數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究

郝運香（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南　250013）

數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究

郝運香
（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南250013）

摘要：電氣系統(tǒng)設備運行管理水平逐漸提升，影響了我國經(jīng)濟建設效益，也影響我國發(fā)電廠在市場上的份額。數(shù)字電廠是電廠信息化實現(xiàn)的基礎，文章分析數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的使用。

關鍵字：數(shù)字化;電氣監(jiān)控系統(tǒng);控制研究

1　數(shù)字化電氣信息化管理

1.1保護及故障信息管理

保護及故障信息管理主要包含故障錄波管理、定值管理、事故管理等等，保護定值管理功能齊全，在電氣信息化管理中有重要作用。當發(fā)電廠故障發(fā)生導致保護和自動裝置自動打開，出現(xiàn)開關跳閘。系統(tǒng)會自行將各個測點事故過程中出現(xiàn)的秒級正確記錄下來。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的顯示、存貯、打印和事故分析等等。每一條信息都會包含事故描述、發(fā)生時間以及動作狀態(tài)等等。會提供明確的故障錄波信息，方便人們開展事故處理。系統(tǒng)引入高級軟件之后，設置起參數(shù)，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)視。一旦用戶預定事件發(fā)生了，立即將這些重要的參數(shù)記錄并且保存下來，提供給用戶，方便用戶事故信息分析。事故記錄使用的是全息斷面方式，無需單獨對事故配置點記錄或者處理。

1.2電氣信息智能報警功能

系統(tǒng)報警等級可以進行靈活設置，根據(jù)客戶用戶需求自定義確定。每種報警等級關聯(lián)不同報警類型，每個測點都有差異化，關聯(lián)到的報警等級也不一致。針對關鍵的測點，實現(xiàn)單獨的配置報警。采用報警控件方式，在單獨的組態(tài)上，實時報警監(jiān)視。智能報警系統(tǒng)使用的是實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，快速通過專家知識庫篩選，提出最關鍵、最重要的報警信息。報警系統(tǒng)響起后，故障位置被確定出來，分析故障位置，能夠降低人工判斷出錯率，提高維修效率。

1.3系統(tǒng)在線自診斷

發(fā)電廠電氣系統(tǒng)有大量的電氣信息，這些信息不僅涵蓋大量的保護信息、測點信息、通信信息以及各個類型的自診斷信息。隨著科技不斷發(fā)展，大量的先進系統(tǒng)擁有在線自診功能。借助網(wǎng)絡就可以實現(xiàn)機組測控單元、主控單元和通信網(wǎng)絡監(jiān)測。每個節(jié)點進程和配置，每種通信方式的在線診斷可靠且安全。在整個網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中，能夠清晰看到整個雙網(wǎng)絡運行狀態(tài)，能查看CΡU使用情況、內(nèi)存占有率等等。計算機節(jié)點運行，網(wǎng)絡運行狀態(tài)、服務器狀態(tài)信息都凸顯出來。這些節(jié)點信息還能實現(xiàn)節(jié)點服務器相互轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)復雜的ping操作。

2　發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理的實現(xiàn)體系

發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理體系，將現(xiàn)場總線、太網(wǎng)方式，電氣自動保護裝置以及側(cè)眾保護裝置有效結合在一起。實現(xiàn)了通信管理裝置連接之后，電氣工作站和DOS系統(tǒng)完好結合。電氣工作站除了必要的電氣監(jiān)視、維護功能還能借助電氣系統(tǒng)查詢到系統(tǒng)信息，提高了信息化水平，實現(xiàn)復雜性電氣運行管理作業(yè)。

2.1保護測控層

發(fā)電廠保護裝置和自動裝置都是分散開來的，這些裝置都具備保護、控制、測量以及通信基本功能。使用現(xiàn)場的總線連接技術實現(xiàn)線路連接，充分明確了自動裝置支持現(xiàn)場和生產(chǎn)廠家要求標準不一致，而現(xiàn)場總線在短期時間里是很難達到統(tǒng)一的。可以使用相關分類方式應對，簡而言之，將現(xiàn)場總線根據(jù)標準劃分成幾個子系統(tǒng)，像常見的6KV、400KV這類型子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)都需滿足總線標準。例如：6kv系統(tǒng)它的電動機、電源分支以及變壓器等等，要支持統(tǒng)一標準的電源。子系統(tǒng)同工作站連接之后，這些子系統(tǒng)分別安裝上各自的電氣工作站。也可以將子系統(tǒng)借助通訊裝置方式直接連接到DCS系統(tǒng)里。

2.2通信管理層

各個類型的保護裝置都有諸多協(xié)議構建而成，保護測控裝置測控之間，不能將信息全部實現(xiàn)傳輸，自然非常容易出現(xiàn)主站和保護測控裝置銜接不到位問題。明確了這些因素之后，可以借助前置機，完成獨立的通信控制，實現(xiàn)設備多功能轉(zhuǎn)化，不同類型的裝置便實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的連接。為了能夠使得更多保護測控層設備功能得以實現(xiàn)，每層的通信管理裝置要滿足以下要求。第一，在硬件上必須采用模塊化設計以支持多種通信接口，包括以太網(wǎng)、串行通信口、可擴充的其他現(xiàn)場總線接口等；第二，在軟件上必須有規(guī)約庫功能，實現(xiàn)多種網(wǎng)絡協(xié)議連接，實現(xiàn)MODBUS，ΡROFIBUS等等協(xié)議，從而保障了設備有更好的拓展性。第三，設備功能齊全，能快速接收到信號、傳輸信號以及規(guī)約轉(zhuǎn)換等等。將DCS對測控保護層的命令直接將其放置在定值命令傳輸中，當信號向下傳輸時，需將各個裝置上的信號直接輸送到電氣主站系統(tǒng)中。

2.3電氣主站層

電氣主站層包含的內(nèi)容比較多，有WEB服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、監(jiān)視工作站以及運行工作站等等組成。電氣監(jiān)控管理除了有硬件系統(tǒng)保障之外，軟件系統(tǒng)也發(fā)揮出重要作用。第一，實時運行子系統(tǒng)，對整個電氣監(jiān)控起到控制作用，這是個核心系統(tǒng)，負責各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)整、監(jiān)測以及整定。第二，數(shù)據(jù)庫組態(tài)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫組態(tài)的形成，為系統(tǒng)運行提供了參數(shù)保障。尤其是電氣主設備配置參數(shù)、用戶管理配置參數(shù)以及虛擬量配置等等。數(shù)據(jù)的收集和參數(shù)的界定，能協(xié)助子系統(tǒng)將整個電氣系統(tǒng)基于數(shù)字方式呈現(xiàn)出來，實時更新數(shù)據(jù)庫資料。第三，人機界面子系統(tǒng)。這個系統(tǒng)有兩種轉(zhuǎn)化方式，在線部分和離線部分。離線部分能給畫面實時繪制和動態(tài)配置，用戶對界面定義，通過顯示實現(xiàn)信息配置，實現(xiàn)用戶設置需求。通過棒圖、報警信息以及曲線展現(xiàn)出來，歷史數(shù)據(jù)自行整合更新，有詳細的查詢功能和報警功能。在線部分的功能，當子系統(tǒng)發(fā)送出信息之后，數(shù)據(jù)將信息顯示出來，從而實現(xiàn)監(jiān)視人員和系統(tǒng)相互配合目的。第四，高級應用子系統(tǒng)。主要指的是電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)以后，建立起的電子監(jiān)控，

能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的高級應用程序，實現(xiàn)設備管理、自動抄表。

3　結語

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國出現(xiàn)大量的發(fā)電廠，電氣系統(tǒng)是發(fā)電廠重要組成部分。然而我國電氣系統(tǒng)的整體控制水平則進展較慢，造成整個機組監(jiān)控的不協(xié)調(diào)，且在監(jiān)控、管理技術上與國外水平有較大差距。我國要加速研究，提升系統(tǒng)運行水平。

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