[發電廠電氣自動化系統監控技術未來發展淺析]:一、發電廠電氣自動化系統的特點 發電廠電氣自動化系統在布置方式和數量上,廠用電設備分散安裝于各配電室和電動機控制中心,元件數量眾多,運行管理信息量大,檢修維護工作復雜。與熱工系統相比較,電...

????? 發電廠電氣自動化系統在布置方式和數量上,廠用電設備分散安裝于各配電室和 控制中心,元件數量眾多,運行管理信息量大,檢修維護工作復雜。與熱工系統相比較,電氣設備操作頻率低,有的系統或設備運行正常時,幾個月或更長時間才操作一次;電氣設備保護自動裝置要求可靠性高,動作速度快,比如保護動作速度要求在40ms以內完成。
　　在電氣設備本身構造上,其具有連鎖邏輯較簡單、操作機構復雜的特點。在控制方式上,廠用電系統的主要設備監控需要接入DCS系統,但在兩臺機組共用一臺起備變的情況時,由于一臺機組的檢修不能影響另一臺機組的正常運行,因此需要考慮兩臺機組DCS電氣控制的模式,確保對其控制權的惟一性。總結以上特點,在構建ECS時,其系統結構、與DCS的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。既要實現正常起停和運行操作外,又要實現實時顯示異常運行和事故狀態下的各種數據和狀態,并提供相應的操作指導和應急處理措施,保證電氣系統在最安全合理的工況下工作。
　　
　　二、集中模式
　　
　　(一)原理
　　集中模式也就是傳統的硬接線方式,將強電信號轉變為弱電信號,采用空接點方式和4～20mA標準直流信號,通過電纜硬接線將電氣模擬量和 量信號一對一接至DCS的I/O模件柜,進入DCS進行組態,實現對電氣設備的監控。這種模式又分為直接I/O接入方式和遠程I/O接入方式兩種,前者是將電纜接至電子間集中組屏,后者是在數據較集中且離主控室較遠的電氣設備現場設立遠程I/O采集柜,然后通過通信方式與DCS控制主機相連,兩者具有相同的實現技術,本質上沒有區別。
　　(二)優點
　　電氣量的采集集中組屏,便于管理,設備運行環境好;硬接線方式成熟,響應速度快。
　　(三)缺點
　　1.電纜數量大,電纜安裝工程量大,長距離電纜引進的干擾也可能影響DCS的可靠性。
　　2.DCS系統按“點”收費,不僅投資大,而且只有重要的電氣量才能進入DCS,系統監測的電氣信息不完整。
　　3.所有信息量均要集中匯總至DCS系統,風險集中,影響系統可靠性。
　　4.由于DCS調試一般是最后進行,采用集中模式通常難以滿足倒送廠用電的要求。
　　5.沒有獨立的電氣監控主站系統,無法完成較復雜的電氣運行管理工作(如防誤、事故追憶、 運行與故障信息自動化管理、錄波分析等高級應用功能),不能實現電氣的“綜合自動化”。
　　
　　三、分層分布式模式
　　
　　(一)原理
　　分層分布式模式從邏輯上將ECS劃分為三層,即站級監控層、通信層和間隔層(間隔單元)。
　　間隔層由終端保護測控單元組成,利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計,將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個 或其他一次設備附近。網絡層由通信管理機、光纖或電纜108網絡構成,利用 技術,實現數據匯總、規約轉換、轉送數據和傳控制命令的功能。站級監控層通過通信網絡,對間隔層進行管理和交換信息。
　　(二)優點
　　1.間隔層測控終端就地安裝,減少占用面積,各裝置功能獨立,組態靈活,可靠性高。
　　2.模擬量采用交流采樣,節省二次電纜,降低了成本,抗干擾能力增強,系統采集的數據精度大大提高。
　　3.系統采集的數據量提高,監控信息完整,能實現在遠方對保護定值的修改及信號復歸,運行維護方便。
　　4.分布式結構方便系統擴展和維護,局部故障不影響其他 (部件)正常運行。
　　5.設置獨立的電氣監控主站,便于分步調試和投運,滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統的運行、維護和檢修。
　　(三)關鍵技術
　　1.間隔層終端測控保護單元。分層分布式系統的最大特點就是以間隔層一次設備為單位,現場配置測控保護單元。該單元是保障廠用電系統安全、穩定運行最重要、最有效的技術手段,對其可靠性、靈敏性、速動性和選擇性都有很高的要求,因此不宜由DCS來實現保護功能,而應該采用專用保護裝置來實現。廠用電系統保護主要有線路、廠用變、電動機綜合保護測控裝置等,實現微機化保護、實時數據采集、遠方及就地控制以及記錄故障數據等功能。

　　2.通信網絡。ECS系統安裝工作于高電壓、大電場的環境,工作環境惡劣、電磁干擾大,因而通信網絡是ECS系統的關鍵組成部分,通信網絡的性能直接影響著自動化監控系統的整體性能。目前較為流行地采用電纜現場總線網絡方式,光纖通信亦開始被用戶逐步接受。通信管理層是間隔層和站控層之間的橋梁,方案中一般采用