電氣監控係統應用研究
應用技術
作者：何利平
[摘 要] ECMS技術也逐漸趨於成熟， 它解決了以往DCS控製係統中對電氣係統監測數據不足、不夠全麵的問題， 大大提高了發電廠的自動化水平. 但由於其應用方案各不相同，在此對ECMS不同的應用方案進行了分析和研究， 以便在應用中根據其優劣及自身技術特點對方案做進一步優化。
[關鍵詞]ECMS技術；電氣監控係統；結構
中圖分類號：TP277；TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0187-01
1 ECMS及其技術
1.1 ECMS技術簡述
發電廠電氣監控管理係統是通過計算機、現場總線及通信、繼電保護等技術，實現對發電廠的發電機、變壓器、電動機、饋線等電氣設備及電氣自動裝置（智能設備）進行測量、保護、計量、監視、故障診斷等，並可通過與DCS 協調完成相關工藝的電動機控製，以實現電氣係統的監控、管理和維護.該係統可以部分或全部代替監視控製二次硬接線，並通過通信接口實現與電廠的DCS、MIS、SIS和調度等自動化係統的互聯互通，從而大大提高火電廠電氣係統的整體自動化水平和運行管理水平.
1.2 ECMS的技術功能
ECMS相對獨立地實現了電氣部分監控與管理，並為DCS、SIS等係統提供信息服務和協同工作.
（1）提高電氣係統自動化水平.ECMS實現了分散加集中的電氣監控管理功能.它既可以使保護測控裝置高度分散，實現麵向間隔層對象的分散保護測控，又可以實現信息集中後的電氣相關控製；同時還可以實現廠用電源和電動機的保護與監控、電氣係統的運行狀態分析，以及係統故障診斷和電氣高級應用.例如計量及自動抄表、事故追憶、保護定值管理、錄波分析、操作票、防誤閉鎖、邏輯控製等.
（2）提高電廠的整體自動化水平.ECMS對進一步構建SIS的應用提供更豐富的信息，構建全廠信息係統，使得全廠自動化係統更加集中統一，避免了建立過多的自動化子係統，簡化係統結構.同時還承擔著輔助控製、提供實時信息、設備管理等，可以協調全廠生產運行.
2 ECMS的硬件結構設計
2.1 係統數據庫架構設計
作為一個監控係統，必然需要強大的數據管理和數據存儲功能，也就是需要一套穩定可靠的數據庫係統.目前相對成熟的數據庫係統主要有兩種結構：Client/Server結構和分布式數據庫結構.綜合考慮數據存儲的安全可靠性和係統設計複雜性，選用雙服務器C/S結構，因為這種結構相對於分布式數據庫模式，其結構簡單、軟件係統設計方便，並且能保證數據存儲的可靠性[6-9]。
2.2 電氣係統各保護測控裝置通信設計
鑒於電氣係統各保護測控裝置通信協議的多樣性和通信的保護測控裝置之間無法全部實現信息傳輸等問題，在各保護測控裝置通信係統前加入前置機，以進行通信控製和規約轉換，從而實現了不同種類的裝置之間的數據連接。
2.3 硬件結構設計
設計基本思路：通過現場總線，將電氣係統中眾多的保護和自動裝置連接起來，再經過通信管理裝置，接入DCS 係統和電氣工作站.電氣工作站除實現電氣監視、維護功能外，還可以充分利用聯網後其信息數據全麵的優勢，加強電氣信息的應用，完成較為複雜的電氣運行管理。整個係統硬件結構設計成3個層次。
（1）保護測控層：它是整個係統的最底層，由眾多的保護和自動裝置構成.這些裝置具有測量、控製、保護、通信等基本功能。該級裝置數量眾多而且分散，可利用現場總線技術進行連接，主要有發電機保護、主變保護、高廠變和高備變保護、自動同期裝置和各種微機保護等裝置。
（2）前置機層（通信管理單元）：采用通信模塊化設計，必須同時支持多種類通信口，包括以太網、串行通信口、可擴充的其他現場總線接口等，可實現通信管理單元的通信接收、發送、規約轉換等，將DCS對測控保護層的控製命令發至各有關裝置。
（3）上位機層：包括數據庫服務器、Web服務器、運行工作站、維護工作站、監視工作站等。