摘要：发电厂逐步向高电压、大规模、自动化方向发展，使得对电厂的实时监控、管理水平的要求也不断提高，传统的监控系统检测技术、维护和检修水平落后，不足以满足现代化发电厂的要求，电厂电气自动化监控系统应运而生。高效、可靠的自动化监控系统在电厂中发挥着举足轻重的作用。
关键词：发电厂；电气自动化；监控系统；设计
电厂在现代依旧是主要的电力生产源，面对社会对于电力能源需求量的飙升，发电厂常会采用更新机组设备、扩大机组规模的方式提升发电厂的发电效率以及电能总产量，但这种电能产量增长模式也需要以高效的安全监管作为技术支持。一旦电能监管不到位或者出现了监管盲区，那么就会给发电厂的安全运行产生影响，但在过去的安全监管当中，主要是采用人工方式进行的监管管理，由于工作人员体能因素以及心理思想因素的影响，导致发电厂中的安全监管可能存在疏漏。因此发电厂要能在运行中加在安全监管方面的投资，建立自动监控系统，推动发电厂运行管理的安全发展。
1 电气监控系统特点
电厂用电系统中的用电设备常常分散安装于电机控制中心和各配电室，设备及元件数量大导致需要管理的数据量大，进而使得检修维护困难。正常情况下，对电气设备的操作频率通常很低，但是电气设备要求其自动化保护装置反应快、可靠性高。主监控设备通常需要接入DCS系统，同时，在主设备与备用设备的控制权上要确保唯一性，否则有可能造成控制冲突的发生。因此，电厂电气自动监控系统除了具备最基本的正常运行和启动、停止操作外，还应具备对整个系统的实时监控，如异常运行时实时报警并显示和分别记录异常状态时各部分的数据，及能根据相应的错误和异常给出对应的操作和应急处理方案，以确保电厂电气系统的正常运行。
2 发电厂电气自动化控制系统设计
发电厂电气自动化控制系统设计是一项系统性的工作，这主要体现在ECS 系统设计、功能设计、监控设计等环节。以下从几个方面出发，对发电厂电气自动化控制系统设计进行了分析。
2.1 ECS系统设计
ECS系统设计是发电厂电气自动化控制系统设计的重要组成部分，在ECS系统的基站控制设计过程中设计人员应当注重确保ECS系统能够按照工艺流程进行相应的分配，从而能够将热控生产流程的电动机符合的保护测控装置接入到一个主控单元。除此之外，在ECS系统的设计过程中工作人员应当确保其主控单元与DPU一样能够与生产工艺流程的关联性更强。另外，在ECS 系统设计的过程中的保护测控设备的单独联网主要有进线同时还在某一个工艺流程下对DCS和DPU进行逻辑控制，从而能够更好地实现自动化控制。
2.2 功能设计
发电厂电气自动化控制系统设计需要注重对其功能进行有效的设计，即其设计工作应当建立在能够合理的保护自动化控制系统并且可以对其进行监控的基础上，与此同时功能设计的进行还应当注重建立在深压站网络监控系统并且还需要建立发电机组的综合保护监控系统，这一系统采用先进的分层分布式结构，整个监控系统自上而下能够进行分站监控和通信控制以及和间隔控制，通信控制层和间隔层设备可分散分布配置，易于设备维护和系统扩展。在这一过程中站控层是整个系统进行控制管理的中心位置，并且对于完成对整个系统的数据收集和处理以及显示功能都有着非常重要的影响，并且可以经过授权对电气设备进行控制。站控层对DCS/FCS系统完全开放，为运行人员提供电气设备管理、操作功能。最后需要建立起发电厂电气设备状态监测和核心电气设备的自动监测系统。从而能够有效减少控制系统中软肋的存在，最终促进发电厂电气自动化控制系统功能的更加完善。
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2.3 监控设计
监控设计的合理进行能够促进发电厂电气自动化控制系统设计水平的持续进步。在监控设计的过程中设计人员应当确保的主要功能是对电厂的生产管理与发电进行控制。除此之外，在监控设计的过程中，设计人员应当确保发电机组的综合保护监控系统能够对于单台或者机组进行监测、保护控制以及联网功能。另外，在监控设计的过程中，设计人员应当确保主控单元可以接入发变组和快切屏以及励磁调节控制屏和保护测控设备。从而能够更好地在主控单元中实现了数据处理和系统监控，最终能够在电气自动化安全状态进行实时检测并且可以实现对故障的预测，因此可以为后期的安全维修工作提供较好的保障。
3 发电厂电气自动化控制系统应用
发电厂电气自动化控制系统的应用包括了许多内容，其主要内容有控制模式应用、检测装置应用、ECS系统应用。从以下方面出发。
3.1 控制模式应用
控制模式应用是发电厂电气自动化控制系统应用的基础和前提。在控制模式应用的过程中，由于传统的电厂电气自动化控制主要是由DCS系统来进行控制，这意味着其是通过I/O接口来对电器进行部分采集控制和远方控制。除此之外，在控制模式应用过程中，由于发电站的电气系统中往往会存在着部分特殊的装置如继电保护器装置、电源切换、故障录波器等，因此对其进行有效的应用则需要控制模式的合理应用。另外，在控制模式应用过程中发电站的电厂电气化自动控制是通过DCS的I/O接口与电气回路组成，因此这意味着DCS系统可以完成对电气控制中最关键的信号进行监控，从而能够在此基础上促进发电厂电气自动化控制系统应用水平的有效提升。
3.2 检测装置应用
检测装置应用对于发电厂电气自动化控制系统应用的重要性是不言而喻的。在检测装置应用的过程中，随着我国电子保护装置整体水平的持续进步，电气保护的检测装置可以更好地实现对于交流电进行采样保护、录波、测量、控制以及通信等。除此之外，在检测装置应用的过程中工作人员可以通过这些电气保护装置的检测控制来更加方便地对电气监控实现采样和数字通信，并且检测装置会由各种保护测控装置和智能设备合理的组成，从而能够更好地完成就地电气设备的保护、测量、控制功能，通过现场总线、工业以太网等通讯方式进行检测控制，与此同时可以在这一过程中更好地进行相应的信息交流。另外，在检测装置应用的过程中工作人员可以通过同时进行DCS 和DPU 之间的数据交换来促进发电厂电气自动化控制系统应用效率的不断进步。
3.3 ECS系统应用
ECS系统应用是发电厂电气自动化控制系统应用的核心内容。在ECS系统的应用过程中，其基站控制层主要包含了双冗余系统服务器和操作员站以及维护站、转发站、系统服务站等内容。除此之外，在ECS系统的应用过程中工作人员可以更好地实现相应的通信数据之间的交换，并且可以对储存在系统中的数据进行更加细节化的处理，从而能够更加便利对整个系统完成维护工作的同时保持整个系统的稳态。另外，在ECS系统的应用过程中工作人员可以更加简单实用进行现场总线分布并便于间隔维护等工作，从而能够在此基础上促进发电厂电气自动化控制系统应用可靠性和精确性的持续提升。
4 结语
随着我国国民经济整体水平的持续提升和发电站发展速度的持续加快，发电厂电气自动化控制系统的设计与应用有着越来越重要的现实意义。因此电力系统工作人员应当对于电厂电气自动化控制系统的设计与应用有着清晰的了解，从而能够在此基础上通过实践来促进我国电力系统整体水平的有效提升。
参考文献：
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论文作者:孙宏宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/16
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