(国家电投集团宁夏能源铝业有限公司临河发电分公司 宁夏银川 750000)
摘要：在发电厂的电气系统实施综合自动化，其最终目标是运行人员凭借综合自动化系统，通过操作员工工作站的显示器、鼠标和键盘对全厂电气设备进行监控和管理。实现综合自动化以后，不仅是电气系统的控制模式将发生根本的改变，发电厂的自动化水平和经济效益也将得到很大程度的提高。
关键词：发电厂；电气；综合自动化；管理；分析
1导言
随着微机自动化装置在电力网络中的逐渐普及，为了更好的实时掌握电力系统的运行情况，对电厂电气系统进行远程监控已经纳入到了电力系统的工作日程当中。现场总线是当前工业控制领域中应用最为广泛的网络技术，基于其在开放网络、分散布置、扩展接口等方面优点以及与计算机技术的完美结合，促成了工业现场控制领域质的飞跃。在科学技术不断进步的当今，先进科学技术在人们的日常生活和生产中的运用愈加频繁。而现阶段人们对于电能的需求量越来越大，基础技术已经与当前人们的需求不符。要想确保供电的品质和电力系统的稳定、经济运行，就要将电气综合自动化技术应用于发电厂中。
2电气综合自动化管理系统的现状与发展
我国从20世纪90年代以后，我国设计的300mW或是300mW以上的机组，一般都利用电气监控纳入分散控制系统即DCS来实现热工控制协调，这标志着电气系统开始进入DCS时代。DAS是早期进入DCS的数据采集系统，主要是在DCS中实现对重要电气开关量和模拟量以及电度脉冲量的状态监视、越限报警和事故顺序记录、打印报表等工作。之后又逐步在DCS的顺序控制系统中，纳入了厂用电动机的控制，也有少数的电厂DCS中包含了发电机和厂用电的控制，计算机监控系统也广泛的应用于网络控制室中。然而现阶段的电气控制系统中，电气控制系统还没能取消常规的手动控制方式，电气控制屏还得以大量的保留。不仅无法减少单元控制室的面积，而且也加大了电气控制系统的投资，并没有实现真正意义上的计算机控制。网络技术和网络可靠性的不断提高，电气控制和电气保护设备也在不断的发展，这些都为电气网络化的实现提供了优越的外部条件。发电厂电气部分的综合化，必将随着自动化网络的不断扩大而实现，并最终归入DCS系统中，从而实现信息资源在全厂范围内的共享，整个电力系统的自动化水平也必然会达到一个新的高度。
3电气综合自动化管理系统总体方案
一是监控层包括操作员站、工程师站、通讯站以及网络设备，操作员站和工程师站安装在单元控制室或主控制室，采用标准工控机以及Windows NT操作系统。监控管理系统采用Client/Server体系结构，支持ODBC和QSL，具有很好的开放性"综合实现对电厂电气系统各信息的分析、处理以及做出反馈、指令完成对电气设备的控制、调节。系统采用100M以太网体系结构，通过双机冗余方法保证其运行可靠性。二是网络通信层网络层主要包括通信管理机、以太网交换机和通讯网络。单元控制室或主控制室安装的通信管理机可兼作远动主机，用于综自系统与DCS系统、网控系统以及调度系统之间的通信。厂用段按地理位置划分为多个区域，每个区域就地配置通信管理机和以太网交换机，用于间隔层各种智能设备通信接口和规约转换，保护测控装置优先选用以太网接口。三是间隔层设备主要包括微机型保护测控装置和遥控闭锁装置，保护测控装置集保护、测量、开关量采集、断路器控制、故障录波、通讯等功能为一体，采用通讯方式接入DCS系统，在DCS中无需重复设置采集和控制点。遥控闭锁装置由遥控闭锁控制器和遥控闭锁继电器组成。遥控闭锁装置与安装了防误闭锁软件的操作员站配合，完成防误逻辑判断，实现硬接点方式的强制性防误闭锁。为方便各单元之间的连接，系统中配置CAN/RS485(RS232)转换卡。各个子系统通过采用高速、可靠的CAN总线作为通讯现场总线网络与通信管理机相连，为提高其可靠性，通过采用具有主从之分的两个CPU，用软件设计代替部分冗余中的硬件判断电路的冗余设计，并通过上位机呼叫总线通道应答的方式确定是否有故障发生并进行切换。
4发电厂电气综合自动化系统的功能分析
4.1间隔层
间隔层的电气装置包含了测控装置、继电保护装置及职能电子装置等。电气系统重要的组成装置就是测控装置，其基本的配置中包括了三相重合闸、电压包和电流。同时，为了更好的进行电气间隔的保护、监控和测量。间隔层装置也氛围了不同的类型，主要包括了保护测控综合装置和其他职能装置。保护测控综合装置可以用于110KV以下的中低压系统中，其功能是测控和保护。其中，自动装置包含了电压无功补偿和电源自动投人等装置；公用间隔层装置的功能是进行信息的收集和处理;保护装置是例如断路器或母线等保护装置;测控装置是测量和控制变压器或断路器等。并且还有其他职能的装置等等。其布置一般会使用分散式或是集中式，具体的方式要依据实际的情况或布置的成本加以考虑，在系统的改造中也要提前在测控装置中接人开关量、模拟量进行分析处理。
4.2站控层
站控层中包含了一个继电保护工程师站和一个远程控制站、工作站、监测站。在综合自动化系统的主站中的人机界面主要是进行收集工作，通过间隔层隔离设备的记录获得信息并进行显示，然后处理信息后发送，这样就可以及时发挥信息的作用。通常情况下，监控采用分布式设计和开放式设计完成，有多重的配置方法，可以使电厂内所有的监控和电气设备的管理更加合理、灵活，确保系统的可靠性提升。
4.3通讯层
通讯层是通过传统串行接口或TCP/IP网络链接通信层和其他系统的通信。其会将间隔层采集的数据信息转达送至各个网络中，提供共享信息为所有的变电站设备，还可以将现场采集与控制系统和管理系统进行隔离，设置访问安全控制。
5关于电气系统综合自动化改造的一些建议
5.1做好提前准备和合理规划，坚持科学、合理、节约的原则
电气综合自动化的改造需要设计到每个设备，因此其改造工程较为复杂。在改造前，要对设备的选型、、通讯规则、接口预留及盘位布置等方面进行综合的考量。只有这样才能在确保外部环境条件满足的情况下节约大量的时间、物力和人力投人。
5.2设计和配置力求简练和实用
发电厂目前的保护、控制、物防、监视、远动等装置的情况都不尽相同。所有，在改造综合自动化的过程中，要综合考虑，进行整体把控，要避免一些功能重复的设备并列运行，力争做到简练、实用。
5.3需要注重长远发展，把握实用原则
综合自动化系统的改造发展决定了电厂自动化的控制能力和水平，及项目的成本投资，并且关乎着其未来的发展方向和日后的运营状态。因此，综合自动化的改造发展，可以为发电厂创造出更为长远的发展形势。在电厂改造中，纳人不具备改造的设备，留下接口，进行整体框架的调控，为以后的调控创造出条件。
6结论
综上，现阶段科技的发展步伐在逐渐加快，在发电厂中，综合自动化系统的应用已经愈加广泛。要想在一定程度上将自动化系统的建设和发展提升，就要利用综合自动化技术，这样可以有效的提升电厂的自动化水平，确保设备使用的可靠性能。
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