发电厂厂用电电气监控管理系统的设计与应用

张羽 郭崇峰 薛文鑫(河南安彩高科股份有限公司,河南 安阳 455000)

随着人们生活水平越来越高，电气化系统的应用逐渐普遍。发电厂是为工厂及居民提供电力的场所，因此对于电压等级的管理、生产规模的自动化以及运行和管理水平的处理直接关系到发电厂的经济效益。电气监控系统的应用，实现了发电厂厂用电的自动化控制，促进了电厂的技术发展。

1 发电厂厂用电电气监控管理系统的现状

“发电厂厂用电电气监控管理系统”是指以计算机为工具，应用计算机软件进行信号处理、现场总线及通讯、继电保护等进行计算机控制处理，实现对发电厂内发电机、变压器、电动机、馈线等电子设备及电气自动装置进行测量、保护、计量、监控以及故障诊断等功能，并且通过与DCS协调完成相关的工艺电动机控制功能，从而实现电厂系统的监控、管理和维护等功能的自动化子系统[1]。

中国目前发电厂厂用电电气监控管理系统一般采用“硬接线＋通信”的方式，将和热工工艺流程控制相关的控制命令和位置信号通过应县接入DCS系统，电流、电压、功率和电能等电器参量和机电保护动作信息通信方式接入DCS系统，电器系统的高级应用功能在电器维护工程师站实现控制。

2 发电厂厂用电电气监控管理系统的设计

2.1 进行系统网络架构的设计

为保证当工艺流程出现故障或遭到破坏时，设备间的连接不实效，以及人身和设备安全得到保障，可以采用网络通讯稳定的双网互为备用的模式，以实现网络通讯的稳定性。如果该发电站的要求不高也可以采用节省组网费用的单网模式。

2.2 进行系统数据库的设计

现阶段数据库的系统结构主要有两种：①双服务器结构（Client/Server，简称C/S）结构。主要是有两个数据库服务器和工作站三部分组成的。②分布式数据库结构。主要有三个或以上工作站/数据库服务器共同组成的。为保障数据库的安全可靠性和系统设计的复杂性，一般选用C/S结构，该结构具有结构简单、操作方便、安全性高等特点[2]。

2.3 进行电气系统各保护监测装置的通讯设计

对于监测系统的设计主要要看监控系统通讯所需传递的信息。主要信息有：保护测控装置之间的数据传输、数据库和服务器等上位系统的自动控制的遥控等信息和保护自动装置送达数据库信息、工作站上位机系统的遥测和遥脉信息等。因此，需要建立上位机与保护测控装置之间的通信，以实现不同种类装置之间的信息链接。系统可设计为三个子部分即0.4KV电机测控装置、6KV测控保护装置IXB段和6KVWDZ-4系列测控保护装置IXB段备用段。三个子部分分别与前置机相连接，前置机再与上位机相连接，实现各个部分数据的传输[3]。

2.4 进行系统软件的设计

为使发电厂厂用电电气监控管理系统能够做到实时监控将系统软件设计分为实时运行子系统、数据库组态子系统、人机操作子系统、公式计算子系统等几部分进行分类设计。发电厂厂用电电气监控管理系统通过前置机采集电器侧装置的信息，经过规约转换从以太驱动进行传送到服务器，将数据的实时信息进行采集和建模，从而实现监测的功能。

3 发电厂厂用电电气监控管理系统的应用

我们以陕西市第二热电厂的2台350MW的供热机组和2台50MW背压机组新建工程为例。电气监控管理系统和DCS接口的技术处理中每台机组通过一台专用通讯网将电气监控管理系统和DCS进行数据交换和命令传递。通过实时库和历史库通过管理工具进行数据处理，将服务器的历史数据传递给客户端的数据库中间层，中阶层再通过网络管理和客户端管理工具进行处理。客户端HMI通过命令设置进行数据召唤，或通过实时库映像和管理工具对数据进行处理。服务器的数据处理过程更为复杂，服务器中间层分为数据库和数据处理两部分，数据处理的信息有历史库和实时库获得，在转化给客户端的数据库中层，服务器终端的数据中间层实施命令给网络管理，网络管理再通过前置数据库传递给数据处理器，最终在对实时库进行数据更新。服务器和客户端通过各自的数据中间层和网络管理进行数据和命令的传递，已完成电气监控管理系统和DCS的技术接口处理。

在该供电厂实施发电厂厂用电电气监控管理系统的实时效果：①由于电厂信息处理量大，应用了电气监控管理系统可以对信息进行大量的处理，减少了人员维护的成本，提高了工作效率；②电气监控管理系统结构清晰、数据流畅使该电厂的网络数据稳定性和安全性提高，减少了数据缺失和由于网络符合过大造成的供电系统瘫痪；③实现了全场的信息化处理，提高了电厂的运行速度和管理水平。

4 结语

采用电气监控管理系统能够有效提高发电厂的控制技术和管理水平，从根本上加快发电厂电力信息的处理。随着电气监控管理系统的普遍应用，电厂的自动化电气监控系统将成为电厂发展的必然趋势。

[1]张越.浅析发电厂厂用电系统中性点接地方式的选择[J].能源与节能，2015，05（01）:23-24.

[2]王志华.电气自动化中的监控系统和应用[J].中外企业家，2015，15（09）:218-220.

[3]张志亚.研究电厂电气监控系统的问题[J].低碳世界，2014，01（12）:97-98.