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信等相關(guān)技術(shù)來(lái)對(duì)電廠生產(chǎn)實(shí)施監(jiān)控的一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平得到有效提升。本文將深入地研究分析電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展中的問(wèn)題，并結(jié)合電力生產(chǎn)實(shí)際，提出改進(jìn)方案，為我國(guó)的電力行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng);電力應(yīng)用;電力生產(chǎn)

1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)站控層設(shè)備構(gòu)成分析

1.1系統(tǒng)服務(wù)器

系統(tǒng)服務(wù)器為整個(gè)控制系統(tǒng)提供過(guò)程數(shù)據(jù)、報(bào)警SOE、記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。關(guān)鍵的進(jìn)程運(yùn)行在系統(tǒng)服務(wù)器上。系統(tǒng)服務(wù)器具有高速、高效和高度靈活的特點(diǎn)，它能夠高速進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描和數(shù)據(jù)處理并將大量的實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)和有意義的信息提供給操作員站、工程師站和系統(tǒng)維護(hù)人員。系統(tǒng)服務(wù)器還兼?zhèn)渫ㄐ欧?wù)器的相關(guān)作用，利用站級(jí)網(wǎng)絡(luò)、通信控制層內(nèi)的主控單元或者是其他相關(guān)設(shè)備，來(lái)完成數(shù)據(jù)交換的過(guò)程，進(jìn)而使數(shù)據(jù)可以與網(wǎng)絡(luò)實(shí)施連接，完成數(shù)據(jù)向主站的傳遞任務(wù)，這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)也是系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施處理的關(guān)鍵性工作內(nèi)容。

1.2工程師站與操作員站

工程師站通常均是在高分辨率的畫質(zhì)條件下，來(lái)實(shí)現(xiàn)編輯、操作及維護(hù)工作的開展過(guò)程。工程師站所給出的全套工具，不僅能夠編輯、創(chuàng)建圖像、數(shù)據(jù)與邏輯控制，還可以能通過(guò)軟件開發(fā)及維護(hù)，將數(shù)據(jù)文件在服務(wù)器中得以保存下來(lái)。同時(shí)，提供了運(yùn)行人員與分散控制系統(tǒng)之間的圖形交流界面，用戶可通過(guò)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)操作員站，完成瀏覽報(bào)警、報(bào)表、趨勢(shì)曲線、組態(tài)畫面顯示等過(guò)程控制。

1.3轉(zhuǎn)發(fā)工作站

電力監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，還可以向DCS等第三方系統(tǒng)完成遙測(cè)、電量、計(jì)算量的轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)還能夠與第三方運(yùn)用不同規(guī)約完成對(duì)各類信息的實(shí)時(shí)交換，能夠借助串行口通道與網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)施，另外，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多種模擬屏接口功能。

2電力監(jiān)控系統(tǒng)通信控制層與間隔層構(gòu)成

2.1通信控制層的構(gòu)成

通信、控制為通信控制層所包含的兩大功能，其中通信功能是把間隔層當(dāng)中的通信接口、通信規(guī)約等相關(guān)信息，轉(zhuǎn)變?yōu)檎究貙觾?nèi)統(tǒng)一的通信規(guī)約，并把較為重要的信息與DCS系統(tǒng)內(nèi)的DPU信息實(shí)施互換，實(shí)施互換的信息，包含模擬量與開關(guān)量?jī)煞N信息方式?？刂乒δ苤笇⒁恍┡c廠用電相關(guān)的控制邏輯放在這一層來(lái)實(shí)現(xiàn)。通信控制層的裝置通過(guò)各種接口及通信規(guī)約與綜合保護(hù)測(cè)控裝置以及其他智能設(shè)備通信，將各種各樣的規(guī)約經(jīng)過(guò)接口和格式轉(zhuǎn)換統(tǒng)一成在站級(jí)網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，這樣，就使得系統(tǒng)在站控層網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的，可保證站控層各個(gè)主站軟件的穩(wěn)定。

2.2間隔層的構(gòu)成

一般來(lái)說(shuō)，電力監(jiān)控系統(tǒng)所采用的間隔層裝置，通常其構(gòu)成包含了兩個(gè)保護(hù)測(cè)控裝置。對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)，其所制造的測(cè)控裝置，能夠在主控單元的配合下，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中得以集成。在這里，應(yīng)用到的接口方式存在以太網(wǎng)等各類形式。另外，還可以利用廠商所給出的管理機(jī)，利用站控層當(dāng)中的通信服務(wù)，把它在系統(tǒng)中做到有效接入。

3電力監(jiān)控系統(tǒng)方案簡(jiǎn)介與應(yīng)用分析

按照工藝流程組網(wǎng)的單臺(tái)機(jī)組ECS系統(tǒng)方案如圖1所示。在這種組網(wǎng)方案中，中間層的通訊管理機(jī)是按照生產(chǎn)工藝配置的，所管理的間隔層設(shè)備也按照生產(chǎn)工藝組網(wǎng)。成對(duì)的通訊管理機(jī)（熱備用）并列運(yùn)行，配置有與DCS的DPU通信接口，與DPU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和信息交換，通訊管理機(jī)均有冗余配置的與DCS-DPU通信的接口，一旦其中一個(gè)通信接口故障，可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。主廠房鍋爐、汽輪機(jī)等工藝負(fù)荷的通訊管理機(jī)按照電廠不同工藝流程與DCS的DPU按1∶1冗余配置;低壓電源及PC-MCC饋線的通訊管理機(jī)按段冗余配置，發(fā)變組測(cè)控的通訊管理機(jī)按單元機(jī)組配置。380V公用系統(tǒng)的通訊管理機(jī)按照電廠不同工藝流程與DCS的DPU按1∶1冗余配置。高壓備用變壓器測(cè)控及保護(hù)配置一對(duì)通訊管理機(jī)。

對(duì)于單機(jī)電力監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的通訊管理機(jī)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)設(shè)配置有6臺(tái)鍋爐、4臺(tái)汽機(jī)、9臺(tái)電氣、3臺(tái)500kV的測(cè)控部分、2臺(tái)冷空部分及1臺(tái)備用設(shè)備。而對(duì)于站控層后臺(tái)來(lái)說(shuō)，其存在的配置包含2臺(tái)服務(wù)器、1臺(tái)操作員站、2臺(tái)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。在接線時(shí)，對(duì)于#1-#10通信管理機(jī)的管理機(jī)來(lái)說(shuō)，其在運(yùn)行時(shí)，所用到的接線方式為硬接線聯(lián)合通訊的方法，而對(duì)于#1-#21通信管理機(jī)所用到的接線方式，便是全通訊方法。在間隔層當(dāng)中，從任何一個(gè)綜合保護(hù)裝置，到通信管理機(jī)柜的通用方式，都是借助LON網(wǎng)來(lái)連接到一起，同時(shí)就500kV升壓站通信管理機(jī)和空冷來(lái)講，依舊是采取光電轉(zhuǎn)換裝置，來(lái)把站控層當(dāng)中的電氣通信管理機(jī)柜包換的交換機(jī)，來(lái)對(duì)光纜進(jìn)行連接在一起，同時(shí)將500kV的站控層公用通信管理機(jī)柜與啟動(dòng)/備用變壓器測(cè)控交換機(jī)來(lái)實(shí)施連接，繼而完成信息共享。對(duì)于機(jī)組測(cè)控柜來(lái)說(shuō)，是借助硬接線或者是變送器，完成開關(guān)量與模擬量的直接送入，對(duì)于發(fā)電機(jī)、主變壓器等系統(tǒng)內(nèi)的開關(guān)量、溫度等相關(guān)信息，需要做好采集工作，同時(shí)借助以太網(wǎng)把這些信息向#18通信管理機(jī)內(nèi)完成傳輸。對(duì)于柴油機(jī)等相關(guān)設(shè)備來(lái)說(shuō)，要求利用RS485接口，使其與網(wǎng)關(guān)柜#20、#21通訊管理機(jī)連接在一起。而站控層到通信管理機(jī)內(nèi)，所運(yùn)用的通信方式，便是借助以太網(wǎng)的方式，來(lái)使其連接得以實(shí)現(xiàn)。從管理機(jī)到DCS系統(tǒng)之間，所用到的數(shù)據(jù)傳輸方法，是借助RS485接口來(lái)進(jìn)行傳輸;對(duì)于網(wǎng)關(guān)柜向DCS數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程，則是借助TCP/IP的方式來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在此需要表明，因?yàn)殡娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)流較為龐大，同時(shí)對(duì)于電氣通信管理機(jī)柜與網(wǎng)關(guān)柜來(lái)說(shuō)，均是利用兩個(gè)交換機(jī)來(lái)實(shí)施分屏安裝，在此情形下，存在任意情況，都可使得數(shù)據(jù)流量得到有效降低，防止因其中任意一個(gè)交換機(jī)數(shù)據(jù)量超出，而使通道出現(xiàn)堵塞、服務(wù)器出現(xiàn)死機(jī)或者系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)的情況。

4結(jié)語(yǔ)

總之，目前國(guó)家推廣的“互聯(lián)網(wǎng)+”理念已經(jīng)深入各行各業(yè)，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用符合國(guó)家電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

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