发电厂电气监控系统探究论文_郝鹏飞

发电厂电气监控系统探究论文_郝鹏飞

(内蒙古包头市东河区包头铝业热电厂 014040)

摘要:电气监控系统是集计算机、通信、图型显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统, 它基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则,具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善的特点。

关键词:发电厂;电气;监控系统;意义;功能;问题;

1.发电厂电气监控系统发展的意义

电厂电气监控系统侧重于机炉控制,电气系统反映的信息量小,控制较为简单,不利于电气运行人员快捷、便利的进行操作与事故分析。一般情况下,厂用电气系统的保护及安全自动装置基本独立运行,如发变组保护、自动励磁调节装置(AVR)。ECS系统一方面接入 DCS 交换有关数据,另一方面,通过接入电气监控后台,充分利用电气系统联网后信息全面的优势,在深层次的数据挖掘中提高整个电气系统的运行维护管理水平。

2.电气监控功能

2.1基本功能

2.1.1相关数据处理和收集

众所周知搜集现场的相关信息是测控的主要目的,其作用是能够将一些现场的模拟量等数据经过系统的计算检验出来。在进行检验的过程中,还能够对一些相关的预处理数据进行合理性的校正,有利于对其重要数据进行整理。一般情况下,在对模拟量等信号类型进行采集的过程中,对电流、有功功率、无功功率等因数也能够同时进行测定。脉冲量通常是指的有功电能和无功电能,状态量则由信号断路器、继电保护等装置组成的,其主要作用是对一些电力系统的不利状态进行报警,当然其信号的监视功能也包含其中。

2.1.2画面显示

画面显示的主要作用是将所有的模拟量、相关计算量以及隔离开关、断路器等在同一屏幕上显示出来,当然实际挂牌检修状态也在其显示的行列。

2.1.3监视报警功能

监视报警功能能够让工作人员将电站的全部设备运行信息实质的显示出来,包括设备参数、系统运行状态和操作指令等重要信息。与此同时,还能够将系统的实时信息通过结合画面显示功能显示出来。例如发电厂的模拟量发生越限状况,其监视报警功能能够自动将越限对象名称、编号、越限参数值、越限时间等重要数据显示出来,并进行打印,还能够自动的对越限次数进行计算。事故报警和预告报警是监视报警功能进行报警的两种形式,通常利用不同信号灯的颜色来进行区分。

2.1.4操作控制

操作控制的方式主要有两级控制、就地控制、上位机或DCS控制这四种控制方式。其中就地控制、上位机和DCS控制方式相比两级控制其技术更为完善,统称为操作命令的优先级,能够确保控制系统的一致性和安全性,加大发电厂安全生产的力度。

2.1.5事件次序记录

发电站的一些重要设备一旦发生事故,对其主要信息及时的显示出来是非常重要的,与此同时对其进行相关的记录也是一项重要的工作。将安全自动装置和断路器的信号名称、编号、动作时间、动作性质及信号状态等按正确的时间顺序记录下来并打印有利于对事故起因进行分析,进而得出相应的解决办法,预防下一次相同事故的发生。

2.2高级管理

2.2.1电气设施管理

保护和自动管理装置的台帐、档案、维修记录等均为电气设施的管理范围。以如今的技术做到电气主站系统及时的记录设备的动作、运行等情况,并自动被传至MIS系统。

2.2.2故障事件管理

一般故障事件的管理要做到可以自动记录所有的相关信息,并做一些简单必要的分析,确定故障发生的主要原因,这对如何防范事故不会再次发生具有十分重要的意义。

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3.发电厂电气监控系统在发展中存在的问题

3.1 系统接入问题

DCS与电气系统的接入采用“硬接入”方式。其缺点是投资大,连接按“点”收费,每增加一个量,都要增加一路电缆与DCS的通路,造成了接入数目越多,投资越大,无法大规模的使用。

3.2 通信数据问题

电气项目工程中往往会存在通信接口不标准、通信缺乏可靠性和实时性以及通信设备有较大的局限性等相关问题,并且发电厂电气系统的控制装置很多,需要传输的数据信息也很多,而这些数据中大部分与DCS是无关的,若不对数据进行区分处理,会影响DCS系统运行的准确性和稳定性。

3.3 ECS接口问题

目前我国DCS硬件普遍采用的都是进口设备,但其通信开放性限制很多,导致ECS与DCS的接口存在一些问题:DCS系统较为侧重于机炉控制,对于电气自动化的控制开发受到一定限制,因此无法接受来自ECS的更多数据;另一方面是DCS系统的扫描周期较快,然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响,因此ECS通信速率具有不稳定性。

3.4 电气联锁问题

在发电厂运行过程中,涉及到各种联锁回路问题。虽然支撑联锁反应的原理较为简单,但是由于电气自身操作较为复杂,再加上通信不稳定状态,可能造成通信中断问题,引发联锁失效。因此,在选择联锁通信时,大多为“硬接线”形式。

3.5 动作权限问题

在发电厂中,DCS系统集中控制电气设备,且DCS系统还有一个备用操作手段ECS系统,它俩之间是通过遥控的手段实现联系的。DCS系统和ECS系统如果处在的操作位置不同,闭锁的措施就不能被应用,动作权限只有在ECS系统和DCS系统位于同一操作位置时才能实现。

4.发电厂电气监控系统的发展趋势

ECS除应将现有的厂用电监控功能向深层次发展外,还应将发电机、主变压器、SF6断路器等主要设备的在线诊断功能融入同一监控平台,有条件的电厂也可以将NCS系统也纳入ECS这个平台,甚至可以将厂用电的纯电气功能从DCS系统独立出来,也纳入ECS系统监控。

未来的电气监控系统将向着全面提升电气自动化和热工自动化水平的方向迈进,方便运行,容易操控,ECS功能全面化是未来监控系统的发展方向,ECS除应将现有的厂用电监控向更深层次发展之外,还应将发电机的数据监控、主从变压器、SF6断路器等主要设备的在线监测诊断也纳入ECS这一平台。另外,基于现场总线控制系统,全面使用分层控制,提高电气监控系统的可靠性,也是其发展方向。

电气监控系统的设计与应用,能够将发电厂电气自动化水平提升到一个新高度,也可以有效的促进发电厂管理水平的提升。电气监控系统的设计与应用,已经日渐成为了发电厂生产与管理的发展方向。针对电气监控系统的实际应用中存在着问题,发电厂应该更多的结合生产实际,并寻求切实有效的处理措施,同时汲取经验,为电气监控系统的完善与普及奠定坚实的基础。

5.结语

发电厂电气系统是由一组独立的分布式计算机系统进行监测和控制的,与发电厂电气部分的运行相比,这是一个更加经济可行的解决方案。随着网络技术的不断发展,网络的可靠性越来越高,未来将实现综合自动化的发电厂电气部分,并预计它最终将与工厂的DCS系统合并,实现信息资源的共享,这将使电力系统自动化的整体水平有一个质的飞跃。

参考文献:

[1]朱川博,熊慧聪.分布式企业级电气监控与能量管理系统的设计与实现[J].电气应用,2010(09):9~27

[2]刘红,张曼莉.发电厂用电监控系统ECS通信技术分析与探讨[J].电子自动化设备,2009,21(6):37

[3]吴伟,谢坤.电厂电气监控系统组网模式及其与分散控制系统接入方式的研究[J].电力自动化设备,2011(12)

论文作者:郝鹏飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期

论文发表时间:2018/8/1

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