发电厂电气监控系统

摘 要：随着国民经济的快速发展,对电气自动化水平的要求提出了更高的要求,发电厂的电气监控系统向更高水平发展已成为趋势.本文分析了ECS发展中存在的诸多问题,介绍了目前电气监控系统的结构和功能,并简要提出了ECS的发展趋势.

关 键 词：发电厂；电气；监控；ECS；DCS

1前言

随着国民经济的发展,生产自动化水平愈来愈高,对发电厂的电气自动化水平也提出了更高的要求.发电厂电气监控系统（ECS）是为了提高发电厂电气系统的自动化和运行管理水平,应用计算机、现场总线技术和通信技术、测量保护和控制,进而实现发电厂电气系统的电气运行、控制、保护和故障诊断等功能的综合自动化监控管理系统.我国目前电厂的电气化水平还相对落后,但随着电气自动化水平的提升和电气智能设备的发展,ECS系统向深层次发展已成为必然.

2发电厂电气监控系统发展的必要性

电厂电气监控系统侧重于机炉控制,电气系统反映的信息量小,控制较为简单,不利于电气运行人员快捷、便利的进行操作与事故分析.一般情况下,厂用电气系统的保护及安全自动装置基本独立运行,如发变组保护、自动励磁调节装置（R）.

DCS系统通常控制400V电动机等,而电气运行人员关心的测量、保护动作、定值及参数整定、事故追忆等信息在DCS系统都无法反应.因此,电厂电气运行人员迫切希望能提高电气自动化水平.传统的电气控制均是通过硬接线一对一的形式采集电气信号,这需要安装大量的变送器和控制电缆,而且采集信息有限.科技的发展使得ECS系统一方面接入DCS交换有关数据,另一方面,通过接入电气监控后台,充分利用电气系统联网后信息全面的优势,在深层次的数据挖掘中提高整个电气系统的运行维护管理水平.ECS系统的应用将大大提高电厂电气运行市场上的竞争力,有利于与国际先进机组接轨.

3发电厂电气监控系统在发展中存在的问题

3.1系统接入问题

DCS与电气系统的接入采用“硬接入”方式.其缺点是投资大,连接按“点”收费,每增加一个量,都要增加一路电缆与DCS的通路,造成了接入数目越多,投资越大,无法大规模的使用.

3.2通信数据问题

电气项目工程中往往会存在通信接口不标准、通信缺乏可靠性和实时性以及通信设备有较大的局限性等相关问题,并且发电厂电气系统的控制装置很多,需要传输的数据信息也很多,而这些数据中大部分与DCS是无关的,若不对数据进行区分处理,会影响DCS系统运行的准确性和稳定性.

3.3ECS接口问题

目前我国DCS硬件普遍采用的都是进口设备,但其通信开放性限制很多,导致ECS与DCS的接口存在一些问题：DCS系统较为侧重于机炉控制,对于电气自动化的控制开发受到一定限制,因此无法接受来自ECS的更多数据；另一方面是DCS系统的扫描周期较快,然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响,因此ECS通信速率具有不稳定性.

3.4电气联锁问题

在发电厂运行过程中,涉及到各种联锁回路问题.虽然支撑联锁反应的原理较为简单,但是由于电气自身操作较为复杂,再加上通信不稳定状态,可能造成通信中断问题,引发联锁失效.因此,在选择联锁通信时,大多为“硬接线”形式.

3.5动作权限问题

在发电厂中,DCS系统集中控制电气设备,且DCS系统还有一个备用操作手段ECS系统,它俩之间是通过遥控的手段实现联系的.DCS系统和ECS系统如果处在的操作位置不同,闭锁的措施就不能被应用,动作权限只有在ECS系统和DCS系统位于同一操作位置时才能实现.

4电气监控系统的结构和功能

新型电气监控系统采用分布式机构,分层分布式结构分为保护测控单元层、通信管理层、系统监控层.保护测控单元层由数量众多的自动监控和保护装置构成,该装置具有监控、测量、保护、信号检测、数据交换等功能.通讯管理层实现不同装置之间以及DCS和装置、主电气站之间的信息传递.系统监控层.监控层包括运行怎么写作器、数据怎么写作器和运行监视站.现场层是发电厂电气设备监视、测量、控制、管理的中心,是整个ECS的核心.电气监控系统能够实现测量与控制、故障分析、监控自动化和系统自诊断与恢复功能.

5发电厂电气监控系统的发展趋势

未来的电气监控系统将向着全面提升电气自动化和热工自动化水平的方向迈进,方便运行,容易操控,ECS功能全面化是未来监控系统的发展方向,ECS除应将现有的厂用电监控向更深层次发展之外,还应将发电机的数据监控、主从变压器、6断路器等主要设备的在线监测诊断也纳入ECS这一平台.另外,基于现场总线控制系统,全面使用分层控制,提高电气监控系统的可靠性,也是其发展方向.

6结论

随着提升电气自动化水平的市场要求进一步加强,电气前端智能设备的发展,通信的规范,ECS将向功能强大、界面友好的方向发展.本文指出了目前电厂电气监控系统存在的诸多问题,并提出了ECS的未来发展趋势,对ECS的快速发展具有一定的借鉴意义.

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