发电厂电气监控管理系统的设计与应用

【摘要】随本文通过对发电厂电气监控管理系统的设计与应用进行相应的探讨，从中提升对电气控制系统的认识，从而更好的促进发电厂的发展。

【关键词】发电厂；电气监控管理系统；系统设计

前言

随着我国电力行业的不断进步，发电厂的自动化水平在不断提升。这样也就带动了发电厂电气监控管理系统的升级改造，通过该系统的技术的应用于管理，能够提升发电厂的发电总量，实现发电厂的自动化，智能化管理，减少管理成本。同时也能够更好的保证系统的安全运行，提升系统的运行效率。所以说发电厂的电气监控管理系统的设计与应用有着重要的作用，能够更好的促进我国电力行业的发展和进步。

1 发电厂电气监控管理系统设计

1.1 通信管理层

通过通信管理层可以将数据处理以及通信的功能相结合，从而更好的实现间隔层和站控层设备之间的信息交换和传输。在通信管理层中还可以实现ECMS系统和其他智能化自动系统之间的连接，从而完成信息之间的交换。所以在对其进行相应的设计时，尤其是在主厂房区进行安装时，应该要集中组屏并安装在气电继保室内，同时也可以将组屏分散就地安装在配电装置室内。而在辅助厂房区域内的通讯管理层设备则会将组屏安装在配电装置室之内。除此之外，还要保证成对的通讯管理机要并列运行，这样就能够保证设备的安全运行，如果出现故障，其中的通讯接口就能够进行实时切换。在进行通信管理层与站控层之间进行连接时，需要采用双冗余光纤以太网来实现，从而提高信息之间的传输效率，缩短传输时间，保证数据的正常交换。

1.2 站控层

一般情况下，站控层的设计需要将设备进行集中布置，这样可以保证信息以及数据的处理，同时也可以提高信息的准确性和处理的速度。除此之外，站控层还拥有显示、打印、控制操作、自动系统诊断和恢复、数据库管理以及报表的自动生成等相应功能。所以它能够大大提升数据处理的效率，实现信息之间良好的传输与运行。在进行站控层的设计时，一般会采用两台系统主机，同时还要包括一台电气工程师站以及系统自动服务器和网络交换机等，这样可以实现设备安全运行。在发电厂的电气监控管理系统中一般都是采用单元机组进行组网，每台机组会设置一个电气监控管理网。但是为了更好的节约资源和设备，在公用的电气监控管理网中都不会设置专用的主机。从而能够节省资源，也可以提升信息传输速度。最终提升电气监控管理系统的性能，提高整个系统的质量水平。

1.3 间隔层

间隔层的存在能够更好的保护数据的传输，提高数据运行状态。它主要是有各种类型的监控装置以及智能仪表等装置组成，而且这些设备也通常会分散安装在低压开关柜中或者安装在施工现场中。当站控层或者网络失效时，间隔层的设备还可以进行独立的运行，从而能够更好的达到监控和管理的作用，最终起到保护作用，保证设备管理的正常化。而在间隔层的网路结构设置中需要采用现场总线，同时根据自身的需求，也可以采用自身双网或者环形网络结构。通过这样的设计，它可以更好的完成电气设备模拟量以及开关量的数据采集和管理，实现自动化管理，从而提高管理水平。

2 发电厂电气监控管理系统的应用

2.1 发电厂电气监控范围以及功能

在我国当前的发电厂电气监控范围包括厂用电系统以及发电机变压器组。而厂用电系统中又包含两个部分，分别为工艺辅助电动机电源和厂用电源。在厂用电源中可按照电压的等级分为低压厂用电源和中压厂用电源。而在工艺辅助电动机电源中也可以按照电压的等级分为中压电动机和低压电动机。在发电机变压器组中，它的监控范围则主要包括发电机、发电机励磁系统、发变组保护、发电机同期装置、发变组测量系统以及故障录波、主变和起变等。所以说发电厂的电气监控范围比较广，所以设备装配量相对较大，这就需要不断提升设备的质量以及监控管理的水平，最终实现发电厂的良好发展和进步。

电气监控管理系统的功能也具有多样化，它主要包括：第一，实时数据的采集以及处理。设备在运行时通过采集CT以及PT的二次值，从而实现在间隔层之间数据的计算和处理，然后再经过通信管理机按照采集到的电气量信号进行数据库的更新。如果一些数据不符合设计的要求，还需要系统自身进行判别和报警，从而保证设备的正常运行，提高设备管理水平。第二，在控制操作中要按照设备的运行需求来进行电气设备管理系统的操作，在操作时应该要保证定值的及时修改，同时还要保护进行远方复归等。第三，该系统还具有事件顺序记录和事故的追忆功能。比如可以对继电保护动作信号、断路器位置信号等进行相应的记录，一旦发生故障，他就可以对其进行追忆事故前后开关的数量以及快关动作顺序，从而完成情况模拟。第四，运行管理功能。在该系统中，运行管理功能主要由事故分析、操作指导、在线设备分析和模拟操作等功能组成。这样可以大大提升运行管理效率，提高系统的应用能力。第五，画面生成进而显示功能。发电厂电气监控管理系统中工程师在完成电气主接线和厂用电接线，该系统就能够发挥自身的画面生成和显示作用，并且实时显示电气量的有关数据以及设备的运行状况。

2.2 电气监控管理系统配置方案

2.2.1 ECMS只监测方案

ECMS只监测方案，主要是以电气监控管理系统的数据采集和监视为主要手段。而DCS要负责全场设备的监控。ECMS监测的范围比较大，主要包括独立的机组电气智能设备、主厂房、辅助厂房、联络、PT、电动机回路以及馈线等。该系统可以将搜集到的数据进行相应的处理，然后有选择性的运用通信方式手段将数据传送到系统上层。因为ECMS系统具有数据采集、报表打印、信息监测以及定位保护查询等功能。而CDS系统则需要控制全厂的设备。所以在该电气监测管理系统中，它会包含厂内的全部用电系统信息。例如发变组保护信息、高、低压厂用电保护测控装置、UPS、励磁、直流等设备。

2.2.2 完全现场总线控制方案

在对现场总线进行控制的过程中，施工人员要对电气设备系统进行完善，确将ECMS与DCS有效结合在一起，实现对电气设备系统的监督管理效果。其中完全现场总线控制主要包括：第一，发电机变压器组。当前完全现场总线控制过程中常见通讯接口主要包括机组励磁系统、发电机同期装置、保护装置等。通过保护装置实现对信号的监控，确保信息通过通信方式接入ECMS系统后接入系统服务器，实现与DCS的通信连接。第二，厂用电系统。该系统主要是通过现场总线通信方式将DCS系统DPU通信接口进行连接，将断路器控制指令由DCS通信接口上传到DCS系统中，实现对断路器指令的分层处理传输。

2.2.3 ECMS与DCS相结合方案

将ECMS与DCS相结合方案相结合主要是指在进行现场总线技术施工过程中将机组设置与电气监控管理系统有效结合在一起。该方案中它的监控系统会小于现场总线的监控方案。

在这样的方案中可以更好的提升电气监控管理系统的质量，实现系统的良好发展和进步。

3总结

综上所述，发电厂电气监控管理系统的设计与应用有着非常现实的作用和意义，它能够更好的保证发电厂的发电效率，提升发电厂设备的运行状态。同时在这样的监控管理系统中，还可以减少管理监控人员的工作强度，提高他们的工作效率，为维护发电厂的正常运行提供良好的发展条件。所以加强发电厂电气监控管理系统的设计与应用，可以保证电厂的生产水平。

参考文献：

[1]楚彦君，焦邵华，奚志江.电厂电气监控管理系统[J].电力自动化设备，2011（5）.

[2]徐彬.电气监控管理系统在皖能马鞍山发电厂的应用[J].机电信息，2012（36）.