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(jì)的騰飛，國內(nèi)對電氣自動(dòng)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(lǐng)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(diǎn)，進(jìn)行深入分析，將一些問題進(jìn)行整合，并給出了ECS未來的發(fā)展動(dòng)勢，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

關(guān)鍵詞：電廠電氣；監(jiān)控系統(tǒng)；ECS

中圖分類號(hào)：F407?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：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(jī)爐控制主體，相應(yīng)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(hù)與安全裝置都完全可以自主運(yùn)行，比如發(fā)變組安全設(shè)置、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，380伏特電動(dòng)機(jī)等一般都通過DCS系統(tǒng)進(jìn)行全權(quán)控制，而電氣運(yùn)行工作者所重視的保護(hù)動(dòng)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(yùn)行工作者都希望可以提升電氣自動(dòng)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(shù)發(fā)展迅速，現(xiàn)場總線技術(shù)與智能前端設(shè)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(huì)出現(xiàn)通信接口不規(guī)范、可靠性偏低、缺乏實(shí)時(shí)性以及通信設(shè)施無擴(kuò)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(shè)備廠的前端設(shè)備較多，但是不同設(shè)備廠的技術(shù)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(jī)制要在工程現(xiàn)場予以使用，且影響現(xiàn)場的實(shí)施方式，而一些通信協(xié)議要在現(xiàn)場開發(fā)，同時(shí)還有些設(shè)備特別是外國引進(jìn)的設(shè)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(yàn)進(jìn)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(jìn)程帶來了一定的影響。因此，統(tǒng)一相關(guān)電氣設(shè)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(shè)備通?？梢约{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(guān)柜以及設(shè)施的現(xiàn)場操作是確保同一時(shí)間只實(shí)施一種控制的有效方法，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要擇取閉鎖措施機(jī)制，在間隔層控制單元上構(gòu)建“現(xiàn)場/遠(yuǎn)程”雙向開關(guān)，把DCS和ECS放在同一工作平面，利用ECS后臺(tái)設(shè)置密碼保護(hù)，將它的操作權(quán)限鎖定為是在某些應(yīng)急情況下，經(jīng)運(yùn)行工作者授權(quán)，ECS才可以完全控制相應(yīng)設(shè)施。但是這種方式的弊病就在于操作權(quán)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(gòu)建多項(xiàng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，把設(shè)備現(xiàn)場、ECS、開關(guān)柜以及DCS放在不同的操作位置，那么就會(huì)出現(xiàn)控制地點(diǎn)多與不方便運(yùn)行的問題。

通常ECS系統(tǒng)需要的基礎(chǔ)屬性包括：（1）實(shí)時(shí)參數(shù)收集及處理；（2）數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建；（3）控制操作以及同步測檢；（4）報(bào)警處理事件程序采集；（5）生成畫面并予以顯示；（6）在線計(jì)算與表格繪制；（7）電能量檢測；（8）人機(jī)聯(lián)系；（9）系統(tǒng)自動(dòng)診斷與自動(dòng)修復(fù)；（10）和相應(yīng)設(shè)施進(jìn)行接口；（11）實(shí)施管理功能；（12）遠(yuǎn)程功能，上述所有功能都有其獨(dú)立的內(nèi)容，比如實(shí)施管理功能涵蓋了：操作程序引導(dǎo)，故障分析測檢，在線設(shè)施檢測，模擬控制，工作票整合，運(yùn)行數(shù)據(jù)采集與交接班概況記錄，設(shè)施運(yùn)行情況、漏洞、維修參數(shù)記錄、規(guī)章制度等。因?yàn)閲覠o相關(guān)的指標(biāo)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(guān)部門盡快出臺(tái)硬性指標(biāo)，規(guī)范相關(guān)生產(chǎn)商所生產(chǎn)術(shù)產(chǎn)品的性能。

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

一般情況下DCS系統(tǒng)的掃描實(shí)踐可能在200ms左右，經(jīng)實(shí)踐這是通訊周期以及數(shù)據(jù)包的長度都會(huì)影響通信的實(shí)時(shí)性，而ECS通信效率有時(shí)會(huì)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(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)其容易出現(xiàn)信息儲(chǔ)存問題、電磁干擾問題及一些運(yùn)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(jìn)行集中分配和管理，因此，電廠要想改善其信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)存問題，就要對其ECS及DCS系統(tǒng)的功能和設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)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(shè)備的所有控制設(shè)備、如開關(guān)、變壓器等等進(jìn)行仔細(xì)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(shí)，也要保證其系統(tǒng)設(shè)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(shè)備過多，容易出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象，就會(huì)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(guān)線路線纜進(jìn)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(hào)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(jī)以及SF6斷路器等相關(guān)設(shè)施的在線診斷功能整合到同一監(jiān)控平臺(tái)之中，如果有條件的電廠可以把FCS系統(tǒng)也整合到ECS這個(gè)平臺(tái)之中，進(jìn)而整合到ECS系統(tǒng)監(jiān)控之中。

目前通信技術(shù)的飛速發(fā)展與高新技術(shù)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(huì)擁有監(jiān)控功能，同時(shí)還可以在同一平臺(tái)對主要設(shè)備進(jìn)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(yùn)行。