發電廠電氣監控管理系統分析

常三定 馮玉蓮

（中節能（天水）環保能源有限公司，天水 741000）

微機綜合保護設施和各種各樣的智能設施普遍運用于我國發電廠電氣系統，使得發電廠電氣系統承載了較為多元化的信息量[1]。為了幫助相關工作人員獲取精準、細致以及具備時效性的電氣系統信息，同時能夠較為合理地監管各種電氣設施，越來越多的發電廠開始采用電氣監控管理系統（Electrical Control and Management System，ECMS）。基于此，本文以某發電廠為例，分析發電廠電氣監控管理系統。

1 發電廠電氣監控范疇及作用分析

1.1 發電廠電氣系統監控范疇

發電廠用電系統的監控范疇通常可以劃分為兩個重要部分。一是廠用電源。該部分根據電壓等級的不同能夠進一步劃分為中壓廠用電源或者低壓廠用電源。其中，前者涵括中壓配電設施運作進線、備用進線斷路裝置、中壓配電設施母線PT[2]、中壓電源饋線斷路裝置或接觸裝置以及電源快速切換設施。低壓廠用電源涵括了電源饋線斷路裝置、直流設施以及交流不停電電源設施等。二是工藝輔助電動機電源。該部分根據電壓等級上的差異可以劃分為中壓電動機和低壓電動機。

1.2 電氣監控管理系統的作用分析

電氣監控管理系統的作用主要包括如下6個方面。第一，搜集和處置實時化的數據信息。相關的工作人員通過搜集CT和PT二次值，在間隔層估算實時信息，同時根據周期設置，利用通信管理機搜集全部電氣量信號，進一步升級數據庫。根據既定的限值對模擬規模予以判定和警示，在設備狀態出現變更的情況下，釋放出變位警醒[3]和異常報警提示。第二，嚴格控制操作。根據裝置運作情況，管理系統可以按照順序操作各個電氣設備。這些操作環節都具備邏輯閉鎖的功能。第三，事件順序登記和事故追憶。系

統能夠詳細登記斷路裝置的方位信號等中斷型開關量信息，一旦產生不良故障，可以追憶故障前后時間內關于開關量動作次序和有關模擬量的變動狀況。第四，產出及呈現既定畫面。相關的工程師站能夠生成電氣主接線和直流系統等畫面，同時有效呈現電氣量的信息和裝置的運作狀態。第五，運作管理效能。運作管理包括運作操作引導、事故分析、在線裝置分析以及智能抄表等。第六，管理設施裝置。系統不僅可以監查斷路裝置、變壓裝置以及電動機等設施的運作情況，還可以進一步診斷系統，實時診斷軟件及硬件的運作情形，一旦察覺到隱患，可在第一時間顯示并生成報警信息。

2 電氣監控管理系統工程總體方案分析

根據《電力監控系統網絡安全管理平臺和裝置建設方案》，結合公司電力監控系統實際情況，在調度數據網的實時網和非實時網各布置一臺Ⅱ型網絡安全監測裝置，分別采集縱向加密、隔離裝置、RTU及PMU裝置、電能量采集系統工作站、脫硫信息系統工作站、AGC/AVC監控后臺以及現貨交易平臺等設備的外設接入事件、用戶登錄事件、危險操作事件以及狀態異常事件信息。網絡安全監測裝置部署于通信機房內，通過網線與調度交換機通信。兩臺網絡安全監測裝置所接收的預警信息分別接入調度數據一、二平面網的實時網和非實時網。

針對該工程，兩套網絡安全監測裝置分別和調度數據網的實時和非實時交換機相連。在本項目中需增加站控層交換機，將站控層交換機分別部署于保信子站、脫硫子站、RTU、電能量采集系統以及電力調峰平臺等系統的裝置和主站之間，以形成擴展網口。網絡安全監測裝置通過新部署的網線和這些主站完成物理連接。各個主站上安裝探針程序才能完成調試，其余的網絡設備和安全設備只需在網絡通暢的條件下完成連接[4]。

部署網絡安全監測裝置的同時需要協調對應的電廠業務廠商，對涉網業務的服務器、工作站、網絡設備以及安防設備進行適應性改造，從而實現自身感知的安全事件的采集。一方面，改造主機。此時需要將涉網業務的服務器、工作站的操作系統通過部署agent的方式進行改造。agent可由業務廠商提供，也可由第三方廠商提供。如果采用第三方廠商提供的agent，先由業務廠商做集成測試，完成測試并通過調度機構監測認證后，再到現場進行部署。目前，部分第三方廠商針對主流的Linux系列、Windows系列以及UNIX系列的agent已經完成研發。另一方面，改造交換機。交換機需要滿足SNMPV2或SNMPV3協議，若不滿足，則需要進行版本升級或徹底更換[5]。對于滿足SNMPV2或SNMPV3協議的交換機但不能完全滿足采集規范時，需要由業務廠商進行私有mib的開發。目前，裝置支持對國產主流型號的交換機進行數據采集。部分廠商支持工控交換機的改造接入條件[6]。

3 電力監控系統安全評估方案分析

3.1 技改方案

在電廠的安全Ⅱ區部署1臺Ⅱ型網絡安全監測裝置，如圖1所示。安全Ⅰ區的設備通過Ⅰ/Ⅱ區防火墻接入網絡安全監測裝置，一端連接到電廠各個涉網業務系統交換機，另一端分別連接至調度數據網非實時交換機，使得告警信息上送至上級主站網絡安全管理平臺。

Ⅱ型網絡安全裝置負責采集廠站Ⅰ區涉網業務系統的服務器、工作站、網絡設備（站控層交換機和涉網業務組網交換機）以及安全防護設備的安全事件，并將告警信息進行本地存儲，同時將告警信息轉發至主站側的數據網，最終匯總到主站側網絡安全管理平臺。Ⅱ型網絡安全監測裝置對內連接各涉網業務系統組網交換機，實現對監視對象信息的采集，同時采用橫道圖法編制改造項目實施時間表，如表1所示。

圖1 某公司網絡安全監測裝置施工部署圖

表1 改造項目實施時間表

3.2 工程質量、進度與安全控制措施分析

3.2.1 施工質量管理制度

專業專工應對施工班組進行詳細、有針對性的質量技術交底。施工班組應嚴格執行質量技術交底內容，并按相關國家及行業技術標準進行施工。專業專工有權利對施工班組的安裝質量進行全過程監控，并提供技術支持。施工質量由施工單位與專業專工負責。

3.2.2 明確任務落實職責

專業專工對施工人員交付工作任務前，必須編寫《單位工程施工質量技術交底》，報項目公司負責人批準后，對施工人員進行質量技術和安全要求交底，并對其負責區域的配合情況等現場要求進行交底。要求專業專工對施工人員進行現場交底。同時，施工班組長在執行施工任務時必須全面管理，杜絕錯漏，對照圖紙認真檢查，根據現場實際情況與專業專工商議處理。實行三級質量管理制度，即施工班組長、專業專工以及質量檢查主管各司其職。其中，施工班組長擔負實施責任，專業專工和質量檢查員擔負監督檢查責任。

3.2.3 現場跟蹤，確保質量

對于隱蔽工程，專業專工必須檢查隱蔽施工區域的施工班組定位放線，從施工開始就要介入管理和提供技術支持與檢查。確認施工班組的施工放線和定位檢查后，施工班組進行預埋管線安裝。

4 結語

隨著我國網絡技術的不斷發展，電氣設備的控制和保護等取得了較大突破，使得電氣監控系統的功能更加多樣和全面，促進了電氣控制系統的推廣及應用。