淺析發電廠電氣監控管理系統配置方案的應用

趙淑媛

摘要：隨本文通過對發電廠電氣監控管理系統的設計與應用進行相應的探討，電氣人員的減少、工程造價的節約是電力系統采取監控管理系統后的效果。到現在為止，已經有數百套的監控管理系統得到了應用，同樣也在社會中取得了良好的經濟效益。

For the corresponding?discussion on design and?application of?electrical control and management?system for power plant?with?through?electrical?staff?reduction,engineering cost?saving?power system?monitoring and management system?is?to take?effect after the.?Up to now,?there have been?hundreds of sets of?monitoring and management?system?has been applied,?also?achieved good?economic benefits?in society.

關鍵詞：電氣監控系統；現場總線；智能

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

Electrical control system;?field bus;?intelligent

一、發電廠電氣監控系統的發展現狀

（1）發電系統電氣監控系統。電子監控裝置的配置實現了對電氣系統的智能化、自動化管理目標。它以計算操作程序為基礎，通過按照操控中心的統一指令要求，對各項工作環境進行必要的自動化控制和數據交換。發電廠的電氣監測系統主要是由三層分布式結構構成，即間隔層、通信管理層、站控層。這本層結構構成了兩層網絡構架，來滿足不同的用電需求。間隔層是由眾多的自動裝置構成，這些裝置具有通信、計量等功能。通信管理層是整個電氣監控系統的核心，它主要完成了信息的交換。站控層是整個電氣管理監測系統的管理中心，它不僅可以完成數據的采集、處理等功能還可以實現控制功能。

（2）發電廠自動化中的分散控制系統的應用。從上個世紀80年代開始，我們國家的發電站中已經開始應用幾十種類型的分散控制系統。最先從國外引進的火電機組中都配有相應的分散控制系統，之后國產的機型中也開始慢慢的引進分散控制系統。目前也有發電廠在使用國產的DCS。分散控制系統較普通的控制系統具有著一定的優勢，在電廠的使用過程中，人們的反應也較為良好，這樣的優勢不僅體現在它的維護工作量小、可靠性高并且有著較強的適應能力，完全可以滿足經濟運行的要求和整個機組的安全。由于分散系統能夠快速處理數據，因而運行人員可以利用電腦顯示器獲得豐富的畫面和詳細的機組運行情況的資料。

（3）現場總線技術（FCS）的應用?，F場總線控制系統一個全數字化、全分散的新一代可互操作的自動化控制系統，是將諸多的現場儀表儀器和控制室內的人機操作面通過互聯網聯結起來的自動化操作控制系統。不同于DCS電氣控制管理系統，現場總線控制系統在整個操作過程中，信號一直是保持數字的特性，它可以提供更為精確和復雜的信號處理。FCS利用的是一個完全分散的控制模式，將控制部分完全分散到現場的第一個部分，這樣使得每個現場安裝的儀表來控制整個回路，雖然將控制系統分散到整個現場中，但是它的集中信息數據管理和調整仍然可以在控制室內的人機操作平面內實現?，F場總線技術利用數字信號代替了模擬信號，從而提高了系統的控制精度；現場總線技術將控制系統分散到各個現場，因而每個場塊的功能模塊較為簡單，因而不需要對其進行學習和培訓，人們很容易可以掌握現場儀表的使用方法和規律；現場的儀表可以一同接在同一根現場總線上，因而簡化了其布線設計的繁瑣程度和安裝，同時也降低了安裝生產的費用，和控制室內設備的占地面積。

二、電氣監控系統的技術平臺

（1）以太網技術在電氣監控系統中的應用?，F場總線技術將各個設備連接起來形成了電氣控制系統的基礎，而系統的主網架則是以太網。電氣控制系統能夠發揮其功效的關鍵在于電氣自動化系統中以太網的通訊技術的應用?，F場總線網格將現場的數據收集起來后通過以太網將信息傳遞給站控層，站控層在接收到數據后才能進行相應的數據分析和檢測。以太網自身的優點在于它的傳輸速度快，帶寬可以達到100Mbps以上，它的一個域可以將1024個節點運行起來；此外以太網的擴展性好，它可以使用集線器將若干個區域連接起來，集線器的使用提高了它的網絡性能，利用集線器的升級可以實現站點的擴展，這樣更具有靈活性；以太網的物理連接方便，它可以通過雙絞線等常用的通訊介質連接，也可以同一個網絡中混合運用；以太網具有較高的可靠性，集線器是一種可靠性很高，它可以使任何節點的故障不再擴散，并可以準確定位故障位置，方便維護和監控；以太網還具有成本低的特點。（2）智能終端設備在實際中的應用?；鹆Πl電廠中的各種監測設備和裝置在通過現場總線連接后與電氣監控管理系統結合在一起后就可以稱之為智能終端設備。中壓廠中的用電監控系統的裝置按照其所監控的對象分為電機保護監控裝置、線路保護監控裝置、低壓變壓保護監測裝置等。二是低壓線路保護監控裝置。在發電廠的低壓電氣系統中，斷路器本身自帶的脫扣器用來保護線路，現在的低壓線路的監控操作往往不需要遠程操作，而是僅僅利用多功能測量儀來監測控制線路。低壓用電系統中使用的保護監控系統的出現晚于中壓系統的保護裝置，現在市場上有多種多樣的產品，因而其性能差別也比較大，現在占有市場份額較大的是蘇州萬龍電器、江蘇金智科技等公司。我國最早采用的是蘇州萬龍電器，它的產品性能高，可靠性強，并且功能完善。

三、發電廠電氣監控系統的設計規程的要求

根據相關技術規程的規定，如果單元機組的電氣控制系統采用的是DSC控制，單元控制室內電氣、熱控的自動化水平必須保持一致。單元控制系統中的計算機系統在電氣和熱控中共同使用，電氣監控系統中只需設置極少量的常規儀器和閃光報警器，不需要設置其他的控制屏，就可以充分利用DSC的功能。設有兩單元的公用廠用電源段時，人們必須分別在每一個單元的DSC系統中進行控制和監測。保證在任何時候只在一個地方發出有效的命令，而不是讓兩套系統結合在一起。應該在就地遠方或者就地切換開關來進行對斷路器的遠方控制和隔離。自動準同步、高壓常用電源的自動切換以及繼電器的保護必須使用專門的獨立裝置。

四、發電廠中電氣監控系統的特點

與熱工自動化系統不同，電氣系統有著其獨特的方面：（1）電氣監控系統中的控制對象比較少，操作的次數也較熱工設備來說比較少，有的系統和設備操作的間隔需要幾個月或者更長的時間。但是電氣設備的操作。準確性更高，尤其是廠用的電源和發電機變壓器組，如果電氣控制系統一旦出現問題后果將變的很嚴重。所以必須充分考慮電氣監控系統操作的安全可靠，它的實現是由發電機的并網和廠用電源切換。（2）電氣設備中的保護和自動裝置有著非常高的可靠性和運行速度。比如，發變機組的保護操作動作必須在40ms以內。（3）電氣設備本身的機構十分的復雜，但其在形成電氣系統后的連鎖邏輯比較簡單。將發電廠中的電氣監控系統和DCS系統連接起來，提高了系統的可靠性。電氣監控系統的使用不僅可以保證設備的正常運行和操作，而且還能時時顯示設備異常動作的部位和狀態，并將數據傳輸給室內操作平臺，使工作人員即時的采取有效的措施來處理事故，確保了電氣系統在安全合理的狀態下運行。

總結

綜上所述，發電廠電氣監控管理系統的設計與應用有著非?，F實的作用和意義，它能夠更好的保證發電廠的發電效率，提升發電廠設備的運行狀態。同時在這樣的監控管理系統中，還可以減少管理監控人員的工作強度，提高他們的工作效率，為維護發電廠的正常運行提供良好的發展條件。所以加強發電廠電氣監控管理系統的設計與應用，可以保證電廠的生產水平。

參考文獻

[1]黃小悅，常盛．新型發電廠廠用電電氣監控系統[J]．繼電，2008，36（12）：35－39．

[2]李子連，王漢生.火電廠熱工自動化的發展、現狀及前景.