电气监控系统（ECMS）监测功能和范围分析

叶帅

【摘 要】电子技术和信息技术的日新月异，火电厂在自动化技术的应用方面也取得了快速发展。通过采用技术更先进、自动化程度更高的技术和产品来实现生产过程自动化和管理现代化成为火电厂生存和发展的必由之路。电气监控系统为实现火电厂机炉电的一体化运行监控提供了完整的解决方案。

【关键词】电气监控；自动化管理

0引言

发电厂厂用电气设备与分散控制系统的联系一般采用硬接线方式，即由厂用电气设备现场（开关柜，盘处）用电缆将电气量信号一对一地送到计算机系统I/O柜上。对于6kV系统采用常规方式时，微机保护装置往往只采用单纯的保护功能，操作回路依靠外部分离元器件构成，外置电度表进行电能累计，通过控制电缆与DCS联系，实现在DCS控制和状态监视。

常规的厂用电气系统接入DCS的控制监视方案具有如下的特点数据一对一传输，传输线多，易受干扰影响，且受输入点数量的影响，采样数据受到了很大的限制。为了提高管理效率需要将发电厂自动化系统发展为一个整体。尽管在目前阶段，作为保证锅炉、汽机正常运转的核心系统，DCS系统有着牢固的不可替代的地位，但电气系统纳入DCS的含义已经发生了潜移默化的改变。

1電气自动化技术监测功能

电气系统实现了全分布式的保护测控功能，借助变电站系统的成功应用，现场总线及以太网技术己经广泛应用于发电厂电气系统中，构成了分层分布式的发电厂电气监控管理系统简写为ECMS系统。发电厂电气监控管理系统作为其中一个子FCS系统，也有一定的独立性。从范围看，ECMS系统应包含对6KV及400V的全部电源及电动机的保护监视，还应包含机组部分保护及自动装置，此外，升压站电气部分也可接入其中。从作用及地位上看，有建议将ECMS作为未来全通信控制方式下DCS一部分的观点；也有观点认为ECMS系统以电气系统监测管理为主要目的，实现全厂电气系统的集中监视、管理及辅助控制等功能。还有观点认为，电气系统实现自动化，主要目的是实现电气系统的集中监视、管理，其控制应主要通过DCS系统下发给ECMS，并通过ELMS系统的保护测控装置执行，以ECMS为主进行控制只能作为后备。在地位上：ECMS既是DCS系统的一部分，同时又独立成为一个电气自动化系统，完成DCS不关心、少关心以及无法实现的电气系统功能，如集中抄表、状态检修、电气逻辑闭锁、电气开关顺序控制、定值管理、保护动作分析等。

2系统监控范围

根据电气主接线和厂用电接线，电气进入ECMS及DCS系统监测和控制的对象主要有：

（1）发电机一变压器组。其监测范围主要包括发电机一变压器组、发电机励磁系统以及同期装置等的保护动作信号、各设备的状态信号、异常运行信号以及各设备的主要电气参数等；通过DCS控制的对象主要包括发电机一变压器组的断路器、隔离开关、主变压器冷却器、发电机磁场开关、AVR运行方式的设置及给定值的调节、自动同期装置的投、退控制等。

（2）高压厂用工作及备用电源其监测对象主要包括高压厂用工作变压器及起动/备用变压器保护和自动装置的动作信号、各设备的状态信号、异常运行信号以及各设备的主要电气参数等；控制对象主要包括起动/备用变压器的断路器、隔离开关、6kV工作电源断路器、备用电源断路器、厂用电快速切换装置投退、变压器散热器以及有载调压开关的控制等。

（3）主厂房内低压厂用变压器。主要对主厂房低压厂用变压器的保护装置动作信号、设备状态信号和有关电流、电度、温度等进行监测，并对变压器6kV和380V侧断路器进行控制。

（4）辅助车间低压厂用变压器。对主厂房外辅助车间低压厂用变压器保护装置动作信号、设备状态信号和有关电流、电度、温度等进行监测，并对变压器6kV侧断路器进行控制。

（5）PC至MCC电源设备。对主厂房内PC至MCC电源线的断路器的保护动作信号、设备状态信号进行监测，并对断路器的分、合进行控制。

（6）单元程控电动机。对单元机组程控电动机保护动作信号、设备状态信号及工作电流、电度等进行监测，并对电动机的起停进行控制。

为完成上述电气控制功能所必需的电气信息量包括：模拟量有电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数、有功电能、无功电能等电量和温度等非电量；开关量有断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置动作及报警信号、运行监视信号及有载调压变压器分接头位置信号等。除少量重要信息采用硬接线送入DCS外，其余均以通信方式送入ECMS系统。

3结论

监测模式的目的是通过ECMS将DCS无法采集到的运行信息以通讯的方式上送DCS控制画面，供运行人员辅助监测，而控制信号和设备的状态信号仍由硬接线接入DCS的I/O卡件，保证了运行的可靠性，与以往的单纯DCS控制模式相比，可以让运行人员了解更多的运行信息，又可以节省大部分的硬接线电缆，可靠性和安全性也没有降低。是目前电厂厂用电电气监控主要采用的控制模式。

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