淺談發電廠電氣自動化技術

陳帝清

摘要：伴隨我國經濟的騰飛，國內對電氣自動化水平也有了新的要求，發電廠電氣自動化技術的全面發展也變成了目前的一大課題，而此領域現在還存在著一定的問題。文章以發電廠電氣自動化技術研究作為切入點，進行深入分析，將一些問題進行整合，并給出了ECS未來的發展趨勢。

關鍵詞：發電廠；電氣自動化技術；在線檢測系統

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）27-0121-02

1 發展電廠電氣自動化系統的必要性

一般電廠的監測系統都以機爐控制主體，相應的電氣系統反饋出的信息量較少，且控制簡單。通常廠用變電系統的保護與安全裝置都可以完全自主運行，比如發變組安全設置、自動勵磁調節系統，400福特電動機等一般都通過DCS系統進行全權監測，而電廠工作者所重視的監測、測量、參數整合以及事故回查等資料在DCS系統都無法得到明確的顯示。所以，電廠工作者都希望可以提升在線監測的自動化水平。常規的電氣控制全部是由硬接線的形式收集電氣信息的，這樣就需要裝置很多變送器與控制電纜，且所收集信息量較小。近年來通信技術發展迅速，現場總線技術與智能前端設施已得到完善，因此發展電廠電氣在線監測系統通信聯網是十分必要的。

2 現階段電廠電氣自動化技術分析

在很多工程中都會出現通信接口不規范、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全面發展的基本因素。

一般來說ECS需要通信聯網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，通信接口又無規范可言，ECS系統組網的工作量較多，一些通信接口機制要在工程現場予以使用，且影響著現場的實施方式，而一些通信協議要在現場開發，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，很多通信協議還要由軟件工程師按照經驗進行現場的破譯。上述因素為ECS系統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，統一相關設備設施制造商的通信接口是深化ECS系統的核心要素。

電氣設備通常可以納入DCS系統予以在線監測，而ECS系統為DCS系統的備用方案，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，在設計環節要擇取閉鎖措施機制，在間隔層控制單元上構建“現場/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，把設備現場、ECS、開關柜以及DCS放在不同的操作位置，那么就會出現控制地點多與不方便運行的問題。

通常ECS系統需要的基礎屬性包括：（1）實時參數收集及處理；（2）數據庫的構建；（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）人機聯系；（9）系統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，運行數據采集與交接班概況記錄，設施運行情況、漏洞、維修參數記錄、規章制度等。因為國家無相關的指標制定ECS的功能性，不同廠家所開發出的產品功能也大相徑庭，在市面上難以劃分產品的優劣性，在此望相關部門盡快出臺硬性指標，規范相關生產商所生產術產品的性能。

現在，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接口總會出現很多的問題。DCS系統主要以機爐控制為主，但是對電氣自動化控制開發是非常有限的，所以，對ECS的一些參數會出現無法接受的情況。

一般情況下DCS系統的掃描時間可能在200ms左右，經實踐這是通訊周期以及數據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不穩定的情況。

3 發電廠電氣自動化在線檢測系統未來發展的態勢

未來的ECS發展要將主變壓器、發電機以及SF6斷路器等相關電氣設備的在線診斷功能整合到同一在線監測平臺之中，如果有條件的變電站可以把FCS系統也整合到ECS這個平臺之中，也可以把廠用電的電氣功能從DCS系統中進行分離，進而整合到ECS系統在線監控之中。目前通信技術的飛速發展與高新技術的不斷翻新，也從根本加速了ECS系統的成熟，在不久的將來，ECS系統不但會擁有在線監控功能，同時還可以在同一平臺對主要電氣進行在線監測，而ECS系統也勢必會向更深層次發展。

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