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        發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)分析

        2021-06-01 02:07:28常三定馮玉蓮
        關(guān)鍵詞:發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)安全施工

        常三定 馮玉蓮

        (中節(jié)能(天水)環(huán)保能源有限公司,天水 741000)

        微機(jī)綜合保護(hù)設(shè)施和各種各樣的智能設(shè)施普遍運(yùn)用于我國發(fā)電廠電氣系統(tǒng),使得發(fā)電廠電氣系統(tǒng)承載了較為多元化的信息量[1]。為了幫助相關(guān)工作人員獲取精準(zhǔn)、細(xì)致以及具備時效性的電氣系統(tǒng)信息,同時能夠較為合理地監(jiān)管各種電氣設(shè)施,越來越多的發(fā)電廠開始采用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(Electrical Control and Management System,ECMS)。基于此,本文以某發(fā)電廠為例,分析發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)。

        1 發(fā)電廠電氣監(jiān)控范疇及作用分析

        1.1 發(fā)電廠電氣系統(tǒng)監(jiān)控范疇

        發(fā)電廠用電系統(tǒng)的監(jiān)控范疇通常可以劃分為兩個重要部分。一是廠用電源。該部分根據(jù)電壓等級的不同能夠進(jìn)一步劃分為中壓廠用電源或者低壓廠用電源。其中,前者涵括中壓配電設(shè)施運(yùn)作進(jìn)線、備用進(jìn)線斷路裝置、中壓配電設(shè)施母線PT[2]、中壓電源饋線斷路裝置或接觸裝置以及電源快速切換設(shè)施。低壓廠用電源涵括了電源饋線斷路裝置、直流設(shè)施以及交流不停電電源設(shè)施等。二是工藝輔助電動機(jī)電源。該部分根據(jù)電壓等級上的差異可以劃分為中壓電動機(jī)和低壓電動機(jī)。

        1.2 電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的作用分析

        電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的作用主要包括如下6個方面。第一,搜集和處置實時化的數(shù)據(jù)信息。相關(guān)的工作人員通過搜集CT和PT二次值,在間隔層估算實時信息,同時根據(jù)周期設(shè)置,利用通信管理機(jī)搜集全部電氣量信號,進(jìn)一步升級數(shù)據(jù)庫。根據(jù)既定的限值對模擬規(guī)模予以判定和警示,在設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)變更的情況下,釋放出變位警醒[3]和異常報警提示。第二,嚴(yán)格控制操作。根據(jù)裝置運(yùn)作情況,管理系統(tǒng)可以按照順序操作各個電氣設(shè)備。這些操作環(huán)節(jié)都具備邏輯閉鎖的功能。第三,事件順序登記和事故追憶。系

        統(tǒng)能夠詳細(xì)登記斷路裝置的方位信號等中斷型開關(guān)量信息,一旦產(chǎn)生不良故障,可以追憶故障前后時間內(nèi)關(guān)于開關(guān)量動作次序和有關(guān)模擬量的變動狀況。第四,產(chǎn)出及呈現(xiàn)既定畫面。相關(guān)的工程師站能夠生成電氣主接線和直流系統(tǒng)等畫面,同時有效呈現(xiàn)電氣量的信息和裝置的運(yùn)作狀態(tài)。第五,運(yùn)作管理效能。運(yùn)作管理包括運(yùn)作操作引導(dǎo)、事故分析、在線裝置分析以及智能抄表等。第六,管理設(shè)施裝置。系統(tǒng)不僅可以監(jiān)查斷路裝置、變壓裝置以及電動機(jī)等設(shè)施的運(yùn)作情況,還可以進(jìn)一步診斷系統(tǒng),實時診斷軟件及硬件的運(yùn)作情形,一旦察覺到隱患,可在第一時間顯示并生成報警信息。

        2 電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)工程總體方案分析

        根據(jù)《電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺和裝置建設(shè)方案》,結(jié)合公司電力監(jiān)控系統(tǒng)實際情況,在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實時網(wǎng)和非實時網(wǎng)各布置一臺Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置,分別采集縱向加密、隔離裝置、RTU及PMU裝置、電能量采集系統(tǒng)工作站、脫硫信息系統(tǒng)工作站、AGC/AVC監(jiān)控后臺以及現(xiàn)貨交易平臺等設(shè)備的外設(shè)接入事件、用戶登錄事件、危險操作事件以及狀態(tài)異常事件信息。網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置部署于通信機(jī)房內(nèi),通過網(wǎng)線與調(diào)度交換機(jī)通信。兩臺網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置所接收的預(yù)警信息分別接入調(diào)度數(shù)據(jù)一、二平面網(wǎng)的實時網(wǎng)和非實時網(wǎng)。

        針對該工程,兩套網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置分別和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實時和非實時交換機(jī)相連。在本項目中需增加站控層交換機(jī),將站控層交換機(jī)分別部署于保信子站、脫硫子站、RTU、電能量采集系統(tǒng)以及電力調(diào)峰平臺等系統(tǒng)的裝置和主站之間,以形成擴(kuò)展網(wǎng)口。網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置通過新部署的網(wǎng)線和這些主站完成物理連接。各個主站上安裝探針程序才能完成調(diào)試,其余的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全設(shè)備只需在網(wǎng)絡(luò)通暢的條件下完成連接[4]。

        部署網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置的同時需要協(xié)調(diào)對應(yīng)的電廠業(yè)務(wù)廠商,對涉網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及安防設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改造,從而實現(xiàn)自身感知的安全事件的采集。一方面,改造主機(jī)。此時需要將涉網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)器、工作站的操作系統(tǒng)通過部署agent的方式進(jìn)行改造。agent可由業(yè)務(wù)廠商提供,也可由第三方廠商提供。如果采用第三方廠商提供的agent,先由業(yè)務(wù)廠商做集成測試,完成測試并通過調(diào)度機(jī)構(gòu)監(jiān)測認(rèn)證后,再到現(xiàn)場進(jìn)行部署。目前,部分第三方廠商針對主流的Linux系列、Windows系列以及UNIX系列的agent已經(jīng)完成研發(fā)。另一方面,改造交換機(jī)。交換機(jī)需要滿足SNMPV2或SNMPV3協(xié)議,若不滿足,則需要進(jìn)行版本升級或徹底更換[5]。對于滿足SNMPV2或SNMPV3協(xié)議的交換機(jī)但不能完全滿足采集規(guī)范時,需要由業(yè)務(wù)廠商進(jìn)行私有mib的開發(fā)。目前,裝置支持對國產(chǎn)主流型號的交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。部分廠商支持工控交換機(jī)的改造接入條件[6]。

        3 電力監(jiān)控系統(tǒng)安全評估方案分析

        3.1 技改方案

        在電廠的安全Ⅱ區(qū)部署1臺Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置,如圖1所示。安全Ⅰ區(qū)的設(shè)備通過Ⅰ/Ⅱ區(qū)防火墻接入網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置,一端連接到電廠各個涉網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)交換機(jī),另一端分別連接至調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)非實時交換機(jī),使得告警信息上送至上級主站網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺。

        Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全裝置負(fù)責(zé)采集廠站Ⅰ區(qū)涉網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(站控層交換機(jī)和涉網(wǎng)業(yè)務(wù)組網(wǎng)交換機(jī))以及安全防護(hù)設(shè)備的安全事件,并將告警信息進(jìn)行本地存儲,同時將告警信息轉(zhuǎn)發(fā)至主站側(cè)的數(shù)據(jù)網(wǎng),最終匯總到主站側(cè)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺。Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置對內(nèi)連接各涉網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)組網(wǎng)交換機(jī),實現(xiàn)對監(jiān)視對象信息的采集,同時采用橫道圖法編制改造項目實施時間表,如表1所示。

        圖1 某公司網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置施工部署圖

        表1 改造項目實施時間表

        3.2 工程質(zhì)量、進(jìn)度與安全控制措施分析

        3.2.1 施工質(zhì)量管理制度

        專業(yè)專工應(yīng)對施工班組進(jìn)行詳細(xì)、有針對性的質(zhì)量技術(shù)交底。施工班組應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量技術(shù)交底內(nèi)容,并按相關(guān)國家及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。專業(yè)專工有權(quán)利對施工班組的安裝質(zhì)量進(jìn)行全過程監(jiān)控,并提供技術(shù)支持。施工質(zhì)量由施工單位與專業(yè)專工負(fù)責(zé)。

        3.2.2 明確任務(wù)落實職責(zé)

        專業(yè)專工對施工人員交付工作任務(wù)前,必須編寫《單位工程施工質(zhì)量技術(shù)交底》,報項目公司負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后,對施工人員進(jìn)行質(zhì)量技術(shù)和安全要求交底,并對其負(fù)責(zé)區(qū)域的配合情況等現(xiàn)場要求進(jìn)行交底。要求專業(yè)專工對施工人員進(jìn)行現(xiàn)場交底。同時,施工班組長在執(zhí)行施工任務(wù)時必須全面管理,杜絕錯漏,對照圖紙認(rèn)真檢查,根據(jù)現(xiàn)場實際情況與專業(yè)專工商議處理。實行三級質(zhì)量管理制度,即施工班組長、專業(yè)專工以及質(zhì)量檢查主管各司其職。其中,施工班組長擔(dān)負(fù)實施責(zé)任,專業(yè)專工和質(zhì)量檢查員擔(dān)負(fù)監(jiān)督檢查責(zé)任。

        3.2.3 現(xiàn)場跟蹤,確保質(zhì)量

        對于隱蔽工程,專業(yè)專工必須檢查隱蔽施工區(qū)域的施工班組定位放線,從施工開始就要介入管理和提供技術(shù)支持與檢查。確認(rèn)施工班組的施工放線和定位檢查后,施工班組進(jìn)行預(yù)埋管線安裝。

        4 結(jié)語

        隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣設(shè)備的控制和保護(hù)等取得了較大突破,使得電氣監(jiān)控系統(tǒng)的功能更加多樣和全面,促進(jìn)了電氣控制系統(tǒng)的推廣及應(yīng)用。

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