電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展問題探討

摘要：伴隨我國經(jīng)濟的騰飛，國內(nèi)對電氣自動化水平也有了新的要求，因此電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的全面發(fā)展也成了目前的一大課題，但是此領域現(xiàn)在還存在著一定的問題，比如ECS的深入發(fā)展存在一系列弊病，這些弊病桎梏著其發(fā)展的腳步。文章以電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展問題探討作為切入點，進行深入分析，將一些問題進行整合，并給出了ECS未來的發(fā)展動勢，相關內(nèi)容如下所述。

關鍵詞：電廠電氣；監(jiān)控系統(tǒng)；ECS

中圖分類號：F407?；?；?；?；文獻標識碼：A?；?；?；?；文章編號：1009-2374（2014）18-0125-02

1發(fā)展電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

一般電廠的電氣監(jiān)控系統(tǒng)都以機爐控制主體，相應的電氣系統(tǒng)反饋出的信息量較少，且控制簡單。通常廠用電氣系統(tǒng)的保護與安全裝置都完全可以自主運行，比如發(fā)變組安全設置、自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，380伏特電動機等一般都通過DCS系統(tǒng)進行全權控制，而電氣運行工作者所重視的保護動作、測量、參數(shù)整合以及事故回查等資料在DCS系統(tǒng)都無法得到明確的顯示。所以，電廠電氣運行工作者都希望可以提升電氣自動化水平。常規(guī)的電氣控制全部是由硬接線的形式收集電氣信息的，這樣就需要安裝很多變送器與控制電纜，所收集信息量較小。近年來通信技術發(fā)展迅速，現(xiàn)場總線技術與智能前端設施已得到完善，因此發(fā)展電廠電氣系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)是十分必要的。

2發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展所存在的一些弊病

在很多工程中都會出現(xiàn)通信接口不規(guī)范、可靠性偏低、缺乏實時性以及通信設施無擴展性等問題，這些也都是遏制ECS全面發(fā)展的基本因素。

一般來說ECS需要通信聯(lián)網(wǎng)設備廠的前端設備較多，但是不同設備廠的技術水平參差不齊，通信接口又無規(guī)范可言，ECS系統(tǒng)組網(wǎng)的工作量較多，一些通信接口機制要在工程現(xiàn)場予以使用，且影響現(xiàn)場的實施方式，而一些通信協(xié)議要在現(xiàn)場開發(fā)，同時還有些設備特別是外國引進的設備通信需予以有償開放，很多通信協(xié)議還要有軟件工程師按照經(jīng)驗進行現(xiàn)場的破譯。上述因素為ECS系統(tǒng)的通信能效與通信的可靠性帶來很多弊端，為工程進程帶來了一定的影響。因此，統(tǒng)一相關電氣設施制造商的通信接口是深化ECS系統(tǒng)的核心要素。

電廠電氣設備通常可以納入DCS系統(tǒng)予以控制，而ECS系統(tǒng)為DCS系統(tǒng)的備用方案，通常也保留原有的遙控功能，而且，開關柜以及設施的現(xiàn)場操作是確保同一時間只實施一種控制的有效方法，在設計環(huán)節(jié)要擇取閉鎖措施機制，在間隔層控制單元上構建“現(xiàn)場/遠程”雙向開關，把DCS和ECS放在同一工作平面，利用ECS后臺設置密碼保護，將它的操作權限鎖定為是在某些應急情況下，經(jīng)運行工作者授權，ECS才可以完全控制相應設施。但是這種方式的弊病就在于操作權限無硬件的閉鎖措施，可能發(fā)生DCS和ECS共同操作的可能，如果在間隔層控制單元上構建多項轉換開關，把設備現(xiàn)場、ECS、開關柜以及DCS放在不同的操作位置，那么就會出現(xiàn)控制地點多與不方便運行的問題。

通常ECS系統(tǒng)需要的基礎屬性包括：（1）實時參數(shù)收集及處理；（2）數(shù)據(jù)庫的構建；（3）控制操作以及同步測檢；（4）報警處理事件程序采集；（5）生成畫面并予以顯示；（6）在線計算與表格繪制；（7）電能量檢測；（8）人機聯(lián)系；（9）系統(tǒng)自動診斷與自動修復；（10）和相應設施進行接口；（11）實施管理功能；（12）遠程功能，上述所有功能都有其獨立的內(nèi)容，比如實施管理功能涵蓋了：操作程序引導，故障分析測檢，在線設施檢測，模擬控制，工作票整合，運行數(shù)據(jù)采集與交接班概況記錄，設施運行情況、漏洞、維修參數(shù)記錄、規(guī)章制度等。因為國家無相關的指標制定ECS的功能性，不同廠家所開發(fā)出的產(chǎn)品功能也大相徑庭，在市面上難以劃分產(chǎn)品的優(yōu)劣性，在此望相關部門盡快出臺硬性指標，規(guī)范相關生產(chǎn)商所生產(chǎn)術產(chǎn)品的性能。

現(xiàn)在，我國DCS硬件基本都采用引進設施，而外國引進DCS的通信開放性受到一定的局限性，ECS和DCS接口總會出現(xiàn)很多的問題。DCS系統(tǒng)主要以機爐控制為主，但是對電氣自動化控制開發(fā)是非常有限的，所以，對ECS的一些參數(shù)會出現(xiàn)無法接受的情況。

一般情況下DCS系統(tǒng)的掃描實踐可能在200ms左右，經(jīng)實踐這是通訊周期以及數(shù)據(jù)包的長度都會影響通信的實時性，而ECS通信效率有時會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

3電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展的態(tài)勢

通過對電廠電氣的監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)試和運行，發(fā)現(xiàn)其容易出現(xiàn)信息儲存問題、電磁干擾問題及一些運行管理中的問題。首先，電氣監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息基本都是靠其ECS系統(tǒng)傳輸交換，然后通過DCS進行集中分配和管理，因此，電廠要想改善其信息數(shù)據(jù)儲存問題，就要對其ECS及DCS系統(tǒng)的功能和設備進行嚴格的檢測，確保其信息數(shù)據(jù)存放的合理性。此外，電廠還要綜合其設備的所有控制設備、如開關、變壓器等等進行仔細考慮，確保其ECS和DCS都采用合理的控制回路，確保其系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)閉鎖控制和其他控制功能的同時，也要保證其系統(tǒng)設備的安全性、持續(xù)性及穩(wěn)定性。

電氣監(jiān)控系統(tǒng)中尤其使用電子設備過多，容易出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象，就會造成其DCS數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定或者數(shù)據(jù)不明的現(xiàn)象，針對這一現(xiàn)象，電廠就必須要對其相關線路線纜進行屏蔽，也就是要對其布線的屏蔽層做好其接地工作，也可以使用光纖來確保其信號傳輸?shù)拿鞔_性和穩(wěn)定性。

未來的ECS發(fā)展除了將目前的廠用電監(jiān)控功能向高端發(fā)展外，還要把主變壓器、發(fā)電機以及SF6斷路器等相關設施的在線診斷功能整合到同一監(jiān)控平臺之中，如果有條件的電廠可以把FCS系統(tǒng)也整合到ECS這個平臺之中，進而整合到ECS系統(tǒng)監(jiān)控之中。

目前通信技術的飛速發(fā)展與高新技術的不斷翻新，也從根本上加速了廠用電ECS系統(tǒng)的成熟，在不久的將來，ECS系統(tǒng)不但會擁有監(jiān)控功能，同時還可以在同一平臺對主要設備進行在線診斷，而ECS系統(tǒng)也必將向更深層次發(fā)展。

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作者簡介：賴炳通，男，廣東普寧人，廣東惠州天然氣發(fā)電有限公司電氣助理工程師，研究方向：電廠集控運行。