2 綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)應用

2.1 集中模式

集中模式也就是傳統(tǒng)的硬接線方式，將強電信號轉變?yōu)槿蹼娦盘枺捎每战狱c方式和4mA～20mA 標準直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關量信號一對一接至DCS的I/O 模件柜，進入DCS 進行組態(tài)，實現(xiàn)對電氣設備的監(jiān)控。這種模式又分為直接I/O接入方式和遠程I/0接入方式兩種，前者是將電纜接至電子間集中組屏，后者是在數(shù)據(jù)較集中且離主控室較遠的電氣設備現(xiàn)場設立遠程I/0 采集柜，然后通過通信方式與DCS 控制主機相連，兩者具有相同的實現(xiàn)技術，本質上沒有區(qū)別。

電氣量的采集集中組屏，便于管理，設備運行環(huán)境好;硬接線方式成熟，響應速度快。缺點主要有：電纜數(shù)量大，電纜安裝工程量大，長距離電纜引進的干擾也可能影響DCS的可靠性;DCS 系統(tǒng)按“點”收費，不僅投資大，而且只有重要的電氣量才能進入DCS，系統(tǒng)監(jiān)測的電氣信息不完整;所有信息量均要集中匯總至DCS 系統(tǒng)，風險集中，影響系統(tǒng)可靠性;由于DCS 調試一般是最后進行，采用集中模式通常難以滿足倒送廠用電的要求;沒有獨立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，無法完成較復雜的電氣運行管理工作(如防誤、事故追憶、繼電保護運行與故障信息自動化管理、錄波分析等高級應用功能)，不能實現(xiàn)電氣的“綜合自動化”。

2.2 分層分布式模式

分層分布式模式從邏輯上將ECS 劃分為三層，即站級監(jiān)控層、通信層和間隔層(間隔單元)。間隔層由終端保護測控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計，將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關柜或其他一次設備附近。網(wǎng)絡層由通信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡構成，利用現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉換、轉送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡，對間隔層進行管理和交換信息。

間隔層測控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨立，組態(tài)靈活，可靠性高。模擬量采用交流采樣，節(jié)省二次電纜，降低了成本，抗干擾能力增強，系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精度大大提高。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量提高，監(jiān)控信息完整，能實現(xiàn)在遠方對保護定值的修改及信號復歸，運行維護方便。分布式結構方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊(部件)正常運行。設置獨立的電氣監(jiān)控主站，便于分步調試和投運，滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統(tǒng)的運行、維護和檢修。

3 綜合自動化技術發(fā)展趨勢

由于我國電力系統(tǒng)綜合自動化技術起步較晚，在很多方面與國外技術水平還有很大差距，所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術的同時，結合我國的實際情況，研究和開發(fā)更加符合我國國情的綜合自動化系統(tǒng)。

3.1 保護、控制、測量一體化

鑒于目前的運行體制、人員配備、專業(yè)分工，我國的自動化系統(tǒng)主要采用站內監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護相對獨立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發(fā)展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結合在一起會更有優(yōu)勢。因為保護和控制、測量的信息源都是來自現(xiàn)場：保護主要采集一次設備的故障異常狀態(tài)信息，通常要求測量范圍較寬，一般按額定值考慮，但測量精度要求較低;而控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息，要求測量范圍較窄，通常在測量額定值附近波動，對測量精度要求較高。總控(CPU)單元直接接受來自上位機(當?shù)?或遠方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動作至保護回路，省去了遙控輸出、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)，簡化了設備，提高了可靠性。但是這種裝置的運行可靠性必須很高。因此需要設計、制造、運行、管理部門打破專業(yè)界限，通力合作，以適應這一變化。

3.2 國際標準的應用

近年來，IED 電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現(xiàn)不同廠家IED 設備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統(tǒng)成為開發(fā)系統(tǒng)，國際電工委員會制定了IEC61850 國際標準。為了與國際接軌，國內已經(jīng)開始了基于IEC61850 標準的電氣綜合自動化系統(tǒng)的產品研發(fā)，相信這將是未來自動化系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。

3.3 以太網(wǎng)技術的興起

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，綜合自動化系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多，對通訊的實時性要求越來越高，以速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大為特點的以太網(wǎng)滿足了這一要求。以太網(wǎng)最典型的應用形式是Ethernet+TCP/IP。未來的發(fā)展應該是在繼承了以太網(wǎng)技術的基礎上，結合工業(yè)過程應用，產生新一代以以太網(wǎng)為核心的現(xiàn)場總線技術。

目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎。

4 結語

自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛而深入，這也使電網(wǎng)管理方式產生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正，傳統(tǒng)的技術界線逐漸模糊，各種原來看似不相關聯(lián)的技術會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。