电厂电气监控系统发展问题探讨

摘要：伴随我国经济的腾飞，国内对电气自动化水平也有了新的要求，因此电厂电气监控系统的全面发展也成了目前的一大课题，但是此领域现在还存在着一定的问题，比如ECS的深入发展存在一系列弊病，这些弊病桎梏着其发展的脚步。文章以电厂电气监控系统发展问题探讨作为切入点，进行深入分析，将一些问题进行整合，并给出了ECS未来的发展动势，相关内容如下所述。

关键词：电厂电气；监控系统；ECS

中图分类号：F407 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0125-02

1发展电厂电气监控系统的必要性

一般电厂的电气监控系统都以机炉控制主体，相应的电气系统反馈出的信息量较少，且控制简单。通常厂用电气系统的保护与安全装置都完全可以自主运行，比如发变组安全设置、自动励磁调节系统，380伏特电动机等一般都通过DCS系统进行全权控制，而电气运行工作者所重视的保护动作、测量、参数整合以及事故回查等资料在DCS系统都无法得到明确的显示。所以，电厂电气运行工作者都希望可以提升电气自动化水平。常规的电气控制全部是由硬接线的形式收集电气信息的，这样就需要安装很多变送器与控制电缆，所收集信息量较小。近年来通信技术发展迅速，现场总线技术与智能前端设施已得到完善，因此发展电厂电气系统通信联网是十分必要的。

2发电厂电气监控系统发展所存在的一些弊病

在很多工程中都会出现通信接口不规范、可靠性偏低、缺乏实时性以及通信设施无扩展性等问题，这些也都是遏制ECS全面发展的基本因素。

一般来说ECS需要通信联网设备厂的前端设备较多，但是不同设备厂的技术水平参差不齐，通信接口又无规范可言，ECS系统组网的工作量较多，一些通信接口机制要在工程现场予以使用，且影响现场的实施方式，而一些通信协议要在现场开发，同时还有些设备特别是外国引进的设备通信需予以有偿开放，很多通信协议还要有软件工程师按照经验进行现场的破译。上述因素为ECS系统的通信能效与通信的可靠性带来很多弊端，为工程进程带来了一定的影响。因此，统一相关电气设施制造商的通信接口是深化ECS系统的核心要素。

电厂电气设备通常可以纳入DCS系统予以控制，而ECS系统为DCS系统的备用方案，通常也保留原有的遥控功能，而且，开关柜以及设施的现场操作是确保同一时间只实施一种控制的有效方法，在设计环节要择取闭锁措施机制，在间隔层控制单元上构建“现场/远程”双向开关，把DCS和ECS放在同一工作平面，利用ECS后台设置密码保护，将它的操作权限锁定为是在某些应急情况下，经运行工作者授权，ECS才可以完全控制相应设施。但是这种方式的弊病就在于操作权限无硬件的闭锁措施，可能发生DCS和ECS共同操作的可能，如果在间隔层控制单元上构建多项转换开关，把设备现场、ECS、开关柜以及DCS放在不同的操作位置，那么就会出现控制地点多与不方便运行的问题。

通常ECS系统需要的基础属性包括：（1）实时参数收集及处理；（2）数据库的构建；（3）控制操作以及同步测检；（4）报警处理事件程序采集；（5）生成画面并予以显示；（6）在线计算与表格绘制；（7）电能量检测；（8）人机联系；（9）系统自动诊断与自动修复；（10）和相应设施进行接口；（11）实施管理功能；（12）远程功能，上述所有功能都有其独立的内容，比如实施管理功能涵盖了：操作程序引导，故障分析测检，在线设施检测，模拟控制，工作票整合，运行数据采集与交接班概况记录，设施运行情况、漏洞、维修参数记录、规章制度等。因为国家无相关的指标制定ECS的功能性，不同厂家所开发出的产品功能也大相径庭，在市面上难以划分产品的优劣性，在此望相关部门尽快出台硬性指标，规范相关生产商所生产术产品的性能。

现在，我国DCS硬件基本都采用引进设施，而外国引进DCS的通信开放性受到一定的局限性，ECS和DCS接口总会出现很多的问题。DCS系统主要以机炉控制为主，但是对电气自动化控制开发是非常有限的，所以，对ECS的一些参数会出现无法接受的情况。

一般情况下DCS系统的扫描实践可能在200ms左右，经实践这是通讯周期以及数据包的长度都会影响通信的实时性，而ECS通信效率有时会出现不稳定的情况。

3电厂电气监控系统未来发展的态势

通过对电厂电气的监控系统进行调试和运行，发现其容易出现信息储存问题、电磁干扰问题及一些运行管理中的问题。首先，电气监控系统的数据信息基本都是靠其ECS系统传输交换，然后通过DCS进行集中分配和管理，因此，电厂要想改善其信息数据储存问题，就要对其ECS及DCS系统的功能和设备进行严格的检测，确保其信息数据存放的合理性。此外，电厂还要综合其设备的所有控制设备、如开关、变压器等等进行仔细考虑，确保其ECS和DCS都采用合理的控制回路，确保其系统能够实现闭锁控制和其他控制功能的同时，也要保证其系统设备的安全性、持续性及稳定性。

电气监控系统中尤其使用电子设备过多，容易出现电磁干扰现象，就会造成其DCS数据传输不稳定或者数据不明的现象，针对这一现象，电厂就必须要对其相关线路线缆进行屏蔽，也就是要对其布线的屏蔽层做好其接地工作，也可以使用光纤来确保其信号传输的明确性和稳定性。

未来的ECS发展除了将目前的厂用电监控功能向高端发展外，还要把主变压器、发电机以及SF6断路器等相关设施的在线诊断功能整合到同一监控平台之中，如果有条件的电厂可以把FCS系统也整合到ECS这个平台之中，进而整合到ECS系统监控之中。

目前通信技术的飞速发展与高新技术的不断翻新，也从根本上加速了厂用电ECS系统的成熟，在不久的将来，ECS系统不但会拥有监控功能，同时还可以在同一平台对主要设备进行在线诊断，而ECS系统也必将向更深层次发展。

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作者简介：赖炳通，男，广东普宁人，广东惠州天然气发电有限公司电气助理工程师，研究方向：电厂集控运行。