基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的火電廠變頻器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

孫　斌（江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司,江蘇　揚(yáng)州　225007）

基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的火電廠變頻器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

孫斌
（江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司,江蘇揚(yáng)州225007）

摘要：基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是一種集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用在電廠變頻改造項(xiàng)目中，也是實(shí)屬先例，本文通過GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在電廠變頻設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用，探討遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的功能以及應(yīng)用等相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：GPRS；遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)； 變頻器；火電廠

1　引言

在節(jié)能減排的大背景下，各種類型的變頻器已經(jīng)在國內(nèi)工礦企業(yè)特別是高能耗企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，變頻器成為企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)不可缺少的一環(huán)。隨著節(jié)能市場的高速發(fā)展和產(chǎn)品技術(shù)的提高，對變頻器運(yùn)行狀態(tài)的管理日益得到重視，采用不同技術(shù)手段的多種變頻器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

火力發(fā)電廠應(yīng)用變頻器十分廣泛且對可靠性要求較高，變頻器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控顯得尤為重要，限于生產(chǎn)現(xiàn)場條件限制，一些分散布置的變頻器屬于監(jiān)控盲區(qū)?；贕PRS的遠(yuǎn)程變頻監(jiān)控系統(tǒng)利用無線通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要長距離鋪設(shè)通訊線纜，能很好地解決這個(gè)問題。

2　火電廠變頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其原理

基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用并不少見，在輸電線路、變電站中都有較為廣泛的應(yīng)用，但是將此類技術(shù)應(yīng)用在火力發(fā)電廠的變頻改造項(xiàng)目中，還比較罕見。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了此類技術(shù)在火力發(fā)電廠變頻器上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了火電廠關(guān)鍵設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，驗(yàn)證了系統(tǒng)本身的可靠性及通訊的穩(wěn)定性，給火電廠的變頻器運(yùn)行監(jiān)控提供了一種新的技術(shù)手段。

國內(nèi)外廠商生產(chǎn)的各類型低壓及中壓變頻器，基本上都提供基于RS485接口的通訊方式，通過一種DTU（datatransferunit）裝置將串行數(shù)據(jù)包與符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，DTU通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)上后，就可以實(shí)現(xiàn)和變頻器之間的數(shù)據(jù)上傳和下載，實(shí)現(xiàn)控制變頻器及監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)的功能。

本變頻監(jiān)控系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置是以集成系統(tǒng)形式通過485通訊線走電纜溝與變頻器的485通訊接口連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置通過485通訊以半雙工的形式接收變頻器發(fā)出的數(shù)據(jù)包，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與internet網(wǎng)絡(luò)連接，最終通過internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端——監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)。操作人員通過監(jiān)控主機(jī)可直觀的監(jiān)測變頻器的工作狀態(tài)，同時(shí)，通過發(fā)送報(bào)文的形式，可以控制變頻器的狀態(tài)，最終達(dá)到變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)可實(shí)現(xiàn)對變頻器控制面板上能顯示的所有狀態(tài)的監(jiān)測，如：頻率、電壓、電流、功率、柜溫、控制方式以及故障狀態(tài)等等多種狀態(tài)。

3　遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在電廠變頻改造中的實(shí)際應(yīng)用

本變頻監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)用戶對負(fù)載變頻器的狀態(tài)監(jiān)測以及對變頻器的參數(shù)控制，以便保證電廠機(jī)組安全運(yùn)行的條件下，保持較高的節(jié)電率，同時(shí)提高電廠發(fā)電效率。

基于GPRS技術(shù)無線通信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括兩個(gè)子系統(tǒng)：基于GRPS的就地監(jiān)測系統(tǒng)和遠(yuǎn)程終端管理系統(tǒng)。就地監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變頻器狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，并將其以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給遠(yuǎn)程終端管理系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端對變頻器狀態(tài)的監(jiān)控。

變頻器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過研制、測試以及在現(xiàn)場的試運(yùn)行，經(jīng)驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)其在功能上的各項(xiàng)要求。目前已經(jīng)成功應(yīng)用在某公司化學(xué)#2除鹽水泵的低壓變頻器上，通過這臺變頻改造加入遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的成功案例，可以充分證明在變頻器的就地端加入基于無線通信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能直觀反映出被改造設(shè)備的各項(xiàng)狀態(tài)與參數(shù)、工況的歷史數(shù)據(jù)以及節(jié)電率情況分析。具體地，遠(yuǎn)程終端可監(jiān)測并反映的信息包括：

（1）遠(yuǎn)程終端可監(jiān)測到變頻器實(shí)時(shí)運(yùn)行中的各狀態(tài)與參數(shù)；

（2）通過回調(diào)歷史曲線，可直觀反映變頻器連續(xù)運(yùn)行的功率情況，通過系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫調(diào)用，可直接反映出負(fù)載采用變頻改造之后的節(jié)電率情況；

（3）對就地變頻器出現(xiàn)的任何報(bào)警或故障，遠(yuǎn)程客戶端都有提示報(bào)警或故障，并根據(jù)出現(xiàn)的狀況系統(tǒng)自動判斷給出處理該故障的專家診斷方法；

在投運(yùn)的后期，將實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)拓展到一個(gè)電廠的所有采用變頻改造的負(fù)載上，并通過對電廠機(jī)組中某個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載整體評估，給出系統(tǒng)變頻改造的方案，不僅在機(jī)組節(jié)能上有所提高，在機(jī)組自動化水平提升上更有顯著效果，這對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的要求又進(jìn)一步提升，不僅要求能夠監(jiān)測出變頻器的各狀態(tài)與參數(shù)，還要能夠在遠(yuǎn)程終端反映出負(fù)載的運(yùn)行工況等更復(fù)雜的相關(guān)信息。通過對系統(tǒng)中各負(fù)載的變頻改造評估，計(jì)算出各負(fù)載的節(jié)電情況，進(jìn)而是整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)電水平，更寬廣的發(fā)展可達(dá)到計(jì)算出電廠采用變頻改造方案之后，電廠整體的節(jié)電率情況。而且可在遠(yuǎn)程終端的人機(jī)界面上，設(shè)定或修改變頻器的一些參數(shù)，如給定頻率、控制方式等相關(guān)可上位給定的參數(shù)與狀態(tài)。

4　結(jié)語

在信息化集成度較高的當(dāng)代，將網(wǎng)絡(luò)、信息和控制等相關(guān)資源與技術(shù)相結(jié)合而成的新一種遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是應(yīng)時(shí)而生的新產(chǎn)品，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地監(jiān)測變頻器的狀態(tài)，而且遠(yuǎn)程終端對變頻器的控制也減少了電廠DCS系統(tǒng)的壓力，對節(jié)能估算能力更有數(shù)字上的量化標(biāo)準(zhǔn)，更直觀，更可靠。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)通過不斷的改進(jìn)，迅速發(fā)展，基于GPRS的變頻器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能更好的適應(yīng)當(dāng)代國家對節(jié)能減排的政策需求，更好的適應(yīng)今后節(jié)能改造方案的發(fā)展，在社會的生產(chǎn)與發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

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作者簡介：孫斌（1977-），男，江蘇寶應(yīng)人，本科，工程師，主要研究：電氣自動化技術(shù)管理。