電力技術(shù)的發(fā)展，火力發(fā)電廠監(jiān)控的重要性越來(lái)越高，本文基于火力發(fā)電廠現(xiàn)實(shí)需求進(jìn)行分析，引入NCS系統(tǒng)以滿足火力發(fā)電廠電力監(jiān)控的需求。

　　《電力安全技術(shù)》由中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)主辦，向國(guó)內(nèi)公一發(fā)行的刊物，本刊堅(jiān)持面向生產(chǎn)一線，直接指導(dǎo)電力安全生產(chǎn)，是電力企業(yè)夯實(shí)安全基礎(chǔ)的必備讀物。

　　通過(guò)對(duì)NCS系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)分析，發(fā)現(xiàn)相較于常規(guī)方式而言，自動(dòng)化程度和成熟性的大力提升，是NCS系統(tǒng)最大的特點(diǎn)，其具備高度的可靠性、安全性、靈活性和穩(wěn)定性，其入機(jī)接口簡(jiǎn)單易用，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能強(qiáng)有力地支撐監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需求，從而使整個(gè)火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)達(dá)到更高的性能要求，安全可靠。盡管目前我國(guó)已將NCS系統(tǒng)作為發(fā)電廠電力監(jiān)控的主要管理手段，其運(yùn)行的效率和安全性有了大幅度的提升，然而，相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，仍存在很大的差距，因而在NCS系統(tǒng)技術(shù)研究等方面的改進(jìn)仍是研究人員需要努力的方向。

　　電氣控制技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前已進(jìn)入以電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主要研究方向的高速發(fā)展階段。基于NCS相較于常規(guī)控制方式具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，目前新建的火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)已廣泛采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作。

　　一、系統(tǒng)方案引用的相關(guān)規(guī)范性文件

　　火力發(fā)電廠電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及其安裝操作，可參照的規(guī)范性文件包括：《火力發(fā)電廠電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》、和參照相關(guān)的NCS安裝手冊(cè)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)的遵循和參考，確保在安裝過(guò)程中保持科學(xué)性和合理性，以保證發(fā)電廠以及系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定和安全。

　　二、NCS的系統(tǒng)組成

　　(一)NCS的系統(tǒng)功能

　　NCS系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集處理、監(jiān)控報(bào)警、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的控制操作及其他設(shè)備操作、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或智能設(shè)備的同步對(duì)時(shí)、閉鎖功能、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、打印記錄、數(shù)據(jù)貯存和檢索、進(jìn)行運(yùn)行指導(dǎo)、遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送通訊等運(yùn)行管理功能、在線自診斷功能和冗余管理等功能。[1]

　　(二) NCS的系統(tǒng)要求

　　為保證火力發(fā)電廠電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的合理、科學(xué)，保障建設(shè)工程的運(yùn)行效益、確保電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行以及設(shè)備的安全性，應(yīng)考慮諸多因素。[2]NCS的安裝需要嚴(yán)格遵循的要求如下：

　　(1)關(guān)聯(lián)考慮NCS與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)及其通信裝置。整個(gè)NCS系統(tǒng)呈現(xiàn)分層分布式。

　　(2)NCS和遠(yuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備相同。

　　(3)系統(tǒng)具備閉鎖等功能以處理防誤操作，不需自帶傳統(tǒng)的、常規(guī)的防誤操作閉鎖裝置。其可實(shí)現(xiàn)的功能包括：在操作過(guò)程中，通過(guò)跳閘、合閘的方式實(shí)現(xiàn)出口的閉鎖、在操作出口處可實(shí)現(xiàn)并發(fā)性操作閉鎖、在鍵盤操作時(shí)體現(xiàn)權(quán)限閉鎖功能，以及為了避免在操作過(guò)程中由于人為失誤導(dǎo)致的問(wèn)題而設(shè)置的站控層和間隔層作閉鎖功能。

　　(4)具有兩套GPS時(shí)鐘系統(tǒng)，分別設(shè)置在不同的位置：包括在單元集中控制室電子設(shè)備間和網(wǎng)絡(luò)繼電器中。

　　(5)NCS應(yīng)預(yù)備可儲(chǔ)存24小時(shí)數(shù)據(jù)的緩沖器和兩套可重寫光盤，其內(nèi)存容量至少20GB，當(dāng)緩沖器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)接近80%時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入光盤。

　　(6)從數(shù)據(jù)處理操作精簡(jiǎn)化角度考慮，通過(guò)在NCS系統(tǒng)中加入遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，以此使NCS具備遠(yuǎn)動(dòng)功能，從而降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)成本。

　　(7)遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站能夠作為AGC調(diào)節(jié)的主體管理各發(fā)電機(jī)組的工作。

　　(8)NCS系統(tǒng)應(yīng)該具備的其他功能缺一不可：例如，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中科學(xué)有序地指導(dǎo)過(guò)程的實(shí)施;遇到運(yùn)行事故能夠準(zhǔn)確地記錄并供工作人員隨時(shí)檢索;能提供在線服務(wù)和檢索等功能;操作票;能夠?qū)Σ僮魅藛T實(shí)施必要的和基礎(chǔ)的培訓(xùn);另外，相關(guān)的打印、修改和支持?jǐn)U充等維護(hù)功能也必不可少。

　　(三) NCS的系統(tǒng)組成

　　(1)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

　　科學(xué)合理的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是NCS系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。基于火力發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展要求，選擇安裝分層分布式網(wǎng)格結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。共包括用于采集數(shù)據(jù)以及輸送信息至間隔層的過(guò)程層;負(fù)責(zé)信息轉(zhuǎn)換輸送至服務(wù)器、控制、表計(jì)等功能的間隔層;負(fù)責(zé)火力發(fā)電廠本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控的站控層。[3]其中，底層是過(guò)程層，在組成上主體通過(guò)電壓、電流互感器和相關(guān)保護(hù)裝置體現(xiàn)其作用。間隔層作為中間層，主要在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中決定相關(guān)數(shù)據(jù)處理的優(yōu)先級(jí)別。本文選擇以下方案進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)筑并安裝：用于繼電器遠(yuǎn)程控制的輸入輸出模塊——山東力創(chuàng)的EDA9060、測(cè)量交流電路數(shù)據(jù)的智能三相電參數(shù)采集模塊——EDS9033G、模擬測(cè)量模塊——EDA9016。站控層的操作員工作站和其他設(shè)備布置在不同位置，前者在主廠房的集控室內(nèi)，其他設(shè)備位于網(wǎng)絡(luò)繼電器內(nèi)。其網(wǎng)絡(luò)采用雙以太網(wǎng)，包括雙絞線和同軸電纜。需要注意的是，當(dāng)各層設(shè)備相距較遠(yuǎn)，其通訊介質(zhì)為光纖。

　　(2)軟件系統(tǒng)

　　軟件系統(tǒng)的組成部分包括三個(gè)部分：系統(tǒng)軟件、支持軟件以及應(yīng)用軟件。該系統(tǒng)要求能體現(xiàn)維護(hù)和修改方面的可操作性優(yōu)勢(shì)，并應(yīng)能接受實(shí)際情況的檢驗(yàn)，同時(shí)要符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在能滿足目前與未來(lái)的使用要求的基礎(chǔ)上，其也具有相應(yīng)的支持未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)的功能，致使系統(tǒng)不必為以后系統(tǒng)性能擴(kuò)充和升級(jí)時(shí)進(jìn)行額外的升級(jí)或更新，并盡量避免不必要的成本提升，在安裝和實(shí)用的過(guò)程中要注意遵循相關(guān)指示。

　　(3)硬件設(shè)備體系

　　系統(tǒng)的硬件設(shè)備構(gòu)成是整個(gè)NCS系統(tǒng)順利運(yùn)行的客觀保證。其主要包括以下硬件部分：(1)相應(yīng)數(shù)量(如2臺(tái))的平行運(yùn)行的主計(jì)算機(jī)，用于確保數(shù)據(jù)的安全性，其用于操作人員對(duì)火力發(fā)電廠的電網(wǎng)實(shí)施監(jiān)控、測(cè)算并及時(shí)了解各類數(shù)據(jù)，并可支持遠(yuǎn)程控制電氣設(shè)備。(2)遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，根據(jù)廠站端規(guī)約轉(zhuǎn)換等相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)備種類、運(yùn)行性能和指標(biāo)等的選擇(例如選擇雙套配制等)。(3)AGC單元控制機(jī)組自動(dòng)發(fā)電。此外，系統(tǒng)還需要包括用于系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和管理的工程師工作站，作為通信接口連接網(wǎng)控直流系統(tǒng)、DCS、電源、能量采集裝置、信息保護(hù)裝置和故障記錄裝置等，用于設(shè)備維護(hù)和參數(shù)整定等;間隔層的測(cè)控單元;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各組成要件;對(duì)時(shí)設(shè)備等。

　　三、NCS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)分析

　　(1)靈活性。該系統(tǒng)無(wú)論在升級(jí)或?yàn)g覽網(wǎng)絡(luò)方面，均具有靈活性。可同時(shí)完成多人監(jiān)控以及遠(yuǎn)程交流。

　　(2)穩(wěn)定性。該系統(tǒng)采用模塊塊運(yùn)行方式，穩(wěn)定性、安全性和可控性均得到相應(yīng)提高。

　　(3)節(jié)約資源。由于NCS的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源的共享，致使可節(jié)省傳統(tǒng)系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)裝置，盡管其投資資本較常規(guī)方式要高，而且，由于其實(shí)現(xiàn)了技術(shù)升級(jí)而蘊(yùn)含了更多的實(shí)用功能，因而其資源節(jié)省價(jià)值和技術(shù)性能提升價(jià)值將帶來(lái)更大效益。

　　四、其他需要注意的問(wèn)題

　　為確保NCS系統(tǒng)方案能夠滿足火力發(fā)電廠電力要求，實(shí)現(xiàn)可靠性、安全性[4]、簡(jiǎn)易性三位一體的優(yōu)勢(shì)先進(jìn)系統(tǒng)，[5]除上述的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝使用的相關(guān)內(nèi)容外，還需具體注意以下相關(guān)問(wèn)題，例如，在安裝的過(guò)程中， 注意接觸接口卡前必須戴上防靜電護(hù)腕以免靜電損壞接口卡;軟件安裝過(guò)程中注意遵循屏幕指示，切忌“相當(dāng)然”“想當(dāng)然”;安裝打印機(jī)時(shí)，其名稱根據(jù)相關(guān)規(guī)定設(shè)置，注意大小寫和空格等。

　　參考文獻(xiàn)：

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