电厂电气监控管理系统应用

摘要:文章对电气监控管理系统的构成方式,重点从电气监控管理系统的结构的保护间隔、通信管理和中心监控层进行了介绍,就当前两种主要的电气监控系统进行了分析,总结各自的优势与不足,最后对ECMS接入DCS方式中的串口接入、网关接入、串口+网关接入三种方式进行了详细论述。
关键词:电厂电气;监控管理;组网方式;接入DCS方式
1009-2374(2013)14-0028-02
随着技术的不断发展和实践经验的积累,我国电力系统自动化程度越来越高。电气系统设备的运转管理水平,将直接关系到发电厂运转的安全经济性。基于电力系统发展的需求,电气监控管理系统(ECMS)应运而生。ECMS是为实现电气系统运转监测、维护而开发的自动化在线监控管理系统。该系统的建设以降低运转成本、减少投资、节约人力资源为目标,以期更好地保障电厂电气的稳定、经济运转。

1 电气监控管理系统的构成分析

电气监控管理系统的结构整体上可分以下三层:保护间隔、通信管理和中心监控,从而极大地提高了系统的安全性与可靠性。现将这三层的结构组成及功能分述如下:

1.1 保护间隔层

由于考虑到目前ECMS系统一般为全数字遥控方式,同时考虑到要与DCS的快速信息交换以及需要配备智能保护系统装置这三点因素,因而ECMS的保护间隔层在配置方案上,一般从配置类别、接入方式和构成单元三个方面进行考虑。间隔层设备主要包括微机型保护测控装置和遥控闭锁装置,保护测控装置集保护、测量、开关量采集、断路器制约、故障录波、通讯等功能为一体,采用通讯方式接入DCS系统,在DCS中无需重复设置采集和制约点。

1.2 通信管理层

从ECMS的结构来看,通信管理层是系统的中间层,其主要功能是适配和作接口的用途。功能各异的通信管理机是通信管理层的核心构成内容,完成通信制约和协议转换的功能。因此,对通讯主控单元的硬件方面要求较高,必须具备很高的可靠性和通用性;而在软件方面,则应该具备实时、扩展、通讯功能。厂用段按地理位置划分为多个区域,每个区域就地配置通信管理机和以太网交换机,用于间隔层各种智能设备通信接口和规约转换,保护测控装置优先选用以太网接口。

1.3 中心监控层

在电气监控管理系统结构中,中心监控层发挥着指挥作用,是该系统的核心构成部分。它负责系统的监测、制约、管理功能。该层集中了总怎么写作器、数据库、工作站、通信怎么写作器、相关终端设备等。因而系统结构往往较为复杂,各种设备的配置也由于企业不同的需要而有所差异。监控管理系统采用Client/Server体系结构,支持ODBC和QSL,具有很好的开放性,综合实现对电厂电气系统各信息的分析、处理以及做出反馈、指令完成对电气设备的制约、调节。在中心监控层中,网络采用多并行接口及动态访问技术,极大地提高了设备运转的稳定性和可靠性。

2 电厂电气监控系统的组网方式

从现有的技术水平来看,电气监控管理系统是作为DCS系统中的子系统独立运转的,也同步实现了系统信息的共享。在此,就当前两种主要的电气监控系统的组网方式介绍如下:

2.1 “混合通信”模式

根据通信方式的不同,ECMS的组网方式之一,就是“混合通信”模式。在该模式当中,主要设备是通过硬接线方式予以制约,而其他电气设备则用全通信方式实现与DCS保持信息互通。同时,为了提高系统的稳定性和可靠性及快速运转能力,采用高速、稳定的现场总线技术以实现这一目的。

2.2 “全通信”模式

ECMS的组网方式的第二种模式就是“全通信”组网模式。相对“混合通信”模式来说,在“全通信”模式中没有采取硬接线方式,而是在系统中电气设备全部采用全通信方式,从而实现制约并与DCS保持信息互通。与“混合通信”模式相似的是,同样采用高速、稳定的现场总线技术,以实现提高系统的稳定性和可靠性及快速运转能力的目标。

3 ECMS接入DCS的方式

在电厂电气监控管理系统中,主要是借助网络通信的方式将采集到的信息(比如电压、电流等数据信息)传输至DCS,以此来实现二者的互联与数据通信。其方式主要有串口接入、网关接入和串口+网关接入三种。以下就ECMS接入DCS的方式作详细的分析:

3.1 串口接入

通过串口接入方式,就是ECMS应用通信管理单元提供的与DCS的通讯接口(包括串行接口和Ethernet接口)来实现与DCS的接入。这一方式在接入方案上较为简单,也容易协调,但由于该方式实时性差,故应用较少。

3.2 网关接入

在这接入方式当中,ECMS Ethernet通过Gateway与DCS Ethernet连接,可以电厂电气监控管理系统应用相关论文由www.shuoshilunwen.com收集,如需论文.实现数据通信。相比串口接入而言,网关接入在实时性方面有所改善,但是由于ECMS Ethernet应用层协议及网络分层太多,因而实践应用中也带来一些
理由。

3.3 串口+网关接入

本方案是综合了以上两种方案的各自优势,而避开了它们的不足。但是由于在建设实践中该方案难度大、高,因而往往是对于一些自动化程度高的情况下才采用。
可见,以上3种方案有各自的应用优势,在具体实践中要根据实际情况合理选择。
4 结语
综上所述,随着科学技术的不断发展,近年来大量的新技术、新设备在电力系统广泛的应用。电厂电气监控管理系统作为提高电力系统自动化程度,维护电网的稳定运转的重要工具,也必将随科技的发展而不断地完善和向前发展。本研究从电气监控管理系统的结构的保护间隔、通信管理和中心监控层进行了介绍,并对ECMS接入DCS方式中的串口接入、网关接入、串口+网关接入三种方式进行了详细论述,研究表明,串口接入、网关接入有着一定的应用空间,但缺点也明显,串口+网关接入的方式综合了以上两种方案的各自优势,避开了它们的不足。但是由于在建设实践中该方案难度大、高,因而往往是对于一些自动化程度高的情况下才采用。希望本文能为此类实践应用和研究起到抛砖引玉的作用。
参考文献
[1] 曹昌鸿,徐丽.火电厂电气监控系统在DCS制约的应用[J].中国仪器仪表,2009,(8).
[2] 张波,王金海,李兴旺,陆凯.电气监控系统在火电厂的应用[J].华北电力技术.2009,(S1).
(责任编辑:周 琼)

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