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摘要：电气自动化作为一项新技术，在现代工业生产体系中扮演着重要的角色。发电厂采用电气监控系统，可以有效地保证电厂工作的安全运转，其更重要的意义在于，可以大幅度地提高电厂电气系统的整体发展水平。本文就电厂电气监控系统的一些基本方面做出简要的介绍和分析。
关键词：电厂电气；监控系统
1.发电厂电气监控系统的必要性
电厂电气监控系统侧重于机炉控制,电气系统反映的信息量小,控制较为简单,不利于电气运行人员快捷、便利的进行操作与事故分析。一般情况下,厂用电气系统的保护及安全自动装置基本独立运行,如发变组保护、自动励磁调节装置（AVR）。400V电动机等通常由DCS系统完成控制,电气运行人员关心的测量、保护动作、定值及参数整定、事故追忆等信息在DCS系统都无法反应。因此,电厂电气运行人员迫切希望能提高电气自动化水平。传统的电气控制均是通过硬接线-对一的形式采集电气信号,这需要安装大量的变送器和控制电缆,而且采集信息有限。经过近几十年的经验积累和通信技术的发展,现场总线技术及智能前端设备的已趋于成熟,使得厂用电电气系统通信联网成为可能及发展的必要。
2.电厂电气监控系统概况
系统功能：电厂电气监控系统主要作用就是要对整个电厂运行系统进行监管，单纯的分散控制系统的功能技术测量、监视及控制不能将其良好的控制功能体现出来。设计的监控系统要将分散控制系统的功能和技术所具有的深层次控制水平充分体现出来，方可以有效地监控电厂电气监控系统及完成对它的预期管理和运作。充分利用电厂电气监控系统不仅可以保障电厂平日的生产安全有序进行，还可以通过对设备运行的有效监控来达到电厂电气控制系统的接入分散控制系统技术在联网条件下性能的优越性。
总线标准：通常称电厂电气监控系统总线标准为监控系统利用的总线协议，进行总线标准的确定实际上就是确定监控设备间相互通信协议。此举同时将要采用的技术及控制设备一并确定，从总线协议运行的基本原理来看，其实大部分类型的总线均是十分类似的，在实际系统当中能够非常有效完成系统双向的数字化通信问题。然而不同的总线协议其实际作用效果和使用功能水平存在一定的差别，设计人员需对不同的总线协议进行科学筛选及鉴定，这样才能为电厂选取适合其监控与管理的标准。
3.电气监控系统（ECS）系统结构
3.1现场保护测控层
测控层又叫间隔层，由众多的保护测控和自动装置构成（如表）这些装置具有测量、控制、保护、信号、通信等基本功能，并完成各自的特殊功能。该层装置数量众多且较为分散，采用现场总线方式连接。
3.2通讯管理层
通讯管理层主要由通讯主控单元组成，其作用是将现场保护测控层的各种不同厂家、不同通讯接口和规约的设备连接在一起，经统一的通讯接口传送至系统监控层，完成各种数据和指令的上传下发.主控单元可以同时支持多种类型的通讯口，包括以太网、串行通信口、可扩充的其它现场总线接口等。软件上，采用规约库，支持MODBUS、标准网络协议（TCP/IP）等。
3.3系统监控层
可包括的设备有：2台运行服务器（主备关系）、数据库服务器、Web服务器、网关、运行工作站或监视工作站、电量抄表系统工作站及其它高级应用工作站、卫星时钟接收和同步系统等。
4.电厂电气监控系统的组网方式
4.1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控制，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行能力，采用高速、稳定的现场总线技术以实现这一目的。
4.2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，从而实现控制并与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行能力的目标。
5.ECS性能差异大
ECS系统基本功能：数据的实时采集及处理，建立与维护数据库，控制与检测：报警处理事件序列；生成及显示屏幕，时钟同步；制表和计算；电能调制；人机通信，系统自行诊断与修复，与相关设备通信、管理；远程控制功能等等。很多功能都有独特的内容，如操作及管理功能包含：事故分析检索；操作指令；在线设备分析；模拟操作；工作单管理；运行记录和转移记录管理设备运行；操作票；缺陷的维修记录管理；法规和规章。
6.和DCS接口的问题
6.1DCS系统主要用于机炉的控制，而在电气的自动化控制方面的性能比较有限，所以，其与ECS的许多数据均不兼容。
6.2DCS系统扫描一周大约需要200ms，相对较快。而其信息量、通信周期、数据包长度等并不完善，都将影响通信的实时性，且ECS通信速率稳定性不好。
7.电厂电气监控系统当前发展的趋势
由DCS和ECS相结合的电气监控系统，不仅要将现在的电厂用的电监控功能向更深层次发展外，而且还要将发电机组、主变压器组、SF6断路器等相关的主要设施的在线诊断功能融合到同一监控平台上。当然一些大型的电厂也可以将NCS系统纳入到ECS得平台上。现在国外的一些大型的电厂一般都是采用DCS与ECS相结合的方式，在出现个别情况的时候也会采用现场总线的方式，但是无论是那种方式或者组合模式，都是需要我们去学习和引进的，只有采用国际上先进的理念和设备，才可以实现对电厂电气监控系统的熟练掌握和应用，进而提高整体的监控水平。
结语
发电厂电气监控管理系统是以现场总线技术为基础发展起来的，其主要目的在于及时、准确反映发电厂电气设备的运行状态，在深层次的数据发掘中提高电气系统的运行维护管理水平，使电气专业迈上信息化、数字化的台阶，大大前进一步。
参考文献：
[1]王诗然.发电厂厂用电电气监控管理系统的设计与应用[D].北京：华北电力大学，2012.
[2]侯永强，陈立新，杨星利，等.电厂电气监控系统中存在的问题探析[J].华章，2013，（9）：331.