火电厂电气监理工作总结范文第1篇

    关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用

    引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。

    一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状

    1、火电厂自动化控制系统的组成

    火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。

    2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题

    (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。

    (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。

    (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。

    (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。

    二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置

    电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。

    1)集中监控方式

    集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。

    2)远程智能方式

    远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。

    3)现场总线控制系统方式

    现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。

    三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用

    1)统一单元炉机组

    创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。

    2)创新控制保护手段

    一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。

    3)实现电气全通信控制

    从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。

    4)构建通用网络结构

    通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。

    结束语:

    电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。

    参考文献:

    [1]张拥军,优化火电厂自动控制系统的重要性及对策[J].中国集体经济,2009.

    [2]马文学、钟汉枢、闰天军,基于工业以太网的火电厂电气自动化系统应用研究[J].机电工程技术,2005.

    [3]邢菲,基于人工智能的电厂电气自动化系统的实现与应用[J].自动化博览,2009.

火电厂电气监理工作总结范文第2篇

关键词: 发电厂；DCS；电气系统；监控

1 引言

火力发电厂中热工自动化和电气系统自动化的水映了整个电厂的运行管理水平。分散控制系统DCS 是集计算机、通信、图形显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统，他基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则，具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善等特点。我国火力发电厂对DCS 的运用始于80 年代，主要是热工专业运用于对机炉生产过程的控制。

2 电气系统监控范围和功能

2.1 监控范围

从大的方面来划分，电气设备监控系统可以分为两大监控单元组: 即发电机- 变压器监控单元组和厂用电源监控单元组，而检测范围除包括此两大单元组外，还应包括单元机组直流系统UPS 和保安电源系统等。

2.2 单元组功能

2.2.1 发电机- 变压器监控单元组

发电机- 变压器监控单元组应能实现程序控制和软手操控制，使发动机由零起升速、升压直到并网带初始负荷。根据实际运行水平和设备可靠性，机组顺控并网应该设置间断点，分步进行，即:第一步由DEH 零起升速至额定；第二步，启动并网，主要完成并网前的准备工作，如投退相关保护压板，投入灭磁开关等；第三步，升压过程，DCS 将投入AVR，通过AVR 自动励磁调节器完成发电机零起升压至额定电压；第四步，完成并网，主要检查定转子的接地情况，投入AS 自动准同步装置(发电机与电网的同步是由同步装置自动实现的)，在同步过程中通过DCS 控制AVR、DEH，当同步条件满足时，向发电机断路器发合闸指令，在同步合闸成功、发电机电负荷达到一定值之后，DCS 将高压厂用电系统快速从起/ 备变切换到高压工作厂变上。

机组顺控解列操作大致与此相反:即机组正常停运时，DCS控制降低机组负荷，当机组负荷降到某一定值时，DCS 将高压厂用电系统快速切换到起/ 备变系统供电； 当机组负荷继续降到零，跳开主开关，联跳汽轮机(主汽门关闭)，发电机灭磁。

2.2.2 厂用电源监控单元组

厂用电源监控单元组主要包括高压厂用电源系统、低压厂用电源系统及保安电源系统以及需要在集控室控制的和参加机炉辅机程控的高、低压电动机等的控制。厂用电系统在起动停止阶段和正常运行阶段应能实现程序控制和软手操控制，即在机组启动时通过起动/ 备用变压器向厂用负荷供电； 在机组正常用电时，由高压工作厂变供电并经低压厂变向400VMCC低压负荷供电以启动机组所必须的辅机；在厂用电消失时，为了保护设备和系统的安全，厂用电快速切换装置应快速将厂用工作负荷自动切换至起/ 备变；当确认保安段母线失压后，应启动事故备用柴油机供电以保证设备安全。其监控对象具体可归纳为:

(1) 高压厂用工作变压器和高压起动/ 备用变压器的投切控制；

(2) 工作段及公用段电源进线断路器投切6kV控制；

(3) 高压厂用工作变压器与高压起动/ 备用变压器的正常倒闸操作；

(4) 高压起动备用变压器有载分接头调节控制；

(5) 低压厂用工作变压器和低压公用变的投切控制；

(6) 段进线和分段断路器投切控制；

(7) 单元机组辅助车间电源进线断路器投切控制；

(8) PC 段分段断路器投切控制；

(9) 柴油发电机出口断路器的投切控制；

(10) 保安PC 段断路器的投切控制；

(11) 事故保安MCC 工作电源进线断路器的投切控制；

(12) 柴油发电机程控启动控制；

(13) 消防水泵的投切控制；

(14) 锅炉、汽机辅助电动机的顺序控制。

除以上监控功能外，电气控制回路中原来由红、绿灯实现的控制电源回路及跳合闸回路监视功能均可由DCS 实现。此外，断路器防跳，高、低压厂用母线低电压保护分时段跳厂用电动机，专用低压备用变接线方式，备用电源自投等等，这些功能在不增加I/O 点数速度满足要求的情况下，也可利用DCS 来完

成。

3 电气DCS 系统配置

3.1 电气控制站的配置

DCS 控制站一般按单元机组设置，两台机组设一集控室，电气和热工合用一套DCS，实现DAS(数据采集与处理系统)、MCS(模拟量控制系统)，SCS(顺序控制系统)及FSSS(锅炉炉膛安全监视系统)等功能，按机组单元设置炉机电公用DCS。

电气部分每机发变组与高低压厂用电系统作为一个子站进入该单元DCS；每两台机组设置一公用控制网系统，该系统作为一个子站挂入相关两单元机组DCS 上。对于两台机组的公用系统，如厂用公用及备用电源系统等，DCS 的配置应能实

现一台机组停运时，另一台机组的运行人员能对公用系统进行监控，并且要求采用可靠的闭锁措施确保其控制命令的唯一性，即在同一时间只允许一套DCS 系统对公用设备起控制作用，确保各机组DCS 独立运行并不致使两单元机组DCS 耦合在一起，保证机组的可靠运行。

3.2 监控系统配置

从近几年来火力发电厂电气进入DCS 监控的发展过程看，电气监控系统的配置可分为:I/O 集中控制方式、远程智能I/O 方式及现场总线控制系统(FCS)方式等。

3.2.1 I/O 集中方式

I/O 集中方式，是将电气的各馈线遮现场设置现场设备I/O接口，通过硬接线电缆与集控室DCSI/O 通道相连，经A/D 处理后进入DCS 组态，实现DCS 对全厂电气设备的监控。这种监控方式优点是速度相应快、运行维护好、控制站的防护等级低，从而使DCS 的造价下降，但由于电气设备全部进入DCS监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是DCS 主机冗余的下降，电缆数量巨大，控制楼面积大，长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS 的可靠性，且大量的电缆进入控制室会增加控制室火灾引发的危险。

3.2.2 远程智能I/O 方式

远程智能I/O 方式是将控制站中的I/O 下放，在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程I/O 采集柜即现A/D转换机柜，现场设备I/O 信号通过硬接线电缆与I/O 采集柜(A/D 转换机柜)相连，A/D 转换机柜与控制室DCS 控制器主机柜通过光纤或双绞线的相连。远程I/O 具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点，智能化远程I/O 卡件、模拟量卡件及电量

变送器还是不能减少。我国近年来已有部分大型火力发电厂采用这一控制方式。

3.2.3 现场总线方式

厂用电系统采用现场总线方式进入DCS，是采用连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输及多分支结构通信网络来取代现行的智能化远程I/O 分散式控制系统。智能现场设备可实现数据采集、处理及逻辑控制等功能，可在就地实现对现场设备的控制、监视、保护和通信等功能，通过现场总线经通信单元将处理好的信息上传至控制站，并能将控制站的指令下达。

目前，对于以太网、现场总线等计算机网络技术已普遍应用于变电站综合自动化系统中且已，积累了丰富的运行经验智能化电气设备也有了，较快的发展均为网络控制系统应用于发电厂厂用电系统奠定了良好的基础。厂用电系统包括高压厂用电源系统、低压厂用电源系统及保安电源系统等，厂用电系统采用现场总线方式进入DCS 就是将这些分散式就地安装的被控设备选用集保护、测量、控制、通信于一体的智能化电气设备，如:发变组保护及测量装置、励磁调节装置、厂用电快速切换装置、微机厂用电源分支测控保护装置、电动机测控及保护装置等等，用现场总线将这些智能前端设备的通信接口连接起来，再与通信管理机相连，通过通信管理机接至站控层以太网，再由以太网接至各机组DCS 系统，同时还可通过以太网扩接到电气运行维护工程师站、远动工作站、数据库工作站、电厂MIS 系统、SIS 系统等。

采用现场总线方式进入电厂DCS 系统除具有远程智能I/O 的全部优点外，还可减少大量的隔离器件、端子柜、I/O 卡件、模拟量卡件等，且智能电气设备就地安装，与DCS 通过通信线连接，可节省大量的控制电缆及施工安装维护工程量，从而降低综合成本。

另外各装置的功能独立，装置之间仅通过网络联结，网络组态灵活，使整个系统的可靠性得到很大提高，任一装置故障仅影响到相对应的元件。因此现场总线监控方式是今后火力发电厂计算机监控系统发展的方向。

4 值得注意和探讨的问题

(1) 随着电厂大量采用微机监控系统，为了提高全厂事故分析水平，全厂互联系统时钟应统一。

(2) 电气设备监控采用DCS 系统的接口问题:通过多年的实践及应用电气已具有的几套成熟的专用装置，即自动励磁调节器(AVR)、自动准同步装置(ASS)、发变组保护、厂用电快速切换装置等，一般而言，功能强大的DCS 应能实现这些功能，然而这些装置原理较复杂，专业性较强且电气设备保护装置要求可靠性高，动作速度快，(例如: 发变组保护动作速度要求在40ms 以内；自动准同步采用同步电压方式，转速、电压调整和滑压控制要求在5ms 以内； 厂用电快切装置时间一般小于60～80ms 等)如让DCS 实现这些功能，将大大增加对DCS 硬件及软件的投资开发费用，因此其功能还不宜由DCS 来实现，从而引申出这些装置与DCS 的接口问题。同时，网控计算机监控系统、输煤程控系统、电除尘程控系统等电气控制系统与DCS 也存在一个接口问题，如果接口处理不当，会影响DCS 监控功能的实现，而接口的连接主要包括硬接线连接方式和通信口网络连接方式，国内现已设计并投产或正在施工的大型火力发电厂基本采用硬接线的连接方式，但如果在网络速度能满足电气设计需要的前提下也可采用通信口网络的连接方式，因此在工程方案确定前需要设计院会同这些电气专用装置生产厂家与DCS 制造厂协调配合，从而圆满解决不同装置间的接口问题。

(3) 机组公用电气系统的控制:两台机组公用电气系统(如高压起动/ 备用电源)的控制由DCS 公用控制网完成。DCS 公用系统设置独立的公用控制网络分别与两台机组的DCS 系统相连，数据可以同时进入两套DCS 系统。每台机组的DCS 操作员站均可对公用系统进行操作，但两套DCS 之间必须由软件实现闭锁，保证同一时刻仅有一个操作有效。

(4) 现场总线可根据具体工程控制对象的范围及位置不同设置不同的段，可布置在分散的开关柜附近的房间内或集中布置在电气分场办公楼或专用的房间内。

(5) 电气运行人员可通过电气工作站的CRT 了解电气设备的运行状况，可通过电气工作站制定及修改保护定值、起动方式等，电气工作站也设操作功能，但正常情况下受DCS 的闭锁，仅在机组投运前及大修期间作为运行试验之用。

火电厂电气监理工作总结范文第3篇

关键词：电气技术；电厂生产；自动化；节能降耗

1引言

在现代经济生活水平持续提升的大背景下，人们在关注经济发展的同时，对环境的要求也在逐渐增加。为了减少因在社会生产生活中的资源消耗而带来的一系列社会问题及环境问题，国家正大力倡导建设节约型社会，力求资源节约、能源节约、人力节约、财力节约和环境保护，从而达到可持续发展的战略目的。因此通过提高电厂电气化水平，实现电厂生产的安全性、高效性和节能性是一个亟待解决的关键问题[1]。

2火灾监控，安全生产

根据我国国家消防局以及各省市的消防管理部门对电厂火灾数据的统计分析，近10年来我国电气火灾比例占总火灾事故的35%以上，高居火灾事故起因首位，且这一比重有逐年上升的趋势。电线短路、超负荷及设备故障等起火原因所占比重尤为突出。这些统计结果无不为电厂的安全生产敲响了警钟，因此需要电厂提出科学的且行之有效的方法来降低电气火灾发生率。建立电气火灾监控预警系统是一种基于电气自动化技术的有效的电厂早期火灾预警系统。目前的电气火灾监控预警系统主要以简单易行的有线传输方式为主，其采用CAN总线和RS485总线等标准协议进行数据传输，方便快捷且误码率低。同时随着无线通信技术、大规模集成电路技术及近现代电气自动化技术的飞速发展，在一些复杂的电厂应用环境，考虑到传输线缆的复杂度及实现方式问题，新型的以无限传感器为基础的无线电气火灾监控系统也得到了一定的应用，其不但克服了电厂监控系统在布线中遇到的空间受限问题，同时无线电气火灾监控系统能够在全厂范围内方便快捷的构建移动通信网络，能够将全厂范围内的实时监控情况上传至厂区监控中心，极大地提高了电厂对电气火灾的监控效率。因此，电气自动化技术的飞速发展及应用对加强电气火灾的控制、保障电厂的安全生产具有重要的意义。

3节能环保，绿色生产

通过电气自动化手段提高电厂变压器负荷率是电厂节能降耗的一种有效手段。众所周知，电力变压器是电厂和变电所的主要设备之一。根据不完全统计，仅变压器的能源损耗量在电力系统总发电量中就占有10%左右。但对于一般电厂而言，变压器的分布及配备都比较分散，且工作运行状态都相对固定和独立，因此可以通过高压变频调速技术，利用变频调节的方法智能控制变压器风量和流量，免去低效的闸阀控制，从而有效降低变压器整体损耗，达到节能目的。与此同时，通过电厂自动化装置提高电厂电能转化率，达到高效生产，绿色节能的目的。电厂电网设备的功率因素是用来衡量用电设备的用电效率的一项参数，具体公式如下：功率因素ƞ=有功功率P/视在功率S显然，无功功率如果被设备占用过多，必将造成电网效率低下，同时大量无功功率在电网中来回传输，使得线损增大浪费严重。因此为了减少电网的无功传送，用户可在用电端通过无功补偿装置给设备匹配无功功率。比如深圳奥特电气公司的ATBX就地补偿箱就是一种有效的智能就地补偿装置。

4组网优化，自动化生产

电厂可以通过建立基于物联网技术的高效设备管理系统，实现电厂设备信息的自动化、网络化和实时化，从而进一步实现电厂设备的智能化、信息化和最优化，达到节约能源自动化生产的目的。例如无论发电厂在启动、运转或是停役检修过程中，都有大量的电动机机械设备运行以保障电厂的主要设备及相关辅助设备的正常运行，如输煤、碎煤和水处理等。而这些机械设备以及全厂的运行、操作、试验和照明等都是电厂的能耗之一。通过近年来发展迅猛的物联网技术，可以实现对电厂设备运行状态及电能使用情况的及时、准确掌控。同时，能够进一步实现电厂能效的优化与节能改造、综合分析能量利用与损失情况、设备运行效率统计、能源利用率分析等等，科学优化电厂生产流程和能源利用，实现绿色节能的自动化生产。

5结论

综上所述，电气自动化技术具安全性、稳定性、高效性等诸多优势，通过在电厂生产中加强电气自动化的应用不仅能够有效降低电厂的运营成本，同时能够保障电厂的安全绿色生产。

作者:朱后泉 刘建东 单位:金明热电有限责任公司

参考文献：

[1]常华,林占宏,尹享军.浅论工厂电气技术改造与节能降耗[J].电子世界,2014.

[2]艾秀娟,藏炜.电气技术在工业生产中的应用[J].工业技术,2010.

火电厂电气监理工作总结范文第4篇

关键词：火电厂 自动化 运行方式 自动化

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-0-01

1 关于火电厂电器自动化ECS系统

发电厂用电系统建成ECS是近年来自动化领域一个非常引人注意的热点，不同于DCS侧重于热工系统的监控相对应，ECS侧重于电气系统监控、发电厂内部，从而保证厂里用电时低电压系统的保护、测量、计算、控制、分析、等综合功能。ECS一方面实现了DCS的通信方式和信息交换，大幅度的减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资。另一方面，通过网络和软件的方式实现了电气系统的协控调整、故障分析和运行调整，从而提高了整个发电厂的自动化水平。ECS顺应了技术发展的大趋势与潮流，通过充分利用现场总线和网络通信技术的方式，使发电厂用电技术水平有了迅猛提高，对于电气系统自动化具有至关重要的现实意义。但是还必须在以下两个方面实现取得突破性的进展：一方面是实现对厂用电气全通信控制。目前ECS系统不能满足DCS通过ECS对电气系统的通信全控方式。为了实现这一目标，必须解决热工艺联锁问题。另一方面，电气后台系统的应用仍然基本处于初级阶段，距离实质性的实现控制逻辑以及提高电气控制水平及系统运行管理水平仍然具有很大差距。

2 火电厂电器自动化技术现状

2.1 火电厂电器自动化技术变压器组监控

（1）包括发变组高压侧断路器、励磁系统的灭磁开关、励磁调节器开关、整流柜开关、AVR增、减磁控制，发电机并网、解列程序控制和软手操控制，以及电压、电流、频率、有功、无功、电能、温度、开关状态等监测。使励磁系统开关的联锁跳闸、无功自动调节，失磁快减、发电机顺序并网、顺序解列等功能都得到了提高与发展。（2）发电机运行方式。发电机在额定参数下可长期连续运行。发电机在满足规定的技术数据和技术要求，同时在正确维护的条件下，能够长期连续运行。发电机长期连续运行额定功率为200 Mw，最大连续功率220 Mw。

2.2 火电厂电器自动化技术励磁系统的监控

励磁系统是同步于发电机的重要组成部分，向发电机励磁绕组提供可调节的励磁直流电流。励磁系统的安全可靠性关系到电网和机组的安全稳定，至关重要。原有的专用励磁装置，通过硬接线方式与DSC接口，从而实现发电机并网、解列程序控制、以及电压、电流、频率、有功、无功、电能等参数监测的功能。

2.3 火电厂电器自动化技术现场总线应用

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备，是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统，与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后，将彻底解决DCS的致命性弱点―虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复，但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。

2.4 火电厂电器自动化系统功能

厂用电数字式综合保护测控单元一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信，实现与DCS系统的数据交换，同时与热工紧密联系电动机负载的数字式测控单元，省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系统的紧密联系，实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式，通常情况下有两种模式：一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主；另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性，更适用于新厂的建设与发展。

接口方式主要有以下两种：一种是电厂热力系统的电动机等测量、控制设备等通过现场控制总线网、通信接口设备分别与DCS以及电气监控系统进行通信。另一种是电厂电气测量、监控设备等与现场工业总线网和通信接口设备与电气监控系统进行通信，实现与DCS信息交换。

3 火电厂电器自动化技术的发展趋势

3.1 火电厂电器自动化技术前景分析

短期来看，经过有关部门预测，发电机容量将达到9.5亿kw左右，其中火电占据绝大比例，火电装机建设目仍处在火速增加的势头。董景晨说：“如果我国经济保持现在的高速增长，就存在对电力需求的增长，也就会带动发电装机的增长。尽管核电、风电、太阳能发电等新能源发电在发电装机中的比例会逐渐增高，但火电的主导地位在未来几十年内是不会改变的，火电的装机增长趋势是肯定的。”与此同时，他也看到了火电市场存在的变化，“上大压小”使火电厂单机容量逐步增大，数量却逐步减少，这将会直接导致市场份额的减少。与此而来的自动化设备需求如烟气排放监控系统、厂用电管理系统等给自动化设备带来了新的市场。

3.2 大型单元机组自动化技术的发展趋势

2007年3月，总理提出了“十一五”期间关停5000万kW小火电机组的目标，“上大压小”政策正式出台。在这一政策推动下，小机组纷纷关停，大机组建设则如火如荼。中国仪器仪表行业协会副秘书长董景辰说，“机组单机容量的加大提高了对相关自动化产品的要求和难度。新一代电气自动化系统从功能上覆盖发电厂的厂用电系统、发电机机组装置、升压站系统等。

4 结语

发电厂厂用电气自动化系统ECS是近年来在软件技术和网络通信发展的基础上形成的新型自动化系统。DCS虽然在过去的几十年对于自动化水平带来了极大的贡献，但同时也具有不可忽视的问题。为了解决这一问题，有效途径就是实现电厂电气综合自动化，在此基础上，实现机、炉、电的集中管理，从而达到电厂主控室炉 、电、机控制水平协调一致目标。

参考文献

[1] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，1994.

火电厂电气监理工作总结范文第5篇

【关键词】 发电厂 电气监控系统 探讨

随着全球数字化信息技术的发展，火电厂在自动化技术也取得了飞速发展，在电力运营市 场化的环境下，通过采用自动化更高的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经之路。目前国内新建的火力发电厂一般都配备了集散控制系统DCS、厂级监控信息系统SIS、厂级管理信息系统MIS和输煤、化水等辅助控制系统。火电厂电气监控系统ECS正是在这种背景产生的，通过接DCS，从而为实现火电厂机炉电一体化运行监控提供解决方案，本文从应用角度出发，分析了国内ECS的产生、发展和ECS接入DCS的不同模式在实际应用中存在的问题，展望了ECS实现全通信的最终目标。

1 电气监控系统的发展

第一阶段是一对一的控制方式，即设置发电机厂用电控制屏，通过测量仪表、光字牌和指示灯进行检测，控制开关采用一对一的强电控制方式，也是发电厂设计原始的控制系统，这种方案的控制系统简洁明了，但是自动化程度很低，无法采集大量的实时数据对运行设备进行监控和分析。这种方式基本已经在现今的电厂中淘汰了。

第二阶段是ECS通过DCS进行监控（设专用的电气DPU），经I/O卡件（AI、DI、SOE、DO）实现对发电厂、主变压器和厂用电参数的监控。电气部分的特殊控制功能，例如继电保护、励磁、同期、电源切换、故障录波器等由独立的电气自动装置完成，其信号都送入DCS监控，该模式的构架如图1所示。

电气设备与DCS的关系，只是采用I/O卡件进行输入/输出来完成监控。DCS需要的所有测点都是由DCS中I/O的卡件来完成，这些卡件只完成最基本的采集功能。I/O部分与电气回路采用电缆连接，模拟量的采集需要由变送器来完成。

这样的控制方式DCS与电气保护装置没有什么关系;DCS的I/O卡件要用大量的二次控制电缆、计算机电缆和变送器来实现电气量的采集和控制，成本比较的大，而且不能通过通信来获得大量的电气设备信号。但是在传统的DCS热工自动化的基础上纳入了对电气部分的监控。

这种方式的优点是：电气量的I/O模件柜布局集中布置，方便管理;硬接线方式信号传输中转环节少，对信号的反应快速可靠，连接电缆正确后，发生故障的几率低，维护量小。虽然一次性投资高，但目前大部分电厂、设计院仍认为硬接线是ECS接入DCS的最快速可靠的方式。因此，在通信方式逐步扩大推广应用的环境下，目前对可靠性、实时性要求很高的电气控制仍然保留了硬接线的方式。但硬接线在实际实施和运行过程中也存在一些问题，例如：

（1）DCS需要配置大量的变送器、10卡，机柜和连接电缆，施工复杂，成本高。（2）接入DCS的信息量有限，系统扩展性差。（3）厂用电需配置单独的电度表，但又不能实现自动抄表。（4）无法完成事故追忆、定值管理、操作票等复杂的电气维护和管理工作。（5）客观上造成硬件资源的重复配置。

鉴于硬件接入方式的上述不足，采用通信方式替代硬接线方式是很有必要的。近年来，以工业以太网为代表的网络通讯技术在电力自动化领域得到广泛应用并日趋成熟稳定，为火电厂电气系统接入DCS系统提供了成熟的运行经验和技术保障。为了提高火电厂的自动化水平，一些电气设备厂家陆续推出基于网络通讯的电力监控系统，火电厂ECS接入DCS的方式也变为“硬接线+通信”的方式，目前，以通信方式部分取代硬接线已经得到了国内大部分电厂用户和设计院的认可。

第三阶段是“硬接线+通信”的方式，“硬接线+通信”方式的ECS一般采用分布式分层体系结构，一般分为站控层、通信层和间隔层三层，系统网络结构如图2。站控层一般采用c/s的分布结构，由服务器、工作站和通讯网关等组成，形成电气监控系统。目前虽然电气系统大量信息通过通信接入DCS，但主要是用于监控功能，DCS并没有开发争对电气的高级应用软件。通过ECS相对独立的实现对电气系统的监控，不仅提供了DCS的后备控制手段，还能实现诸如保护定值管理、录波分析等复杂的电气维护操作，为电气系统的维护、运行提供专业的管理平台，这也是ECS的核心价值之一。

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。目前ECS与DCS的通信可通过站控层的通信网关与通信层的通信管理机两种方式实现，通信网关一般采用100M以太网，通信量大，但需DCS开发专门的软件模块，受DCS的开放性限制大，通信管理机与DPU之间一般采用RS485接口、modbus通信协议，简单易行，因而得到了广泛应用。间隔层包括分散安装的厂用电综保装置，如电动机保护装置、变压器保护装置、发电机保护装置等，完成对电气系统现场信息的采集、保护、控制和数据通讯的功能。

“硬接线+通信”的方式使得ECS第一次把网络化的应用引入到火电厂电气系统，也使DCS中电气信息的接入模式发生了根本改变，电压、电流、功率和各种保护动作信号等大量电气信息通过通信传入I）CS，与控制相关的开关量输入输出还保留硬接线。这种方式为火电厂的电气运行和维护提供了新的平台，其与完全的硬接线方式相比具备下述优点：

（1）接入DCS的电气信息更加全面，系统扩展性高。（2）DCS取消了大量的变送器、机柜和连接电缆，成本降低。（3）通过电气系统后台可实现事故追忆、保护定值管理、录波分析等复杂的电气维护工作，极大的提高了电气系统的整体自动化水平。

近几年来，在新建的容量在300MW以上的火电机组，电气系统都实现了不同程度的联网，并通过通信接口向DCS传送相关电气信息，在提高电气自动化水平方面，给用户带来了确确实实的好处，但ECS在实施的过程中也存在一些问题：

（1）对DCS厂家来说，取消了大量相关硬件，市场利益受到冲击，还需对通信接入投入精力，难免会不积极甚至抵触。（2）目前国内大多数的DCS的相关设备均是进口，而进口DCS设备的通信开放性势必会受到很大限制，对于DCS的通信信息、通信周期以及数据包长度等都会有限制。（3）与硬接线方式相比，信息中转环节多，在可靠性与实时性方面会差一些。（4）ECS节点多，分散性强，由于不同厂家的解决方案良莠不齐，网络通信中断，信息刷新慢的问题会偶尔出现，给系统的维护带来工作量，并影响客户的使用信心。

第四阶段对全通信ECS通信的展望，ECS系统从产生到现在的广泛应用，始终以提高电气自动化水平，实现ECS与DCS的无缝连接为目标，目前的通信信息基本上还是以监测为主，不控制，离用户真正期待的全通信还有一定的差距。目前一些国内ECS厂家和电厂一起在全通信方面进行了有益的探索，积累了一定经验。对于目前投入工程应用的全通信方式，系统网络结构如图3所示。在这种方式下，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，完全可以满足电厂工艺联锁控制的要求，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，但这种方式也存在下面一些困难：

（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，在图3中，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。

2 结语

大型火力发电厂的自动化控制系统越来越要求机电炉一体化，ECS是必定要和DCS协同控制，全数字化的通信必定是将来厂用电监控系统的未来趋势。只要设备的兼容性、稳定性都到了电厂厂用电监控系统的高要求，那全数字化ECS的实现相信也不会很久远了。这种一体化的控制方案大大丰富了DCS的数据采集信息，节省了大量设备以及电缆的投资，同时，还实现了对电气设备以及保护信息的管理，具备了电厂运行管理上面设备管理、操作票、防误操作、故障信息管理、系统自诊断等丰富的高级应用功能，同时可以直接挂到SIS系统或者已经包含SIS系统的DCS系统中，在很大的程度上都提高了火电厂的自动化水平。相信随着电气以及电机的测控设备的不断进步，接口和数字化的不断发展，机电炉一体化的电厂新时代很快就要到来。

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