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摘 要：计算机监测与控制系统是一个客户化、自动化的新型控制系统。本文主要介绍了计算机监控系统的开发过程、内容、功能及相关系统组成；并介绍了系统监控系统中还存在的技术问题，并提出了相应的处理措施和应对策略。
关键词：电气自动化 发电厂 技术问题
引言
随着国内计算机技术、信息技术和网络技术的高速发展与普及，给电厂自动化系统带来了巨大的发展机遇，不管是从结构、形式还是功能上，都为电气自动化提供了一个广阔的发展平台。新世纪，社会的飞速发展，发电厂自动化工作也需要与时俱进，能够适应新的社会需求，这就必须要其有一个新的发展方向和系统控制流程。目前的发电厂自动化系统已经成为一个集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体的综合系统。不仅能够完成单个电厂工作，还可以同步进行多种梯级流域和跨流域发电群体的安全监控力度和要求。
一、发电厂综合自动化系统的基本功能和配置
发电厂综合自动化的基本功能主要是通过间隔层、通讯层和站控层三部分构成的。
1、间隔层
间隔装置一般包括一个控制装置，继电保护装置等智能电子装置，其中控制装置是综合自动化系统必须的一部分。在该站的改造，一般间隔层只涉及到控制装置的安装部分。其他设备可以被纳入综合自动化系统通过不同的方式，如原来的继电保护，故障录波器可以通过通信接口，直接或通过协议转换接入综合自动化系统。
2、通讯层
通讯层一般都是将间隔层采集的信息数据传送个网络，以供所有的变电站设备可以共享信息，变电站的命令也可以通过网络到间隔层。目前，综合自动化系统通信网络主要用于支持以太网，10m/100电以太网和光纤以太网通信协议的网络，一般采用国际标准协议，通信设备中使用的通用工业设备。为了提高网络的可靠性，一般监控网络采用冗余配置。
3.站控层
站控层通常包括一个监测站，远程控制站，继电保护工程师站”和工作作站。主人站综合自动化系统的主要人机界面，它是收集，显示和记录间隔层设备获取信息，并对信息加以处理和发送，使得信息作用能够及时得到发挥。
二、发电厂电气系统中存在的缺陷
1、监控系统中的主要缺陷
1.1目前大多数发电厂升压站对电气设备信息监视仍然是使用传统的中央信号灯板，由于电力设备的更新和改进需要监测信息的增加，原来的轻板已远远不能满足监视设备运行和故障信息的需求，并增加新的轻板在原监盘开口，或添加新的监测磁盘，这样的转变将导致不同的现场条件而无法实现。传统的光学板使用寿命短，零配件的价格相对昂贵，和更大的能量。
1.2、传统的监控系统无法实现对继电保护及自动装置的电气故障报告和记录等信息的监视，监测人员不直接与收视报告信息，因此无法准确地掌握设备的运行状态。目前，监测人员了解相关的信息，需要设备运行装置原位操作视图。该报告的整理和保存需要人工收集，保存和传递。
2、控制系统中的问题
2.1目前，多数电厂升压站隔离开关和断路器操作仍然使用传统的硬搬（按钮）操作。传统的硬搬（按钮）在运行时间较长，接触易发生不到位，导致手术失败或误操作，目前市场上移动（按钮）不能保证质量的零配件，更换后的寿命很短，和操作设备的移动按钮或更换风险。
2.2电厂实用系统操作不方便的问题。因为在大多数发电厂，厂房实用系统是由值班人员的单元操作，所以它不能被纳入系统单元。自建厂实用系统的位置比较分散，操作人员以各种植物的开关的操作本地业务，和开关操作仍使用传统操作困难。
三、发电厂自动化系统的技术措施
发电厂自动化系统必须具备完备的硬件结构，开放的软件平台和强大的应用系统。
1、系统结构
目前监控系统的结构基本上以面向网络为基础，系统级设备大多采用Ethernet或FDDI等通用网络设备连接高性能的微机、工作站和服务器，在被控设备现场则较多地采用PLC或智能现地控制单元，再通过现场总线与基础层的智能I/O设备、智能仪表、远程I/O等相联接，构成现地控制子系统，与厂级系统结合形成整个控制系统。
2、软件系统平台
2.1、支持软件平台和应用软件包向通用化、规范化发展
为适应开放化、标准化、网络化、高速化和易用化的发展技术，计算机监控系统中的软件支持平台和应用软件包应更趋向于通用化、开放化和规范化。从电力行业高可靠性的要求出发，在大中型发电厂监控系统中的UNIX操作系统等得到广泛的应用，中小型发电厂因较多采用PC构架的计算机，所以较多地采用Windows操作系统。数据库方面由于商用数据库在电力生产控制的实时性上还难以充分满足要求，专有的实时数据库+商用的历史数据库形式，这是目前较为普遍的结合方式。由于部分数据库的专用性带来了数据变换的不便，在現今电力行业推进信息化和数字化建设的大背景下它的不适应性就凸现出来，较好的办法是遵循统一的标准接口规范，使大家可在统一的"数字总线"上便捷地进行数据交换。
3、强大的应用系统
计算机技术发展到今天，其性能越来越高，其应用也就越来越广泛。随着无人值班工作向纵深发展，也向计算机监控系统无论是系统结构上，还是功能上都提出了更高的要求，现就几个方面说明如下：
3.1、历史数据库系统
历史数据库系统实际上是监控系统的一个组成部分，只是将原来监控系统中需要历史保存的数据、事件和相关信息进行分门别类的存放在商用数据库中，供需要时进行查询、打印或备份。历史数据库系统以单独的计算机来实现，具有美观的人机界面，方便的操作方式和丰富多彩的显示形式。这样的配置既减轻了监控系统的负担，减化了监控系统的软件复杂性，增加了监控系统的实时性，还能通过标准数据库接口SQL、ODBC、JDBC等与其他系统互连，如MIS系统。
3.2、电能量监测系统
发电厂中每台发电机、每条线路甚至每台主变都安装了电度量表，传统的电度量采集一般采用由电度量表输出电度量脉冲到计算机监控系统的方式来实现的，由于监控系统的设备环节比较多，在监控系统中必须设定电度量初值，一旦有设备退出工作或工作不正常，电度量测量就有误差或以前的测量值丢失，需要重新设定其初值，这种方法实际上无法保证电度量监测的结果正确性，而且维护的工作量也很大。
3.3、效率检测系统
发轮机效率的实时监测对电站的经济运行有着重要的作用。发轮机的在线监测既可用于发电厂机组在安装竣工或大修结束后的现场验收试验，以便检查设计、制造、安装和检修质量是否满足要求，又能通过对机组运行性能进行长期连续监测，提供在不同的发流和工况条件下发轮机性能的实时数据，为确定电厂经济运行中的开机台数和负荷优化分配以及机组的状态检修等提供参考。
四、结束语
在发电厂电气综合自动化系统的改造过程中，需要考虑到实际情况的限制与影响，因此要将各种不具备改造条件的设备推后，将改进工作较为简单、工作效率快的环节在前期处理，进而及时的投入使用之中。
关键词：电气自动化 发电厂 技术问题
引言
随着国内计算机技术、信息技术和网络技术的高速发展与普及，给电厂自动化系统带来了巨大的发展机遇，不管是从结构、形式还是功能上，都为电气自动化提供了一个广阔的发展平台。新世纪，社会的飞速发展，发电厂自动化工作也需要与时俱进，能够适应新的社会需求，这就必须要其有一个新的发展方向和系统控制流程。目前的发电厂自动化系统已经成为一个集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体的综合系统。不仅能够完成单个电厂工作，还可以同步进行多种梯级流域和跨流域发电群体的安全监控力度和要求。
一、发电厂综合自动化系统的基本功能和配置
发电厂综合自动化的基本功能主要是通过间隔层、通讯层和站控层三部分构成的。
1、间隔层
间隔装置一般包括一个控制装置，继电保护装置等智能电子装置，其中控制装置是综合自动化系统必须的一部分。在该站的改造，一般间隔层只涉及到控制装置的安装部分。其他设备可以被纳入综合自动化系统通过不同的方式，如原来的继电保护，故障录波器可以通过通信接口，直接或通过协议转换接入综合自动化系统。
2、通讯层
通讯层一般都是将间隔层采集的信息数据传送个网络，以供所有的变电站设备可以共享信息，变电站的命令也可以通过网络到间隔层。目前，综合自动化系统通信网络主要用于支持以太网，10m/100电以太网和光纤以太网通信协议的网络，一般采用国际标准协议，通信设备中使用的通用工业设备。为了提高网络的可靠性，一般监控网络采用冗余配置。
3.站控层
站控层通常包括一个监测站，远程控制站，继电保护工程师站”和工作作站。主人站综合自动化系统的主要人机界面，它是收集，显示和记录间隔层设备获取信息，并对信息加以处理和发送，使得信息作用能够及时得到发挥。
二、发电厂电气系统中存在的缺陷
1、监控系统中的主要缺陷
1.1目前大多数发电厂升压站对电气设备信息监视仍然是使用传统的中央信号灯板，由于电力设备的更新和改进需要监测信息的增加，原来的轻板已远远不能满足监视设备运行和故障信息的需求，并增加新的轻板在原监盘开口，或添加新的监测磁盘，这样的转变将导致不同的现场条件而无法实现。传统的光学板使用寿命短，零配件的价格相对昂贵，和更大的能量。
1.2、传统的监控系统无法实现对继电保护及自动装置的电气故障报告和记录等信息的监视，监测人员不直接与收视报告信息，因此无法准确地掌握设备的运行状态。目前，监测人员了解相关的信息，需要设备运行装置原位操作视图。该报告的整理和保存需要人工收集，保存和传递。
2、控制系统中的问题
2.1目前，多数电厂升压站隔离开关和断路器操作仍然使用传统的硬搬（按钮）操作。传统的硬搬（按钮）在运行时间较长，接触易发生不到位，导致手术失败或误操作，目前市场上移动（按钮）不能保证质量的零配件，更换后的寿命很短，和操作设备的移动按钮或更换风险。
2.2电厂实用系统操作不方便的问题。因为在大多数发电厂，厂房实用系统是由值班人员的单元操作，所以它不能被纳入系统单元。自建厂实用系统的位置比较分散，操作人员以各种植物的开关的操作本地业务，和开关操作仍使用传统操作困难。
三、发电厂自动化系统的技术措施
发电厂自动化系统必须具备完备的硬件结构，开放的软件平台和强大的应用系统。
1、系统结构
目前监控系统的结构基本上以面向网络为基础，系统级设备大多采用Ethernet或FDDI等通用网络设备连接高性能的微机、工作站和服务器，在被控设备现场则较多地采用PLC或智能现地控制单元，再通过现场总线与基础层的智能I/O设备、智能仪表、远程I/O等相联接，构成现地控制子系统，与厂级系统结合形成整个控制系统。
2、软件系统平台
2.1、支持软件平台和应用软件包向通用化、规范化发展
为适应开放化、标准化、网络化、高速化和易用化的发展技术，计算机监控系统中的软件支持平台和应用软件包应更趋向于通用化、开放化和规范化。从电力行业高可靠性的要求出发，在大中型发电厂监控系统中的UNIX操作系统等得到广泛的应用，中小型发电厂因较多采用PC构架的计算机，所以较多地采用Windows操作系统。数据库方面由于商用数据库在电力生产控制的实时性上还难以充分满足要求，专有的实时数据库+商用的历史数据库形式，这是目前较为普遍的结合方式。由于部分数据库的专用性带来了数据变换的不便，在現今电力行业推进信息化和数字化建设的大背景下它的不适应性就凸现出来，较好的办法是遵循统一的标准接口规范，使大家可在统一的"数字总线"上便捷地进行数据交换。
3、强大的应用系统
计算机技术发展到今天，其性能越来越高，其应用也就越来越广泛。随着无人值班工作向纵深发展，也向计算机监控系统无论是系统结构上，还是功能上都提出了更高的要求，现就几个方面说明如下：
3.1、历史数据库系统
历史数据库系统实际上是监控系统的一个组成部分，只是将原来监控系统中需要历史保存的数据、事件和相关信息进行分门别类的存放在商用数据库中，供需要时进行查询、打印或备份。历史数据库系统以单独的计算机来实现，具有美观的人机界面，方便的操作方式和丰富多彩的显示形式。这样的配置既减轻了监控系统的负担，减化了监控系统的软件复杂性，增加了监控系统的实时性，还能通过标准数据库接口SQL、ODBC、JDBC等与其他系统互连，如MIS系统。
3.2、电能量监测系统
发电厂中每台发电机、每条线路甚至每台主变都安装了电度量表，传统的电度量采集一般采用由电度量表输出电度量脉冲到计算机监控系统的方式来实现的，由于监控系统的设备环节比较多，在监控系统中必须设定电度量初值，一旦有设备退出工作或工作不正常，电度量测量就有误差或以前的测量值丢失，需要重新设定其初值，这种方法实际上无法保证电度量监测的结果正确性，而且维护的工作量也很大。
3.3、效率检测系统
发轮机效率的实时监测对电站的经济运行有着重要的作用。发轮机的在线监测既可用于发电厂机组在安装竣工或大修结束后的现场验收试验，以便检查设计、制造、安装和检修质量是否满足要求，又能通过对机组运行性能进行长期连续监测，提供在不同的发流和工况条件下发轮机性能的实时数据，为确定电厂经济运行中的开机台数和负荷优化分配以及机组的状态检修等提供参考。
四、结束语
在发电厂电气综合自动化系统的改造过程中，需要考虑到实际情况的限制与影响，因此要将各种不具备改造条件的设备推后，将改进工作较为简单、工作效率快的环节在前期处理，进而及时的投入使用之中。