張羽 郭崇峰 薛文鑫(河南安彩高科股份有限公司,河南 安陽 455000)

隨著人們生活水平越來越高，電氣化系統(tǒng)的應用逐漸普遍。發(fā)電廠是為工廠及居民提供電力的場所，因此對于電壓等級的管理、生產(chǎn)規(guī)模的自動化以及運行和管理水平的處理直接關系到發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了發(fā)電廠廠用電的自動化控制，促進了電廠的技術發(fā)展。

1 發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

“發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)”是指以計算機為工具，應用計算機軟件進行信號處理、現(xiàn)場總線及通訊、繼電保護等進行計算機控制處理，實現(xiàn)對發(fā)電廠內(nèi)發(fā)電機、變壓器、電動機、饋線等電子設備及電氣自動裝置進行測量、保護、計量、監(jiān)控以及故障診斷等功能，并且通過與DCS協(xié)調(diào)完成相關的工藝電動機控制功能，從而實現(xiàn)電廠系統(tǒng)的監(jiān)控、管理和維護等功能的自動化子系統(tǒng)[1]。

中國目前發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)一般采用“硬接線＋通信”的方式，將和熱工工藝流程控制相關的控制命令和位置信號通過應縣接入DCS系統(tǒng)，電流、電壓、功率和電能等電器參量和機電保護動作信息通信方式接入DCS系統(tǒng)，電器系統(tǒng)的高級應用功能在電器維護工程師站實現(xiàn)控制。

2 發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計

2.1 進行系統(tǒng)網(wǎng)絡架構的設計

為保證當工藝流程出現(xiàn)故障或遭到破壞時，設備間的連接不實效，以及人身和設備安全得到保障，可以采用網(wǎng)絡通訊穩(wěn)定的雙網(wǎng)互為備用的模式，以實現(xiàn)網(wǎng)絡通訊的穩(wěn)定性。如果該發(fā)電站的要求不高也可以采用節(jié)省組網(wǎng)費用的單網(wǎng)模式。

2.2 進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計

現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構主要有兩種：①雙服務器結構（Client/Server，簡稱C/S）結構。主要是有兩個數(shù)據(jù)庫服務器和工作站三部分組成的。②分布式數(shù)據(jù)庫結構。主要有三個或以上工作站/數(shù)據(jù)庫服務器共同組成的。為保障數(shù)據(jù)庫的安全可靠性和系統(tǒng)設計的復雜性，一般選用C/S結構，該結構具有結構簡單、操作方便、安全性高等特點[2]。

2.3 進行電氣系統(tǒng)各保護監(jiān)測裝置的通訊設計

對于監(jiān)測系統(tǒng)的設計主要要看監(jiān)控系統(tǒng)通訊所需傳遞的信息。主要信息有：保護測控裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫和服務器等上位系統(tǒng)的自動控制的遙控等信息和保護自動裝置送達數(shù)據(jù)庫信息、工作站上位機系統(tǒng)的遙測和遙脈信息等。因此，需要建立上位機與保護測控裝置之間的通信，以實現(xiàn)不同種類裝置之間的信息鏈接。系統(tǒng)可設計為三個子部分即0.4KV電機測控裝置、6KV測控保護裝置IXB段和6KVWDZ-4系列測控保護裝置IXB段備用段。三個子部分分別與前置機相連接，前置機再與上位機相連接，實現(xiàn)各個部分數(shù)據(jù)的傳輸[3]。

2.4 進行系統(tǒng)軟件的設計

為使發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠做到實時監(jiān)控將系統(tǒng)軟件設計分為實時運行子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫組態(tài)子系統(tǒng)、人機操作子系統(tǒng)、公式計算子系統(tǒng)等幾部分進行分類設計。發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)通過前置機采集電器側裝置的信息，經(jīng)過規(guī)約轉換從以太驅動進行傳送到服務器，將數(shù)據(jù)的實時信息進行采集和建模，從而實現(xiàn)監(jiān)測的功能。

3 發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的應用

我們以陜西市第二熱電廠的2臺350MW的供熱機組和2臺50MW背壓機組新建工程為例。電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)和DCS接口的技術處理中每臺機組通過一臺專用通訊網(wǎng)將電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)和DCS進行數(shù)據(jù)交換和命令傳遞。通過實時庫和歷史庫通過管理工具進行數(shù)據(jù)處理，將服務器的歷史數(shù)據(jù)傳遞給客戶端的數(shù)據(jù)庫中間層，中階層再通過網(wǎng)絡管理和客戶端管理工具進行處理?？蛻舳薍MI通過命令設置進行數(shù)據(jù)召喚，或通過實時庫映像和管理工具對數(shù)據(jù)進行處理。服務器的數(shù)據(jù)處理過程更為復雜，服務器中間層分為數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理兩部分，數(shù)據(jù)處理的信息有歷史庫和實時庫獲得，在轉化給客戶端的數(shù)據(jù)庫中層，服務器終端的數(shù)據(jù)中間層實施命令給網(wǎng)絡管理，網(wǎng)絡管理再通過前置數(shù)據(jù)庫傳遞給數(shù)據(jù)處理器，最終在對實時庫進行數(shù)據(jù)更新。服務器和客戶端通過各自的數(shù)據(jù)中間層和網(wǎng)絡管理進行數(shù)據(jù)和命令的傳遞，已完成電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)和DCS的技術接口處理。

在該供電廠實施發(fā)電廠廠用電電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的實時效果：①由于電廠信息處理量大，應用了電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對信息進行大量的處理，減少了人員維護的成本，提高了工作效率；②電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)結構清晰、數(shù)據(jù)流暢使該電廠的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和安全性提高，減少了數(shù)據(jù)缺失和由于網(wǎng)絡符合過大造成的供電系統(tǒng)癱瘓；③實現(xiàn)了全場的信息化處理，提高了電廠的運行速度和管理水平。

4 結語

采用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠有效提高發(fā)電廠的控制技術和管理水平，從根本上加快發(fā)電廠電力信息的處理。隨著電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的普遍應用，電廠的自動化電氣監(jiān)控系統(tǒng)將成為電廠發(fā)展的必然趨勢。

[1]張越.淺析發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中性點接地方式的選擇[J].能源與節(jié)能，2015，05（01）:23-24.

[2]王志華.電氣自動化中的監(jiān)控系統(tǒng)和應用[J].中外企業(yè)家，2015，15（09）:218-220.

[3]張志亞.研究電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的問題[J].低碳世界，2014，01（12）:97-98.