(内蒙古包头市包头铝业热电厂发电部014040)
摘要:随着经济的不断进步与发展,电力自动化产业也在不断的发展与完善,并广泛的运用到电力行业之中,但与此同时,为了适应市场发展的需要,电力监控系统也应逐渐的建立起来并加以完善,以便适应社会发展的需要。在信息化全面到来的时代,如何应对这突如其来的机遇与挑战,对于电力行业来说,电力监控系统就成为首要考虑的问题之一。对此,现代电厂就要加强分析其问题的存因,并在改进的基础上,借助这些问题,对电气监控系统的功能和技术进行反思,努力提高其监控系统的安全性、稳定性及全面性,进而促进电。
关键词:电厂监控系统;概念;功能;标准
1电厂电气监控系统概况
1.1概念
电厂电气监控系统主要利用分散控制系统技术进行联网,接入分散控制系统技术的过程中可能会出现很多问题。进行实际的技术实施之前,需要分析和了解电厂电气监控系统的技术实施的主要措施和指标,寻找其中的关键点,这样方能早日把电厂电气监控系统的实施方案规划好。
1.2系统功能
电厂电气监控系统主要作用就是要对整个电厂运行系统进行监管,单纯的分散控制系统的功能技术测量、监视及控制不能将其良好的控制功能体现出来。设计的监控系统要将分散控制系统的功能和技术所具有的深层次控制水平充分体现出来,方可以有效地监控电厂电气监控系统及完成对它的预期管理和运作。充分利用电厂电气监控系统不仅可以保障电厂平日的生产安全有序进行,还可以通过对设备运行的有效监控来达到电厂电气控制系统的接入分散控制系统技术在联网条件下性能的优越性[1]。
1.3总线标准
通常称电厂电气监控系统总线标准为监控系统利用的总线协议,进行总线标准的确定实际上就是确定监控设备间相互通信协议。此举同时将要采用的技术及控制设备一并确定,从总线协议运行的基本原理来看,其实大部分类型的总线均是十分类似的,在实际系统当中能够非常有效完成系统双向的数字化通信问题。然而不同的总线协议其实际作用效果和使用功能水平存在一定的差别,设计人员需对不同的总线协议进行科学筛选及鉴定,这样才能为电厂选取适合其监控与管理的标准[2-3]。
2电厂电气监控系统发展的必要性
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)。400V电动机等通常由DCS系统完成控制,电气运行人员关心的测量、保护动作、定值及参数整定、事故追忆等信息在DCS系统都无法反应。因此,电厂电气运行人员迫切希望能提高电气自动化水平。传统的电气控制均是通过硬接线-对一的形式采集电气信号,这需要安装大量的变送器和控制电缆,而且采集信息有限。经过近几十年的经验积累和通信技术的发展,现场总线技术及智能前端设备的已趋于成熟,使得厂用电电气系统通信联网成为可能及发展的必要。
3电厂电气监控系统发展的问题
3.1通信问题
工程中普遍存在着通信接口不规范、通信可靠性和实时性差、通信设备可扩展性不强等问题。这些将成为制约ECS发展的主要瓶颈。
3.1.1ECS需通信联网的不同设备厂的前端设备多,而设备制造厂技术水平的差异大,通信接口又没有统一规范,ECS系统组网的工作量相当大。很多通信接口方式需在工程现场决定实施方案、通信协议需现场开发。还有些设备尤其是进口设备通信需有偿开放,有些通信协议还需软件工程师根据经验现场破译。以上这些因素给ECS系统的通信速率及通信的稳定性埋下了隐患,给工程实施带来了巨大的阻力。统一各电气设备制造商通信接口,将是能否促进ECS系统深层次应用的关键性问题之一。
3.1.2通信方式和硬接线方式相比,信息中转环节多,在可靠性与实时性方面还有一定的差距。6kV综合保护装置部分厂家采用光纤以太网接入,通信速率较高,工程实测通信上行与下行均能在1秒内完成。而对于400V及其它设备,往往采用的是串口通信的方式,而以RS485Modbus居多,工程实测结果上行需2S,而下行则需要2"-6S不等,而且通信极不稳定,经常中断。
3.2操作权限问题
电厂电气设备一般是纳入DCS系统集中控制,ECS系统作为DCS系统的备用操做手段,往往也保留了遥控功能,此外,开关柜或设备就地还有就地操作功能。为了保证在同一时间只允许一种控制方式有效,设计中需要采取闭锁措施。方式一,在间隔层控制单元上设置两位置“就地/远方”转换开关,将DCS与ECS置于同一工作位置,通过ECS后台设置密码保护将其的操作权限屏蔽。仅当在某些应急情况下时,通过运行人员授权,ECS才能控制设备。
3.3ECS性能差异大
ECS系统要求的基本性能有:实时数据采集与处理;数据库的建立与维护;控制操作与同步检测:报警处理事件顺序记录;画面生成及显示;在线计算及制表;电能量处理;时钟同步;人一机联系;系统自诊断及自恢复;与其它设备接口;运行管理功能;远动功能等。每一功能都有各自的内容,如运行管理功能包括:运行操作指导,事故分析检索,在线设备分析,模拟操作,操作票、工作票管理,运行记录及交接班记录管理,设备运行状态、缺陷、维修记录管理、规章制度等。由于国家没有相关的标准明确ECS的性能,各个厂家产品开发的功能五花八门,市场很难界定产品的优劣。希望国家尽早出台相关标准,规范各厂家产品的性能,规范电气监控系统的健康良性发展[4]。
3.4与DCS接口问题
目前,国内DCS硬件多采用进口设备,而进口DCS的通信开放性受到很大限制。ECS与DCS接口存在一些问题。
3.4.1DCS系统侧重于机炉控制,而对于电气自动化控制开发的比较有限,因此,对于ECS的许多数据均不接受。
3.4.2DCS系统的扫描周期大约为200ms,比较快。而信息量个数,通讯周期、数据包长度都对通信的实时性有很大影响,ECS通信速率存在不稳定[5]。
4结束语
现代电厂建设管理中运用到很多新的科学技术,ECS的运用在电厂的电气控制管理中越来越广泛,但其运用并不十分成熟,这也为电厂的运行带来了一定影响。这就要求电厂的运行管理部门加强对系统的控制,分析系统的不足及原因,不断改进系统功能,以提高监控管理质量,保障电厂的运行具有安全性、可靠性、稳定性和系统性,进而促进电厂电气化管理效益,为电厂的运行提供更改好的保障。
参考文献:
[1]王诗然.发电厂厂用电电气监控管理系统的设计与应用[D].北京:华北电力大学,2012.
[2]侯永强,陈立新,杨星利,等.电厂电气监控系统中存在的问题探析[J].华章,2013,(9):331.
[3]黄璟.电厂电气监控系统发展问题探讨[J].现代商贸工业,2011,(1):261-262.
[4]陈力俊.电厂电气监控系统浅谈[J].民营科技,2011,(5):38.
[5]王海源.电厂电气监控管理系统研究[J].科技创新与应用,2012,(27):184.