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摘 要:电气系统是发电厂重要的组成部分,发电厂运行的安全性及可靠性受到该系统的直接影响,随着发电厂规模的扩大及自动化技术的应用,电气系统设备运行时所面临的要求越来越高,为了保证设备运行的平稳性,需要加强管理。电气监控管理系统的主要功能在于对电气系统设备实施有效地监控,本文中重点阐述了发电厂用电电气监控管理系统的设计。
关键词:发电厂;电气监控管理系统;设计
前言:随着自动化技术的应用,发电厂中的电气自动化部分的自动化水平有所提高,但从整体上来看,自动化水平尚未达到要求,控制电气系统时,仍然主要采用常规手段,从而导致电气系统设备运行安全性的保障比较差,降低发电厂的竞争力,不利于发电厂的发展。
一、电气监控管理系统概述
电气监控管理系统(ECMS)是一个综合自动化子系统,其中融合了比较多的技术,比如计算机技术、现场总线技术、继电保护技术等,功能在于测量、保护、监视、诊断发电厂内部的电气设备及电气自动装置,同时,与分散控制系统(DCS)协同一起,控制相关工艺电动机,保证电气系统的安全运行。发电厂应用ECMS之后,传统的监视控制二次硬接线可以被全部或部分替代,同时,ECMS还能都与发电厂的各个自动化系统相连接,实现全面的管理电气系统,并提升电气系统整体的自动化水平,促进发电厂的可持续发展。
二、电气监控管理系统设计方法
(一)硬件设计
第一,系统网络架构设计。在发电厂厂用电气系统中,设备与设备之间设置联锁,生产过程中,如果某种因素破坏了工艺流程,通讯受到阻碍,联锁失效,此时,将会严重的危害工作人员及设备的安全性[1]。ECMS属于实时监控系统,必须要具备非常稳定的网络通讯,为了满足这一要求,采用双网模式,两种通讯网络互为备用,如一条通讯网络不能传输通讯信号,另一条通讯网络会启用,保证数据通讯正常,并向工作人员发送警报。
第二,系统数据库架构设计。ECMS的正常运行需要数据库功能的支撑,设计数据库时,数据库的存储功能要非常强大,且便于管理,并具有良好的稳定性及可靠性,为了满足上述设计要求,设计人员选择双服务器C/S结构的数据库,该数据库的结构比较简单,进行软件设计时,较为方便。
第三,保护测控装置通讯设计。电气系统在运行的过程中,保护与监控通过保护测控装置来实现,保护测控装置在运行时,四遥信息需要进行传输,这就需要进行通讯设计,以便于保证装置四遥信息顺利传输。对于保护测控装置来说,具有多种多样的通讯协议,信息传输过程中,装置之间的全部传输无法有效实现,同时,装置与上位机通讯时,全部传输也无法有效地实现,基于存在的问题,可以对装置之间的通讯进行控制,并进行规约转化,该功能可通过前置机的加入来实现,由此一来,无论装置的何种类型,均可以全部实现数据传输。
第四,ECMS的硬件结构。由上述分析可知,ECMS的设计方案如下:电气系统中的保护装置和自动装置通过现场总线实现连接,DCS系统、电气工作站通过通信管理装置接入到ECMS系统中,全面的监视电气系统中设备的运行,并在出现故障时及时维修[2]。基于此,ECMS系统的硬件结构应包含三个部分,第一部分是保护测控层,该层是系统中的最底层,包含保护装置、自动装置,主要功能为保护发电机、主变、高厂变、高备变等;第二部分是前置机层,盖层为ECMS系统的通讯管理单元,主要功能为接收通讯数据信息、发送信息、规约转换等;第三部分是上位机层,该层为系统中的最上层。
(二)软件设计
第一,实时运行子系统设计。在ECMS系统中,该系统为基础性的组成部分,但同时也是核心部分,主要功能是实现单元通讯、监视测量设备等。该子系统包含的模块比较多,每个模块都具有不同的功能:事件处理模块该子系统的核心模块,主要的功能是处理从前置机中获得的数据信息,对实时更新数据库;网络通讯管理模块的主要功能对网络通信进行有效地管理[3];数据库中间层模块,主要的功能是限制数据库操作权限,降低错误操作的出现,保护数据库的稳定。除了上述三个模块之外,还包含实时数据库管理模块、实时数据库处理摩登。
第二,数据库组态子系统。所谓数据库组态,是指描述电气系统的过程,通过该系统,实时运行系统所需的运行参数设置良好获得,运行参数设置包含用户管理配置、厂站配置等,描述完成之后,实时更新,并在数据库中存储。
第三,人机界面子系统。在该系统中,包含两个部分,一个是离线部分,主要的功能是绘制画面、组态配置,将需显示的界面进行定義,并配置需显示的信息,另外一个是在线部分,通过网络,与监视人员相连接,并实现交互,功能包含弹出画面、故障报警灯。
第四,报表管理子系统。这是ECMS系统所必须要具备的子系统,功能为管理各种数据报表。
第五,高级应用子系统。电气系统接入网络,且ECMS系统建立之后,可以此为基础,开发一些高级的应用,比如设备管理、第三方应用开发等。
结论:通过ECMS系统的设计与建立,可以有效地控制和管理发电厂的电气系统,保证电气系统的平稳运行,进而提高发电厂运行的安全性。
参考文献
[1]朱传柏,曹一家,郭创新等.分布式企业级电气监控与能量管理系统的设计与实现[J].电气应用,2010,09:30-34.
[2]马山川.发电厂电气监控管理系统的概述及应用[J].科技资讯,2014,01:65.
[3]耿英会.浅析发电厂电气监控管理系统配置方案的应用[J].企业导报,2012,06:276-277.
关键词:发电厂;电气监控管理系统;设计
前言:随着自动化技术的应用,发电厂中的电气自动化部分的自动化水平有所提高,但从整体上来看,自动化水平尚未达到要求,控制电气系统时,仍然主要采用常规手段,从而导致电气系统设备运行安全性的保障比较差,降低发电厂的竞争力,不利于发电厂的发展。
一、电气监控管理系统概述
电气监控管理系统(ECMS)是一个综合自动化子系统,其中融合了比较多的技术,比如计算机技术、现场总线技术、继电保护技术等,功能在于测量、保护、监视、诊断发电厂内部的电气设备及电气自动装置,同时,与分散控制系统(DCS)协同一起,控制相关工艺电动机,保证电气系统的安全运行。发电厂应用ECMS之后,传统的监视控制二次硬接线可以被全部或部分替代,同时,ECMS还能都与发电厂的各个自动化系统相连接,实现全面的管理电气系统,并提升电气系统整体的自动化水平,促进发电厂的可持续发展。
二、电气监控管理系统设计方法
(一)硬件设计
第一,系统网络架构设计。在发电厂厂用电气系统中,设备与设备之间设置联锁,生产过程中,如果某种因素破坏了工艺流程,通讯受到阻碍,联锁失效,此时,将会严重的危害工作人员及设备的安全性[1]。ECMS属于实时监控系统,必须要具备非常稳定的网络通讯,为了满足这一要求,采用双网模式,两种通讯网络互为备用,如一条通讯网络不能传输通讯信号,另一条通讯网络会启用,保证数据通讯正常,并向工作人员发送警报。
第二,系统数据库架构设计。ECMS的正常运行需要数据库功能的支撑,设计数据库时,数据库的存储功能要非常强大,且便于管理,并具有良好的稳定性及可靠性,为了满足上述设计要求,设计人员选择双服务器C/S结构的数据库,该数据库的结构比较简单,进行软件设计时,较为方便。
第三,保护测控装置通讯设计。电气系统在运行的过程中,保护与监控通过保护测控装置来实现,保护测控装置在运行时,四遥信息需要进行传输,这就需要进行通讯设计,以便于保证装置四遥信息顺利传输。对于保护测控装置来说,具有多种多样的通讯协议,信息传输过程中,装置之间的全部传输无法有效实现,同时,装置与上位机通讯时,全部传输也无法有效地实现,基于存在的问题,可以对装置之间的通讯进行控制,并进行规约转化,该功能可通过前置机的加入来实现,由此一来,无论装置的何种类型,均可以全部实现数据传输。
第四,ECMS的硬件结构。由上述分析可知,ECMS的设计方案如下:电气系统中的保护装置和自动装置通过现场总线实现连接,DCS系统、电气工作站通过通信管理装置接入到ECMS系统中,全面的监视电气系统中设备的运行,并在出现故障时及时维修[2]。基于此,ECMS系统的硬件结构应包含三个部分,第一部分是保护测控层,该层是系统中的最底层,包含保护装置、自动装置,主要功能为保护发电机、主变、高厂变、高备变等;第二部分是前置机层,盖层为ECMS系统的通讯管理单元,主要功能为接收通讯数据信息、发送信息、规约转换等;第三部分是上位机层,该层为系统中的最上层。
(二)软件设计
第一,实时运行子系统设计。在ECMS系统中,该系统为基础性的组成部分,但同时也是核心部分,主要功能是实现单元通讯、监视测量设备等。该子系统包含的模块比较多,每个模块都具有不同的功能:事件处理模块该子系统的核心模块,主要的功能是处理从前置机中获得的数据信息,对实时更新数据库;网络通讯管理模块的主要功能对网络通信进行有效地管理[3];数据库中间层模块,主要的功能是限制数据库操作权限,降低错误操作的出现,保护数据库的稳定。除了上述三个模块之外,还包含实时数据库管理模块、实时数据库处理摩登。
第二,数据库组态子系统。所谓数据库组态,是指描述电气系统的过程,通过该系统,实时运行系统所需的运行参数设置良好获得,运行参数设置包含用户管理配置、厂站配置等,描述完成之后,实时更新,并在数据库中存储。
第三,人机界面子系统。在该系统中,包含两个部分,一个是离线部分,主要的功能是绘制画面、组态配置,将需显示的界面进行定義,并配置需显示的信息,另外一个是在线部分,通过网络,与监视人员相连接,并实现交互,功能包含弹出画面、故障报警灯。
第四,报表管理子系统。这是ECMS系统所必须要具备的子系统,功能为管理各种数据报表。
第五,高级应用子系统。电气系统接入网络,且ECMS系统建立之后,可以此为基础,开发一些高级的应用,比如设备管理、第三方应用开发等。
结论:通过ECMS系统的设计与建立,可以有效地控制和管理发电厂的电气系统,保证电气系统的平稳运行,进而提高发电厂运行的安全性。
参考文献
[1]朱传柏,曹一家,郭创新等.分布式企业级电气监控与能量管理系统的设计与实现[J].电气应用,2010,09:30-34.
[2]马山川.发电厂电气监控管理系统的概述及应用[J].科技资讯,2014,01:65.
[3]耿英会.浅析发电厂电气监控管理系统配置方案的应用[J].企业导报,2012,06:276-277.