电厂电子自动化监控系统研究

电厂电子自动化监控系统研究

李苏乙拉图

大唐长春第二热电有限责任公司  吉林省长春市  130031

摘要：在发电厂信息化、智能化发展的当下，传统的电气自动化系统监控技术难以满足发电厂的管控需求，要求提升监控技术的智能化及自动化。在未来的发展中，监控技术呈现出自动化、综合性及智能化发展趋势，具备更为完善的监控系统和控制效果，在很大程度上提高了电气自动化系统运行的可靠性及安全性，逐渐成为电气自动化系统管控工作的关键技术。

关键词：电厂；电子自动化监控；措施

1发电厂电气监控系统的概念及特点

电气监控管理系统是一种在线自动化监控管理系统，该电气系统的管理和自动化水平很高，是综合应用现代化先进技术如计算机技术、现场总线技术、通信技术等的结果，电气自动化监控管理系统也能够实现多方面功能，诸如电器运行、控制、故障信息诊断、电气性能优化等。由此可见，电气监控管理系统借助于自动化实现对发电厂各类设备的监测管理，从而有效地保障各设备基于较高的电气自动化程度正常运行。基于现场总线通信模式的电气自动化监控系统使系统通信设备与保护装置进行连接，因此具备高效收集转发信息的功能。

2发电厂电气监控管理系统功能研究

2.1处理实时数据

可以通过现场节点的测控单元实时采集各种信号，包括事件、变位信号、设备状态、故障以及模拟量和越限信息等。信号类型主要是状态量、脉冲量和模拟量。模拟量包括无功功率、频率、功率因数、电压、电流和温度等，通过测控单元的传感器进行采集，从而可以对电力系统进行里衬监测，从而使系统能够很好地运行。脉冲量包括无功电能和有电功能，通过电能计量装置进行采集，可以准确地计量用户的用电量，为电力公司提供准确的数据支持。状态量则包括监视信号、继电保护装置、安全自动装置、报警信号，以及隔离开关和接地开关的位置信号等，通过测控单元的传感器和逻辑控制器进行采集，可以实时监测电力系统的运行状态，及时发现故障和异常情况，确保电力系统的安全和稳定运行。为确保数据的实时性，我们需要对这些信息进行实时监控并采集，通过数据传输网络将采集的数据传输到后台数据处理系统，进行数据的分析和处理，为电力系统的运行和管理提供准确的数据支持。

2.2数据库的维护与建立

数据库的维护与建立是数据管理的重要组成部分，根据不同需求建立不同类型的数据库，以满足各种应用功能的需求。历史数据库保存长期重要数据，提供系统维修与维护的可靠历史记录。实时数据库可以对数据进行即时的更新，从而能够对设备的运行状态进行及时地记录，对于数据的记录要求可以根据需要进行设定，例如数据的精度要求以及数据的刷新周期等。用户数据库可以根据用户的需求进行进行数据组建，例如从历史数据库和实时数据库中进行获得，帮助用户完成各种应用功能，保证使用的快捷性和方便性。总之，数据库的维护与建立是重要的数据管理工作，根据不同需求建立不同类型的数据库，以满足各种应用功能的需求。

2.3监视和报警

在屏幕上能够实时展示各开关站的相关信息，例如设备运行参数的变化、系统的运行状态以及相应的操作指南等。假如该系统的组成是多个CRT终端，那么还能够对相应的画面显示和相关的数据报告进行同时提供。当模拟量超过限制时，系统将对各种报警信息进行打印，这些对象主要包含了名称、越限参数值、编号、时间等，同时还可以对次数进行记录，从而可以对后期的故障数据统计提供依据。这些功能将有助于用户及时了解系统状态，并进行相应的操作和处理。

2.4事件顺序记录

如果设备一旦出现故障的情况下，系统会对故障的相关信息进行记录，这些信息包含了故障的编号、时间、性质以及信号状态等，同时还会按照事件的时间顺序来进行记录，同时以表格的形式呈现给用户，并且该表格会在CRT上显示。此外，系统还可以将记录打印出来，并保存到磁盘等存储装置中，以便后期设备维修时进行原因分析和判断断路器跳闸的顺序等指标。这样的记录方式可以为设备维修提供可靠的依据。

2.5系统自诊断与恢复

该项功能可以使监测人员通过监测系统对设备的运行状态进行全面及时地了解，并且对于潜在的问题可以进行预测，同时还会对这些问题进行诊断分析，并给出解决的办法。此外，系统还具备专家诊断子系统，能够利用经验和分析结果进行在线自诊断和恢复。当发现设备故障时，系统会实时报警并提供故障指示，同时打印相关信息并以不同颜色区分，以便工作人员快速处理问题。此外，系统还具有恢复功能，可以通过简单的操作恢复设备的正常状态。

3发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势

3.1引进嵌入式工业以太网技术

在现场总线通信协议技术具有多样化标准的当下，使通信协议技术难以满足监控技术的多样化性能需求，这就要求工作人员引进嵌入式工业以太网技术，该技术具备网络拓扑结构灵活、成本低廉以及传输效率高等优势，在电气自动化系统中的应用有十分显著的优势，发电厂电气自动化系统使用以太网技术进行无缝通信是最好的选择。大部分国外电力设备的供应商都在电气自动化系统中应用了嵌入式以太网技术，将其用于测控设备中，可以实现隔层网络通信，提高了监控技术信息传递的适用性。

3.2引进综合智能化技术

对于电气自动化系统的监控技术而言，ECS系统的控制由传统的操作盘控制逐渐转变为计算机控制，提高了控制的精度及效率。在未来的发展中，ECS系统的控制将由目前的计算机控制发展为综合智能控制，从间隔层以及站控层这两个方面入手，实现系统的智能化控制。间隔层可以直接进行一次设备或者就地安装，还可以拓展间隔层的功能，和站控层进行联网，进行状态监视、故障分析以及微机防误等操作。对于站控层而言，能够从目前的SCADA功能向运行管理的自动化方向发展，监控主站通过数据挖掘技术对电气自动化系统的实时运行数据以及历史运行数据的对比，为电气自动化系统提供更多的高级功能。其中，对外功能包括向DCS以及SIS等系统提供相关的数据信息，实现自动化系统的综合智能化管控；对内功能包括对集间隔层装置的管控等。

3.3引进IEC61850标准

国际电工委员会推出的IEC61850标准有助于发电厂IED设备之间信息的共享，使电气自动化系统转变为开放系统。在IEC61850标准中，能够实现对象的统一建模、相关数据的自描述等优势，为发电厂自动化系统的发展提供了可靠的支持。从逻辑结构角度而言，IEC61850标准将电气自动化系统划分为过程层、间隔层以及站控层这三个层次。其中，过程层主要是指一次设备和二次设备的结合面，负责开关量、模拟量以及控制命令的传输；间隔层主要负责自动化系统的控制与保护；站控层主要负责站间各层设备、一次设备的管控，还负责和DCS及SIS系统通信。

结束语：综上所述，发电厂更高的发展需求提高了电气自动化系统的要求，需要更为先进的监控技术保障其稳定运行。通过本文的分析可知，工作人员需要在现有关键监控技术的基础上，加强先进技术及行业标准的引进，为电气自动化系统的稳定运行提供技术保障，实现发电厂电气自动化系统的智能化发展，促进我国电力行业的可持续发展。

参考文献：

[1]潘亮亮,周秀,田凯.发电厂电气自动化监控系统的设计研究[J].自动化与仪器仪表,2021,(12):101-104.

[2]张伟.自动化监测技术在电气工程的应用[J].集成电路应用,2020,37(10):170-171.

[3]许志强.火力发电厂电气自动化应用探讨[J].无线互联科技,2018,15(21):139-140.

[4]高佳兴,赵宇,魏颖.发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势初探[J].数码世界,2018,(07):228.

[5]武艳茹.发电厂电气系统自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018,(10):119.