摘要：随着我国电厂建设的不断深入与发展以及规模、数量的不断增加，传统的电厂电气管理监控系统已经无法适应国际市场发展的需要。鉴于国际市场为我国电厂电气监控系统提出了较高的标准，电厂要想满足国际市场发展的需要，则需要不断加强对电气管理监控系统的优化升级，加大对电气管理监控系统的科技投入，提升其系统监控功能，进而提高电气管理监控系统在国际市场上的竞争力。本文主要针对电气管理系统的结构、功能、作用等方面进行论述。
关键词：电厂建设；电气管理监控系统；构建；结构
引言
随着“一带一路”政策的不断贯彻落实，我国海外基建项目订单量急剧上升，除了公路铁路等在国际上已经极富赞誉的基建项目外，电厂建设也已经成为了中标量极高的项目之一。这给我国在国际上带来极大赞誉和相应收益的同时，也给我国各项基建项目的核心技术带来了挑战，在电厂建设方面，电厂电气管理监控系统的构建就是现在亟待解决的技术难题之一。完成对电厂电气管理监管系统的构建，是对电厂电气自动化管理监控的进一步提升。现代电厂的电子管理监控系统应用了最新的电子信息科技，电气管理系统的综合性更强，更能达到现代的电厂生产对电厂管理的要求。
1构建ECMS系统
近年来，许多电厂采用了基于现场总线技术的ECMS系统，但由于种种原因，ECS系统未能充分发挥预期的作用。因此，应当在ECMS系统的基础上，构建新的ECMS系统（电厂电气管理监控系统）。它不与DCS（机组分散控制系统）通信，保持电气系统的独立功能，以便能够加强电气系统的应用，另一方面能够提高电厂自动化运行水平。
1.1 ECMS方案
在机组集控室，为ECS操作员建立操作员站；运用ECMS系统完成对发电机-变压器组等电气设备的监督和控制，以确保电气设备能够正常、顺利地运行，观测其运行参数、状态信号、保护动作信号和异常运行信号等，对它们的断路器、隔离开关进行控制；通过DSC对电动机进行控制；通过ECS收集电动机的监测管理信息。DCS不与ECS通信，但ECS上要保留DCS的通信接口。
1.2 系统网络结构
为完成ECMS方案，可选择CSPA-2000系统。CSPA-2000系统具有开放式结构，属于基于现场总线的分布式电气控制系统。该系统的兼容性高，可以与电厂内的生产、管理系统开放连接，提供全面、准确的电气信息，并对电气信息进行精细化分析、处理，实现电厂的全面信息化管理。CSPA-2000系统采用分层分布式结构，包括站控层、分布控制层、间隔层。站控层由系统服务器、操作员站、工程师站、转发工作站组成；分布控制层由现场总线与主控单元组成；间隔层连接电源部分与电动机部分，对断路器、隔离开关进行监控，间隔层与站控层是较为独立的存在。分布控制层与间隔层设备主要是通过分散式配置，能够更加方便完成设备维护与系统扩展工作。通过该系统，对电厂全部电气设备进行监视，并对电源部分进行控制，但对电动机部分只进行监视，不进行控制。
1.2.1 站控层
ECMS系统最重要的管理中心就是站控层，其主要负责收集、处理、显示、监视整个电厂内一切电气设备的数据。在完成模拟数据收集时，应该对有功、无功、频率、功率因数、电流、电压进行交流采集，对变压器温度等非电量数据进行直流采集。另外，应该根据扫描周期定时采集数据，并进行转换、滤波、精度校准、数据库更新；进行数字量数据采集时，要采集断路器、隔离开心的位置信号、保护动作信号、运行监视信号，同样要根据扫描周期进行定时采集，若状态发生突变，要进行异常报警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆站控层对DCS与ECS两个系统完全开放，运行人员通过操作员站监控发电机-变压器组等一系列电气设备的运行状态，并对电气设备进行管理、操作；系统服务器是ECMS系统的核心，负责进行高速数据采集、扫描、分析、处理，并通过分散控制单元交换数据。转发工作站则向DCS、MIS、SIS等第三方系统转发电量、遥测、遥信，计算量，并实时交换各种信息。
1.2.2 分布控制层
分布控制层具有通信与控制两种功能，负责站控层与间隔层之间的实时信息交换，并完成与调度中心的数据交换。间隔层与站控层之间采用现场总线网络，以保障信息交换的可靠性、实时性与可维护性。2电厂电气管理监控系统的结构分析通信层、站控层及间隔层作为电厂电气管理监控系统的重要组成部分，其中间隔层通常也被称为现场监控层。
2.1 站控层
站控层通常情况下主要位于控制室当中，站控层主要在生产过程中对被监测对象的具体情况所表现出的指定信息进行采集工作。与此同时，它能够针对所采集到的相关信息进行处理与存储。站控层具有诸多的特点，具体表现在：其一，不会受到硬件平台的制约，在高层代码的转移过程当中，无需对其进行修改。其二，WindowsNT具有C2级别的安全性能。并且系统采用的是双网体系结构，双网能够同时运行，无缝切换。其三，WindowsNT网络功能较为完善，能够支持各种流行的协议。其四，WindowsNT具有32位的操作系统。总之，战控层具备多功能，能够在一定程度上满足客户的不同需要。
2.2 现场保护测控层
公共端子系统与发电机组子系统是现场保护测控层的重要组成部分，并且各子系统主要通过现场总线及通信管理进行相互连接。此外，该系统通讯现场总线网络的连接，主要得益于CAN总线的优势功能，并且采用了双网连接的方式，促使网络的安全性得到了极大的保障。该系统主要采用了双网连接的模式，一旦其中的一个网络出现故障，系统则利用单网来运行，与此同时，及时将故障信号发送给维修人员，相关的维修人员接收故障信号后，及时对其故障进行维修，保证了系统的持续运行。
2.3运行监控和报警
监控系统是由监测和控制系统构成。在监测设备进行实时监测的同时，在总控室将会显示实时监控画面和相对应的信息数据结果。当被监测设备出现故障时，数据的异常波动将被显示在显示终端上，并记录被控对象的代码、名称、当时的监测值和出现异常的具体数值种类，记忆其异常时间、异常次数和异常发生的持续时长，并把这些数据信息整理为报告形式打印出来。当监测到事故和故障情况发生时，监控系统会自动发出事故警报和事故预警，吸引相关工作人员的注意，在最快的时间内组织有效的工程抢险活动，维护电厂利益，保障电厂人员的生命财产安全。
结语
随着电子信息技术的发展，数据库技术水平逐步提升，现代化的监测控制设备也在不断更新和发展，互联网技术的发展也让监控系统逐渐变得更加简单方便。电厂电气管理监控系统的构建在不远的将来要更多的考虑将互联网技术、物联网技术、数据库技术和新型的监测管理设备进行有机的结合，将后期的电厂电气管理监测系统打造成现代化、智能化、自动化的管理监测系统，在管理监测的基础上加强控制和预警的实际效果，实现设备故障预警，提前进行安全检修，降低设备故障引起的安全事故发生率，保障电厂人员的生命财产安全。
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论文作者:牛江涛,李永乐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：电厂论文; 电气论文; 系统论文; 监控系统论文; 间隔论文; 管理系统论文; 信号论文; 《电力设备》2019年第7期论文;