電廠電氣監控管理系統應用探討

張向紅

摘要：文章對電氣監控管理系統的構成方式，重點從電氣監控管理系統的結構的保護間隔、通信管理和中心監控層進行了介紹，就當前兩種主要的電氣監控系統進行了分析，總結各自的優勢與不足，最后對ECMS接入DCS方式中的串口接入、網關接入、串口+網關接入三種方式進行了詳細論述。

關鍵詞：電廠電氣；監控管理；組網方式；接入DCS方式

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0028-02

隨著技術的不斷發展和實踐經驗的積累，我國電力系統自動化程度越來越高。電氣系統設備的運行管理水平，將直接關系到發電廠運行的安全經濟性?；陔娏ο到y發展的需求，電氣監控管理系統（ECMS）應運而生。ECMS是為實現電氣系統運行監測、維護而開發的自動化在線監控管理系統。該系統的建設以降低運行成本、減少投資、節約人力資源為目標，以期更好地保障電廠電氣的穩定、經濟運行。

1 電氣監控管理系統的構成分析

電氣監控管理系統的結構整體上可分以下三層：保護間隔、通信管理和中心監控，從而極大地提高了系統的安全性與可靠性?，F將這三層的結構組成及功能分述如下：

1.1 保護間隔層

由于考慮到目前ECMS系統一般為全數字遙控方式，同時考慮到要與DCS的快速信息交換以及需要配備智能保護系統裝置這三點因素，因而ECMS的保護間隔層在配置方案上，一般從配置類別、接入方式和構成單元三個方面進行考慮。間隔層設備主要包括微機型保護測控裝置和遙控閉鎖裝置，保護測控裝置集保護、測量、開關量采集、斷路器控制、故障錄波、通訊等功能為一體，采用通訊方式接入DCS系統，在DCS中無需重復設置采集和控制點。

1.2 通信管理層

從ECMS的結構來看，通信管理層是系統的中間層，其主要功能是適配和作接口的用途。功能各異的通信管理機是通信管理層的核心構成內容，完成通信控制和協議轉換的功能。因此，對通訊主控單元的硬件方面要求較高，必須具備很高的可靠性和通用性；而在軟件方面，則應該具備實時、擴展、通訊功能。廠用段按地理位置劃分為多個區域，每個區域就地配置通信管理機和以太網交換機，用于間隔層各種智能設備通信接口和規約轉換，保護測控裝置優先選用以太網接口。

1.3 中心監控層

在電氣監控管理系統結構中，中心監控層發揮著指揮作用，是該系統的核心構成部分。它負責系統的監測、控制、管理功能。該層集中了總服務器、數據庫、工作站、通信服務器、相關終端設備等。因而系統結構往往較為復雜，各種設備的配置也由于企業不同的需要而有所差異。監控管理系統采用Client/Server體系結構，支持ODBC和QSL，具有很好的開放性，綜合實現對電廠電氣系統各信息的分析、處理以及做出反饋、指令完成對電氣設備的控制、調節。在中心監控層中，網絡采用多并行接口及動態訪問技術，極大地提高了設備運行的穩定性和可靠性。

2 電廠電氣監控系統的組網方式

從現有的技術水平來看，電氣監控管理系統是作為DCS系統中的子系統獨立運行的，也同步實現了系統信息的共享。在此，就當前兩種主要的電氣監控系統的組網方式介紹如下：

2.1 “混合通信”模式

根據通信方式的不同，ECMS的組網方式之一，就是“混合通信”模式。在該模式當中，主要設備是通過硬接線方式予以控制，而其他電氣設備則用全通信方式實現與DCS保持信息互通。同時，為了提高系統的穩定性和可靠性及快速運行能力，采用高速、穩定的現場總線技術以實現這一目的。

2.2 “全通信”模式

ECMS的組網方式的第二種模式就是“全通信”組網模式。相對“混合通信”模式來說，在“全通信”模式中沒有采取硬接線方式，而是在系統中電氣設備全部采用全通信方式，從而實現控制并與DCS保持信息互通。與“混合通信”模式相似的是，同樣采用高速、穩定的現場總線技術，以實現提高系統的穩定性和可靠性及快速運行能力的目標。

3 ECMS接入DCS的方式

在電廠電氣監控管理系統中，主要是借助網絡通信的方式將采集到的信息（比如電壓、電流等數據信息）傳輸至DCS，以此來實現二者的互聯與數據通信。其方式主要有串口接入、網關接入和串口+網關接入三種。以下就ECMS接入DCS的方式作詳細的分析：

3.1 串口接入

通過串口接入方式，就是ECMS應用通信管理單元提供的與DCS的通訊接口（包括串行接口和Ethernet接口）來實現與DCS的接入。這一方式在接入方案上較為簡單，也容易協調，但由于該方式實時性差，故應用較少。

3.2 網關接入

在這接入方式當中，ECMS Ethernet通過Gateway與DCS Ethernet連接，可以實現數據通信。相比串口接入而言，網關接入在實時性方面有所改善，但是由于ECMS Ethernet應用層協議及網絡分層太多，因而實踐應用中也帶來一些

問題。

3.3 串口+網關接入

本方案是綜合了以上兩種方案的各自優勢，而避開了它們的不足。但是由于在建設實踐中該方案難度大、價格高，因而往往是對于一些自動化程度高的情況下才采用。

可見，以上3種方案有各自的應用優勢，在具體實踐中要根據實際情況合理選擇。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，近年來大量的新技術、新設備在電力系統廣泛的應用。電廠電氣監控管理系統作為提高電力系統自動化程度，維護電網的穩定運行的重要工具，也必將隨科技的發展而不斷地完善和向前發展。本研究從電氣監控管理系統的結構的保護間隔、通信管理和中心監控層進行了介紹，并對ECMS接入DCS方式中的串口接入、網關接入、串口+網關接入三種方式進行了詳細論述，研究表明，串口接入、網關接入有著一定的應用空間，但缺點也明顯，串口+網關接入的方式綜合了以上兩種方案的各自優勢，避開了它們的不足。但是由于在建設實踐中該方案難度大、價格高，因而往往是對于一些自動化程度高的情況下才采用。希望本文能為此類實踐應用和研究起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1] 曹昌鴻，徐麗.火電廠電氣監控系統在DCS控制的應用[J].中國儀器儀表，2009，（8）.

[2] 張波，王金海，李興旺，陸凱.電氣監控系統在火電廠的應用[J].華北電力技術.2009，（S1）.

（責任編輯：周 瓊）