数字化技术支持下的火电厂电气监控管理系统研究
本文对数字化技术支持环境下，火电厂电气监控管理系统的确立以及实践进行了分析，并以整个火电厂电气系统的一体化为依托，对详细的监控系统进行了研究。随着我国社会经济的迅速发展，用于电气监控的各类数字化技术也日趋完善，在数字化技术支持下，新的电气监控系统逐渐朝着数字化母差与失灵保护、电机连锁功能等多样化的功能日益发展。本文就火电厂电气监控系统现状、数字化电气监控管理系统的构建思路及具体措施进行了深入分析，以供参考。
【关键词】数字化技术 火电厂 电气监控管理系统
随着社会主义经济的不断发展，数字化技术也获得了显著进步，火电厂的电气监控管理系统也日益朝着数字化趋势不断完善，实际运行水平得到明显提升。常规的火电厂电气监控管理系统囊括了母线、电机、输电线路、变压器与相应的保护装置等多个组成部分，而按照电气监控系统的要求，还会相应配置部分快切装置，具有较强的专业性，内容较为丰富。常规的监控管理系统为确保监控实时性，常会配合设有升压站计算机监控（NCS）与厂用电气监管系统（ECMS）。在实际运行中，需要进行数据统一交流传输以及建模等工作，但实际情况a困难，这就要求利用通信协议的转换来达到目的。
1 火电厂电气监控管理系统的基本现状
现有全球电力行业内，普遍应用了IEC61870系列的数字技术，以提高电力监控管理综合模式的完善，促进管理水平的提升。国内目前的火电厂电气监管系统，其设计与构建方向均按照IEC61870数字技术要求全面展开，通过整合原有的继电保护、数据传输等多方面功能，可以全面实现数字化监控管理。
就火电厂现状来看，电气与电热两部分系统个存在较大差别，存在的共同点较少，控制的范围也相对有限，主要包含电机功率、相位等多项控制参数。电气监控的目标包含了开关、断路器和电流接触器等数个组成部分，通过交流回路完成数据的传输及流动，相应的需要有效提高装置的抗干扰性能。
随着国内数字化技术的进步，火电厂电力监控管理系统中普遍采用了数字技术，这使得电气监管系统的发展空间获得极大的扩展。相关技术人员按照电气监管系统的优势，对完整数字化电气监控体系的构建进行了深入探究，取得了较为显著的成果。
2 火电厂电气监控系统数字化的设计理念
火电厂电气监控系统主要包含了数字化智能化设备与网络化信息设备两个重要部分，以IEC61870数据通信技术为基础，能够全面满足电气设备的智能化数据通信及自动化操作的要求。数字化电气监控系统在构建时应该处理的首要问题，是现存监控系统中存在的隐患性问题，包括设备通讯缺乏统一标准、老式互感器谐振等等。通过巧妙应用IEC61870基础数据通信标准，可以有效确保火电厂内各电气设备监控管理功能的统一，彻底解决设备运行效率低下，数据转换缓慢等问题。
考虑到火电厂在运行时，升压站电压级别会急剧上升至极高水平，而保护和监控管理装置又同电厂内部的一次设备与二次设备存在较远距离，此时通过合理应用数字化形式的传感器与智能式终端，能够发挥独特作用。在科学合理压缩空间、把握好升压站以及减少电缆浪费问题的同时，还可以利用开关柜等火电厂专用的综合监测控制设备。相比于价格高昂的电子互感器，使用开关柜的优势更为显著。
3 数字化火电厂监管系统的构建方案
3.1 ECMS系统
数字化ECMS系统，属于除升压站外的大规模式整体电气监督管理系统，该系统具有高度的自动化，不需要调派额外的操作人员进行控制，直接在分散控制系统运行前后对电源进行控制，进一步监管控制电源，配合采用DCS实现对电厂数据信息的准确把握与处理，并节省DCS电缆成本价。
ECMS系统的主要作用，是为了确保电气系统的生产运行发生故障后可以及时启动备用方案，并分析排除故障，该系统同样包含较为复杂的设备。此外，原有设备因种类等方面存在巨大差异，故进行数据协议通信时，也往往面临着通信协议转换量庞大，导致监控管理系统整体稳定和反应速度也变慢。而采用ECMS技术时，则运用IEC61870标准进行了设备的优化，能够在提高设备交换效率的同时，确保设备以及相应数据的稳定性与安全性，节省维护成本。
结合火电厂电气监控管理实践经验来看，使用ECMS监控管理系统主要具有如下优点：
3.1.1 断路器失灵与母差保护更为简单快捷
传统的母线保护系统间隔较大且数量繁多，故需要的成本价格也较高，使得母差保护的可用元件数量被限制，此外，火电厂用电过载等问题也会降低母差保护的安全稳定性，使其效益大打折扣。而ECMS系统中，不需要单独安装母差保护设备，原有的母差保护工作由间隔保护装置代为承担，母线上的全部装置均可以快速利用ECMS网络交换信息，实现高效管理。
3.1.2 厂用电快切装置的运行更为高效
一般而言，厂用电快切装置需要明确主进线同备进线两部分的开关所在区域，还需要全面收集各线缆电压与电流等数据，过程较为复杂，效率也大打折扣。而基于ECMS网络下的数字化高校厂用电快切装置则可以有效把握开关位置并高效输出指令，利用网络迅速处理好电压与电流的采样工作。
3.2 火电厂电气一体化监管系统
现有国内大部分火电厂电气监管系统，不仅仅采用了ECMS系统，还配合采用了NCS系统，从而有效提高了电厂管理工作的综合效益，随着IEC61870标准的推广，一体化监管系统的普及日益迫切，其结构如下图1所示。
结合目前国内火电厂电气监管系统情况来看，该结构下的监管系统主要有两方面优势。一方面，用户的日常设备维护更为简易高效，通过电厂主控室即可完成对整个电厂内电源的控制，并可以全面记录各设备的运行数据，及时有效排除故障，提高生产效益。另一方面，该系统针对二次接线等环节进行了全面优化，有效节省了电缆资金。同传统监管系统对比来看，一体化系统在针对设备电流与电压进行交流采样等工作时，均利用硬接线完成，而在IEC61570标准下的设备数据又能实现高速化交换，型号类型的约束较为宽松。电气监管工作中产生的大量信号，可以利用统一化的通行标准进行高速处理，相应的使得二次接线方案也更为简单，保障系统运行高效稳定的同时，节省了成本资金。
4 结束语
结合上文所述，我国火电厂电气监管系统的数字化已经具有较为成熟的条件，在实际工作中，大批电厂企业也对此进行了探究，取得了显著成果。尽管目前数字化技术的应用还未普及，但其发展空间还较为广阔。
参考文献
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[5]孙明初.数字化电气监控管理系统在火力发电厂中的应用[J].科协论坛：下半月，2012（11）.
作者简介
常安（1980-），男，河北省人。现为青海华电大通发电有限公司工程师。研究方向为火力发电厂电气检修工作。
作者单位
青海华电大通发电有限公司 青海省西宁市 810160
