摘要:近些年来,随着科技的迅猛发展,人们对用电需求量的日益加大,供电企业与用电客户皆对电力系统的安全稳定运行,高效的运行管理提出了更高的要求,也正是基于此情况下,为了能够进一步满足供电企业与用电客户的根本需求,就必须将电力监控系统应用到电力生产当中。电力监控系统是在现场总线控制技术的基础上,运用计算机网络通信等相关技术来对电厂生产实施监控的一套系统,该系统能够使电力系统自动化水平得到有效提升。
关键词:电力;监控系统;电力生产;应用
1、电力监控系统的简单概述
1.1、电力监控系统的主要概念
电力监控的运行包括很多方面,是一个综合系统,其中包含很多的重要因素例如各种基础性的设备以及先进的计算机技术等,对供配电设计进行协助是最重要的部分。当采集电力信息时,需要在供配电系统中收集各种设备的状态信息,当然这需要依靠电力监控系统,进而通过通讯设备传播信息;电力监控系统也具有很强的适应性,可以作为一个独立的监控系统,并且可以配合不同种类的设备,对供配电系统的整体运行进行监督。
1.2、电力监控系统的主要构成
电力监控系统的终端采集设备主要是由10kV中压配柜、低压配电柜以及变压器等设备采用分布式的配置而来,在此系统中所有采集终端都需要把现场总线和监控计算机经由RS485通讯接口经连接起来进行通讯。
1.3、电力监控系统的主要运用意义
电力监控系统对控制供配电系统有重要作用,有利于防止供配电系统与电网隔绝的问题。此外,电力监控系统还有利于供配电和电网的共同发展,减少电力的损耗。电力监控系统还可以运用监测功能进行状态监测,有利于智能供配电的实施,对其它供配电运行中的设备进行监控,提高预防设备故障的能力,避免一些事故的发生。因而电力监控具备优化供配电设计的积极作用。
2、电力监控系统在电力生产中的应用
2.1、电气自动化系统网络与通信构成
2.1.1、站控层网络
对于站控层网络来讲,其在使用过程中通常发挥着两大作用:一是可以当作通信设备来使用,进而把站控层和控制层设备连接起来;二是可以使站控层当作每一个节点得以联系,也使通信功能作用得以发挥。在系统内,出现两个既互相冗余,却又对数据处理发挥作用的服务器,说明服务器在正常运行时,不仅能够通过以太网、站级通信规约等常见的一些途径来实现数据处理工作,还能够与装置进行直接接触,进而完成数据处理工作。此外,若是把数据库与站控层连接在一起,便会使得服务器沦为两个网格的网关,对于该网络来说,使用的便是以速度为优势的以太网。
2.1.2、间隔层网络
通常连接间隔层和通信控制层之间的网络,便是间隔层网络,现如今,该网络在应用时,所应用到的网络形式分为LON、CAN、以太网等。通常,测控网络一般都会选择LON网络,对这种网络进行应用时,所选的介质,屏蔽双绞线占得较多。在传输通道相距不远时,一般选择使用五类线作为传输介质,反之,则选择光纤作为传输介质。
2.1.3、DCS系统接口
因为电厂是将DCS当成主要生产控制系统,以至于在电力监控系统当中,DCS通信可采取两种措施来进行:一是借助站控层转发给工作站,然后再由工作站转发到DCS网卡上,这种方式传递的数据,能够容纳DCS所需的大部分信息,其中通信方式可采取串口或者以太网两种方式;二是将少量对响应速度有需求的信息,借助主控单元与DCS的DPU通信进行传递,其中通信方式一般采取串口方式,但是以太网也可以运用,并可实现数据双向交换。
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2.2、电气自动化系统站控层设备构成
站控层是由电气自动化系统当中的各个主站系统所构成,同时也是电气自动化系统控制管理中心,在系统数据收集、数据处理、数据显示、数据监视及最终的设备控制一系列环节中,发挥着至关重要的作用。站控层应用到的设备包含服务器、工作站等计算机硬件,同时还应用到数据采集与监控等各种专业软件。
2.2.1、系统服务器
作为电力监控系统报警SOE等实时数据存储与处理的设备,系统服务器在运行过程中,展现出高度灵活、高速、高效等优势,其可以高效、高速完成数据的扫描与处理,且能够将实时数据、重要信息向工程师站、维护人员、操作人员那里进行传输。系统服务器还兼备通信服务器的相关作用,利用站级网络、通信控制层内的主控单元或者是其他相关设备,来完成数据交换的过程,进而使数据可以与网络实施连接,完成数据向主站的传递任务,这一过程的实现也是系统对数据实施处理的关键性工作内容。
2.2.2、工程师站与操作员站
工程师站通常均是在高分辨率的画质条件下,来实现编辑、操作及维护工作的开展过程。工程师站所给出的全套工具,不仅能够编辑、创建图像、数据与逻辑控制,还可以能通过软件开发及维护,将数据文件在服务器中得以保存下来。同时,还有分散控制系统和运行人员图形交互界面存在,用户在使用时只需要通过对标准操作员站的访问,便实现对组态画面显示、趋势曲线等各项过程的控制。
2.2.3、转发工作站
电力监控系统在运行时,还可以向DCS等第三方系统完成遥测、电量、计算量的转发,同时还能够与第三方运用不同规约完成对各类信息的实时交换,能够借助串行口通道与网络来实施,另外,系统还可实现多种模拟屏接口功能。
2.3、电力监控系统通信控制层与间隔层构成
2.3.1、通信控制层的构成
通信、控制为通信控制层所包含的两大功能,其中通信功能是把间隔层当中的通信接口、通信规约等相关信息,转变为站控层内统一的通信规约,并把较为重要的信息与DCS系统内的DPU信息实施互换,实施互换的信息,包含模拟量与开关量两种信息方式。而对于控制功能来讲,主要是将和厂用电存在关联的控制逻辑,放置在同一层来实现,这时通信控制层会利用通信规约、综合保护测控装置、接口与各类设备来实现各个类型的规约,通过统一转换格式和接口,对站级网络运用统一系统规约的制定,这样站控层网络内系统所产生的数据,其格式均是统计的,进而使得站控层内所有主站软件均可维持稳定。
2.3.2、间隔层的构成
一般来说,电力监控系统所采用的间隔层装置,通常其构成包含了两个保护测控装置。对于厂家来说,其所制造的测控装置,能够在主控单元的配合下,在电力监控系统中得以集成。在这里,应用到的接口方式存在以N、以太网等各类形式。另外,还可以利用厂商所给出的管理机,利用站控层当中的通信服务,把它在系统中做到有效接入。
综上所述,电力监控系统应当运用先进的现场总线技术,来对电力系统中的网、厂及站实施控制,此类控制措施具有十分广阔的应用空间及前景。同时,计算机技术与通信技术的快速发展,会使高参数、大容量的机组进一步增长,也会使得工作人员的素质得到不断提升,更多的自动化控制系统及各系统的通信和联网显得日益重要起来。笔者认为,二次系统安全防护问题将是今后必须考虑和研究的方向之一。
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论文作者:黄大钊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/1
标签:监控系统论文; 电力论文; 通信论文; 系统论文; 规约论文; 网络论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第14期论文;