摘要：在社会全面发展的今天，电力监控综合自动化系统的应用相当重要。其能够使整体的电力体系结构得到相应的完善。通过该技术，能够使井下及地面各电力监控系统实现远程监控，达到无人值守。实践证明，该系统不仅可以降低生产成本，而且还提高了工作效率，具有推广应用的价值。
关键词：工业以太网；电力监控；综合自动化
在进行电力监控的过程中，通常会面临诸多的问题。为了能够使自动化系统得到相应的完善，需要对自动化监控体系进行调整。目前，很多变电站在电力监控体系上尚不健全。因此，为了使整体的监控效果更加明显，应采用多种不同的电力监控方式让设备体系得到改善，最终使电力结构层次的监控更为清晰。
一、电力监控系统的自动化分析
1.电力结构层次的分析。在进行电力自动化系统的应用中，其通常与计算机、通信及自动化的控制具有十分显著的联系。尤其是在智能设备的处理与信息的管理上具有一定的集成结合。同时，在软件与硬件的控制上，其集成性的保护与一体化的监控具有终端性的控制。尤其是在系统的稳定控制上，能够与上层系统的通讯功能具有一定的变化特性。同时，在电力设备的整体运行中，其监控的体制与计算机软件具有相应的通讯变化。因此，在遵循模块一体化与智能化的体系控制上，需要对其综合的电力进行体系层次上的控制。根据我国对电力设备的运行和计算机智能化监控要求，采用最新的计算机软、硬件技术、信息与通信进行的运行技术的整体分析。在满足基础的配电要求的情况下，需要对各级电网的变化进行系统平台进行完善，从而使电力监控效果更为显著。
2.跨平台信息技术的监控。在平台信息技术的监控中，需要对信息平台的功能进行相应的支持。在程序操作平台的自我操控与信息的设计中，要对系统进行
一体化的集成。这样，在集中信息的操作中，其应用层的服务组件会出现结构的清晰化。在进行信息平台的统一支撑上，还要提供相应的数据支持和数据服务。这样，才能有效地实现资源的共享让程序编程体系在信息结构的控制上具有一定的无关性和扩展性。在统一平台数据的支持与服务上，需要对各种功能进行专注，同时实现相应的资源共享。统一支撑平台向应用提供数据和服务，各应用只专注于功能，实现了资源共享，体现了应用与平台一体化。
二、综合自动化监控系统应用
1.集中模式。集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4mA～20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上没有区别。
2.分层分布式模式。分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层，即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大大提高。系统采集的数据量提高，监控信息完整，能实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行维护方便。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的电气监控主站，便于分步调试和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。
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三、电力监控综合自动化系统在煤化工的应用
某甲醇生产公司设计生产能力为60万吨/年。至今已开运行10余年，众所周知，进入21世纪以来，全球制造业正在进行一场前所未有的数字化、网络化、信息化的改革浪潮。我国能源主体的煤炭行业作为典型的连续流程制造业，在经济形势取得好转以后，煤化工项目也开始了新一代信息化的建设步伐。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。
1、按照变电站综合自动化系统技术方面的需求，煤化工企业对于变电站综合自动化设计可以按照如下内容进行：
①应以综合自动化计算机保护作为基础进行设计，要以三层分布式结构作为框架，对于关键位置要采取间隔保护的方式进行，从而提升综合自动化系统所具有的保护能力。②综合自动化系统中的重要组成部分之一就是变电站监控系统，是监控变电站相关信息的重要环节。按照监控系统方面的相关要求来看，变电站监控系统需要通过分层分布式网络结构实施。监控系统的设计要以保护功能、监控功能和通信功能作为基础来进行，同时要附加参数检测以及警告等功能，要设计出友好的人机界面来满足变电综合自动化系统对于数据信息监控方面的要求。③对于变电站综合自动化系统来说，在不同系统当中会存在着相互影响的问题，同时较多电力设备集中也会造成电磁干扰方面的问题，这些对于综合自动化系统安全运行都有较大的影响，所以在变电站综合自动化系统技术中要加强抗干扰方面的设计。④要通过工业以太网来提升变电站综合自动化信息的传输能力。现代变电站综合自动化系统都是通过计算机进行控制，通过多台计算机组成的分层分布式控制系统具有不同的子系统，不同的功能模块要求不同的子系统可以实现信息的交换以及共享，这样就能够提升系统整体的可靠性以及安全性。变电站综合自动化系统可以利用工业以太网以及现场总线技术来进行技术改造，这样能够有效提升系统的快速响应能力、抗干扰能力以及信息传输的可靠性。
2、系统组成。第一，在变电站综合监控自动化方面，主要采用总变控制室集中监测，全厂各分变配电所建设了集中以太网络交换机，通过光纤与总变控制室进行数据交换，在大型煤化工项目中将分布式采集系统转换应用为集中监测、采集一体化，能够大量节约资金，且能够达到煤化工系统应用要求。受到主站/分站传输协议和简单系统组态功能的标准化统一，系统能提供的生产与安全工况数据，工业电视信息也可与系统集中进行数据传送，能通过煤化工综合数字化网络进行播放。在采用现场总线综合数字化网络的煤化工电力综合监控系统中，提供了较为高级的统一组态功能。
3.主要功能。（1）在网络平台建设中重点考虑煤化工项目各变配电所之间电力监控子系统的集成问题，特别是采用异构PLC系统和OPC Server进行集成的接口设计问题。（2）在单元自动化建设方面，需要提供统一的控制模式，提出在现有系统的基础上进行改造的经济型方案。①手动控制改PLC自动控制。②提供统一的控制模式。③实现连锁控制与同步互锁。④实现大型电气设备的软启动和变频启动以及变频调速解决远程指挥与无人值守情况下的单元可靠性问题。⑤提高控制设备/工业以太网络的可靠性，提供冗余设计方案。⑥如何通过软件系统来实现“预测、预报、预警、预案”。⑦如何通过软件技术来实现“自诊断、自治控制”，并能自适应设备/环境的工况变化。（3）解决安全问题。①指挥与控制中心的电脑、服务器在遭受病毒攻击或感染病毒情况下的系统安全问题。②在网络出现故障或遭受堵塞攻击时的系统安全问题。
随着电力系统的快速发展，自动化技术的应用越来越深入，自动化技术的应用，使一些传统的技术不断的被相互融合和渗透，从而使其一些不相关的技术有效的结合起来，从而使电气自动化技术得以不断的完善和发展，为电力系统自动化和智能化的实现奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]李玉.电力监控综合自动化系统应用[J].煤炭技术,2016.08.
[2]秦艳.工业以太网在矿井电力监控系统中的应用研究[J].煤矿安全,2016.01.
论文作者:杨效文
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：电力论文; 系统论文; 变电站论文; 自动化系统论文; 信息论文; 数据论文; 监控系统论文; 《电力设备》2019年第6期论文;