火力发电厂电气监控系统ECS的应用和发展

火力发电厂电气监控系统ECS的应用和发展

文章主要从ECS的产生以及ECS连接方式的构成两个角度进行了分析，得出ECS在火力发电厂电气监控系统中的具体应用方式，并对其未来的发展方向进行了详尽的分析。希望通过文章的探究，为相关的人员提供一定的参考和借鉴。

标签：火力发电厂；电气监控系统ECS；应用；发展

在信息技术逐渐发展的进程中，火电厂也开始应用信息化技术进行工作。现阶段，我国的火力发电厂都配置了相应的电气监控系统ECS，利用有效的方式将ECS与DCS相连接，使得火电厂的机炉电之间形成了一体化运行的模式，从而有效地推动了火力发电厂的发展。文章主要从火力发电厂电气监控系统ECS的应用角度来进行探究，并分析了ECS的发展前景，下面就展开具体的分析。

1 ECS的产生

我国的火电机组在不断的发展中，自1980年，我国火力发电厂中所应用的火电机组的单机容量逐渐突破了300mw，而为了能够支持大容量火电机组的运行，我国开始在该种类型的火电机组中应用ECS，在应用之初，主要是利用ECS 对汽机以及锅炉进行掌控，然而，电气控制毕竟是一种机械式控制方式，无法灵活性操作，所以导致了机炉无法与电气之间形成协调一致的运行局面。在1990年以后，各种微机保护监控装置被逐渐的发展起来，并开始应用到火电机组中，这样就使得电气系统逐渐与DCS开始连接。

在电气系统与DCS进行连接后，需要进行接入信息的传送，而电气系统与DCS之间的连接方式主要是采用的空节点与4-20mA直流信号之间的连接。应用这样的连接方式，可以使得电气系统与DCS中的CRT之间进行有效的电气信息传送，从而使得电气设备能够有效地实现控制和系统调节。这样的连接方式主要是以硬接线连接为参照依据，虽然，连接需要的投资金额相对较大，但是现阶段大部分的火力发电厂还是沿用着硬接线接入的连接方式，但是这样的连接方式也在长期的发展中，问题逐渐暴露出来，例如DCS需要地有很多的外配设施进行配置，在连接的过程中，需要耗费的资金成本较多，并且DCS在连接之后，接入信息具有较大的局限性，系统无法有效地进行性能的拓展等。

上述的接入方式还存在很大的难度，采用其他的方式来取代硬接线连接方式是有其一定的必要性的。这些年，通信技术在不断的发展当中，其也逐渐的应用到电力自动化领域当中，为电气系统与DCS的连接奠定了扎实的基础。要想能够使得火力发电厂的运作质量得到进一步的提升，就需要合理的应用电力监控系统，这就是电力监控系统产生的条件。而随着电力监控系统的应用，ECS与DCS 的连接方式也转变成了硬接线+通信的连接方式，而这样的连接方式也逐渐得到了各个火力发电厂的认可，并且相关的人员正在对ECS进行不断的完善，但是，我国的DCS与继电保护装置的生产厂家不同，因此，要想将系统连接起来还存在一定的困难。

2 “硬接线+通信”的方式的ECS构成

就目前火力发电厂中电气监控系统ECS来看，其主要采用的连接方式就是硬接线+通信连接方式，这样的连接方式的结构主要采用的是分布式分层体系结构，在这一结构中，所分的层次主要为站控层、通信层以及间隔层等。

如今，绝大多数的电气系统信息都是利用通信来实现与DCS的连接，而连接所起到的主要作用就是监控作用，却并没有应用任何控制电气的软件。而将ECS应用到电力系统中，不仅可以为DCS控制的实现奠定良好的基础，而且还能够进行各种复杂的电气保护操作，使得电气系统在安全、有效的管理平台上进行运作，这也发挥了ECS的应用价值。

通信层一般以通信管理机为核心，对信息起到分组与上传下达的作用，通过以太网接入站控层的实时主干网，厂用电综保装置通过RS485或者现场总线接入通信管理机，对于第三方智能电器设备，一般通过通信管理机实现通信接口和规约转换，从而实现完整的电气系统联网，同时通信管理机可经过串行接口与DCS的分布式处理单元DPU相连，进行信息交换。

3 全通信ECS通信的展望

ECS系统在发展的进程中，其不断对自身的电气自动化水平进行提高，有效地改善了ECS与DCS之间的连接方式，发展至今，ECS与DCS之间已经逐渐实现了无缝连接。虽然，目前的DCS与ECS之间是一种无缝连接的状态，但是对通信信息还是应用的监控手段，而没有实现有效地控制，这样无法满足用户的实际需求，为了能够使得用户的需求得到最大限度的满足，我国的一部分ECS 厂家开始针对通信进行了详尽的研究，在研究的过程中，也积累了相应的经验，这就为全通信方式的构建奠定了一定的基础。

这种情况下，通信管理机按照电厂的工艺配置需求，参与工艺联锁控制的通信管理机和相应的DPU一对一进行通信，由于每个工艺过程的综保装置数量较少，因而通信实时性较高，基本能满足电厂工艺联锁控制的需求，对于不参与工艺联锁的电气信息，通过ECS站控层的通信网关接入DCS。

通过这种方式，电气系统的控制和联锁全部通过网络通信实现，实时性和硬接线虽然有一定的差距，但都能满足技术要求，在实现全通信的目标过程中，是一种大胆有益的尝试，但这种方式也存在一些困难：

（1）在ECS、DCS中，控制都是通过网络实现的，但网络结构一般都不大于三层，并且互联的设备一般为一个厂家的产品和系统，控制信息的传输网络为四层，DCS的开放性限制也影响了两个系统之间的连接的紧密型，可靠性和实时性也受到较大制约。

（2）通信管理机因工艺的过程来配置，因数量较多而使投资成本增加。在

未来应用中，如果参与工艺联锁的综保装置能够根据DCS和ECS的不同要求，把控制信息和非控制信息分开，分别通过独立的接口接入DPU和ECS的通信管理机，这样接入DCS信息的可靠性和实时性会有很大提高，但通信负荷的增加、控制的切换等对综保装置提出了新的技术要求，同时DCS厂家在市场利益受冲击的情况下，接入不同通信接口和规约的装置，势必会有较大阻力。

4 结束语

综上所述，我国的电力系统在高速发展的同时，也使得ECS的应用范围逐渐得到拓展，在目前的大中型火电机组中，ECS主要采用硬接线+通信的方式与DCS进行连接使用，從而有效地满足了机炉电一体化控制的目标。而随着社会的发展，通信技术以及ECS都得到了有效地发展，这样就使得火力发电厂电气监控系统ECS的应用效果更加突出，使得火力发电厂的电气系统连接方式发生了进一步的转变，硬接线的全通信方式会逐渐被硬接线+通信的连接方式所取代，应用这样的连接方式，能够有效地实现火力发电厂的长远可持续发展。

参考文献

[1]孙淑琴，王应吉，郑凡.“发电厂电气”课程教学的探索与实践[J].电气电子教学学报，2012（5）.

[2]刘亚.发电厂电气综合自动化系统设计原理与应用[J].科技创新与应用，2013（22）.

[3]胡泉频.发电厂电气系统运行问题及对策探讨[J].电子世界，2013（17）.

[4]叶文杰.发电厂电气设备检修方案优化研究[J].科技传播，2013（22）.

[5]计野.浅论发电厂电气监控系统[J].无线互联科技，2013（12）.

[6]潘宝良.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技资讯，2012（20）.

[7]陶龙.火力发电厂电气运行中出现故障的原因及对策分析[J].电源技术应用，2013（5）.

[8]尹健辉.试论火力发电厂常见电气故障处理与维护措施[J].科学之友，2013（1）.

[9]华鑫.浅谈火力发电厂电气运行中出现故障的原因及解决对策[J].科学之友，2013（2）.