如何应用发电厂电气综合自动化系统

摘要：随着科学技术的发展，国内变电站电气综合自动化技术逐步成熟，当前发电厂升压站监控系统进行综合自动化改造已是一种趋势，本文针对电厂传统监控系统存在的问题以及发电厂电气综合自动化系统的基本结构和实现方式进行分析。

关键词：综合自动化;升压站;电气监控系统

0 前言

随着科学技术的发展，国内变电站电气综合自动化技术逐步成熟，集监视、控制、测量、录波、继电保护、安全自动装置、通讯、远动、\"五防\"等功能于一体的综合自动化技术在变电站的应用越来越广泛，许多110 kV以下变电站实现了无人值守，220 kV以上变电站的综合自动化水平也大幅提高，值班人员逐步减少。但是发电厂升压站的综合自动化有其特殊性：其监控系统是个\"大管家\"，要面对个厂电气设备的监控，要考虑DCS的接入、响应和原有的如ECS的接入问题等，所以多数发电厂在电气综合自动化的改造力一面还持观望态度。笔者认为，目前发电厂升压站监控系统进行综合自动化改造是一种趋势，是技术发展的必然结果，综自改造会为发电厂安全稳定运行提供可靠的保障。

1 传统监控系统的缺陷

由于各个电厂基建的时间不同，各个电厂升压站的监控系统也各不相同。老电厂的升压站存在电气一次、二次设备不断改进的情况，例如开关增容、继电保护装置微机化、远方计费系统、RTU系统、变电站\"五防\"系统的改造等，但是监控系统的更新难以跟上，所以不能对设备的相关信息全面系统地进行监视，也不能对设备进行统一控制操作。就目前笔者所调研过的发电厂来看，传统监控系统主要存在以下一些与生产监控要求不相符合的情况。

1.1 监视系统存在的问题

(1)目前多数电厂升压站对电气设备信息的监视仍然采用传统的中央信号光字牌，由于电气一次，几次设备的改造更新，需要监视的信息增多，原有的光字牌己经远远不能满足监视设备运行和故障信息的需要，而增加新的光字牌需要在原监控盘开孔，或增加新的监控盘，这样的改造会因为现场各种条件的限制而无法实现。传统光字牌寿命短，备件价格相对昂贵，且耗能较大。

(2)传统的监控系统无法实现对微机继电保护装置及电气自动装置的故障报告及录波图等信息的监视，监控人员无法直接查看相关报告信息，因此对这些装置的运行状况无法准确掌握。目前，监控人员如要了解相关信息，需要到装置就地对运行的装置进行操作查看。且目前这些报告的整理和保存均需人工整理、保存和传送。

(3)对升压站的断路器、隔离开关等设备的状态及运行信息只能从简单的信号灯上判断，而线路运行时的电流、电压、无功、有功等信息均需通过传统的模拟表计监视，且需要人工抄表、人工统计和分析。

(4)发电厂运行值长一般值守在网络控制室，而值长对整个电厂电气设备运行状态及机组出力情况的了解需要到各单元(单元式布置)查看，或通过内部MIS网传输的简单的非同步信息，或通过传统的电话方式了解情况。即使在实现了单元发变组DCS改造的发电厂，因为各个单元DCS系统无法与值长监视系统直接通讯，值长无法掌握丰富的设备运行的实时信息。

(5)对于大量没有纳入DCS系统的厂用公用负荷运行状况的监视，需要运行值班员每天就地巡视，或就地设监控室，浪费了大量人力物力。

1.2 控制系统存在的问题

(1)目前，多数电厂升压站隔离开关和断路器的操作仍然使用传统的硬搬把(按钮)操作。传统的硬搬把(按钮)在运行时间较长的情况下，接点容易出现不到位，导致操作失败或误操作等问题目前市场上搬把(按钮)质量无法保证，备品备件更换后寿命非常短，且对运行设备进行搬把或按钮的更换风险较大。

(2)发电厂用公用系统操作存在不方便的问题。因为在多数发电厂，厂用公用系统是不由机组单元值班人员操作的，所以无法纳入机组DCS系统。由于厂用公用系统的分布位置比较分散，运行人员对各个厂用开关的操作需要到就地执行操作，且所有开关的操作仍然使用传统的硬操作。

(3)由于多数电厂升压站的隔离开关、断路器均采用硬操作，在\"五防\"系统改造后，\"五防\"系统仍然要和硬搬把操作系统配合，这样就增加了操作人员的操作步骤和难度，延长了操作时间。

综上所述，传统的监控系统存在很多问题，越来越不适应生产的要求，因此有必要进行新的监控系统改造。

2 发电厂电气综合自动化系统的基本功能和配置

结合变电站综合自动化的成功经验和发电厂的实际情况，总结了发电厂电气综合自动化系统的实现方式。

(1)间隔层。间隔层设备一般包括测控装置、继电保护装置及其它的智能电子装置，其中测控装置是综合自动化系统必须的组成部分。在改造的厂站，一般间隔层只涉及到测控装置部分的安装。本层其它装置可以通过不同方式纳入综合自动化系统，如原有的继电保护装置、故障录波器等可以通过现有通讯接口，直接或经过规约转换接入综合自动化系统。

间隔层的布置可以采用集中式，即把测控部分集中布置在测控室;也可以采用分散布置，即把测控装置布置在被监控设备的就地;也可以混合布置。然后通过网络把间隔层纳入到系统。对于升压站部分的测控装置宜采用集中布置;对于厂用公用电系统，由于厂用公用负荷在厂区分布比较散，如果测控装置采用集中布置会浪费大量的电缆，所以宜采用分散布置，通过网线或光纤与系统连接。

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