電氣監控系統（ECS）在#2機中的應用

　　我廠#2機組裝于上世紀80年代末期，單機容量300MW，自動化程度較低大量設備須運行手動調節，設備故障率較高，維護量大，機組運行效率也達不到高水平，在科學技術發展變化日新月異的今天，電氣控制設備已經跟不上市場變化的節奏，也不能適應現代運行方式變化的需要。今年三月～五月，利用#2機組大修機會，將電氣控制設備系統進行了改造：采用新華公司XDPS-400型分散控制系統，對單元機組進行協調控制，電氣監控系統作為單元機組DCS系統中的一個子系統--ECS系統，實現對電氣系統中發變組和廠用電源系統的控制。ECS系統與MCS、FSSS等一樣，設有的現場采/控裝置（包括I/O接口）及的控制器（DPU），并為可靠的冗余配置。經過新華公司專家的指導，我們在設計、安裝、調試等方面共同努力，＃2機已順利的一次并網成功，且ECS系統目前運行情況良好。
　　
　　一、電氣監控ECS系統納入DCS的范圍
　　
　　發變組系統，
　　
　　AVR系統
　　
　　高壓廠用電源系統；
　　
　　高壓起動/備用電源系統（＃2機部分）；
　　
　　主廠房低壓廠用電源系統；
　　
　　輔助車間廠用電源6kV側開關；
　　
　　380V廠用電源切換系統
　　
　　主廠房高、低壓廠用電動機（由熱工系統控制）；
　　
　　UPS系統（監視）；
　　
　　220V、110V直流系統（監視）；
　　
　　保安電源系統（含柴油發電機、紅星保安電源）；
　　
　　自動準同期系統。
　　
　　6KV廠用電快速切換裝置
　　
　　微機型保護及自動裝置的信息通訊
　　
　　二、電氣監控ECS系統的功能
　　
　　（一）電氣監控ECS系統的控制方式
　　
　　1、發電機系統能通過順控并網程序實現自動控制，使發電機由零起升壓直至并網帶初始負荷，也可用軟手操控制。亦能通過順控解列實現發電機自動停機。
　　
　　2、同期系統能實現外同期（SID-2）J及內同期（同期卡）切換，優先使用外同期。同時保留運行習慣，方便操作。
　　
　　3、對6KV廠用電電源系統，能按發電機起、停階段和正常運行階段的要求實行程序控制或軟手操控制，實現由工作到備用或由備用到工作電源的順控程序切換或軟手操切換，保證機組安全運行或正常開、停機。
　　
　　4、對380V廠用工作電源系統，原來具有低電壓跳閘、工作與備用的備自投等聯鎖功能的均ECS中實現，同時對于母線帶電和不帶電的工況用不同的順控邏輯可實現高低壓側開關的自動操作。
　　
　　5、對于保安系統，柴油機自啟動邏輯、柴油機與保安段備用進線之間的閉鎖及柴油機與紅星保安變之間的閉鎖等關系均能自動實現。
　　
　　能實時顯示和記錄（其中包括事故順序記錄）發變組系統以及廠用電系統的正常運行、異常運行和事故工況下的各種數據和狀態，并提供操作指導。
　　
　　發生電氣故障（如開關跳閘等），能推出相關畫面，并在相應畫面上出現對應的報警信號（如繼電保護動作信號等），對重要設備事故跳閘及一些重大操作提供聲音報警，以便運行人員很快掌握事故情況。
　　
　　單元機組停運時，DCS仍能對廠用電系統進行監視和操作，即與之相關的監控設備有可能是不停運的。
　　
　　所有由ECS操作的單個斷路器，除具有必要的聯鎖功能外，還有必要的閉鎖措施，防止誤操作；開關設備的分、合狀態、控制回路的完好性等均得到監視。
　　
　　（二）電氣系統監控的畫面（實時動態顯示）
　　
　　#2發電機及勵磁系統畫面；
　　
　　#2機廠用電原理接線圖；
　　
　　380V保安電源系統原理接線圖；
　　
　　380V除塵段原理接線圖；
　　
　　化水I、II段原理接線圖；
　　
　　#2機UPS系統原理接線圖；
　　
　　220V直流系統原理接線圖；
　　
　　110V直流系統原理接線圖；
　　
　　01、02啟備變互聯原理接線圖；
　　
　　發電機有功、無功負荷曲線及運行點顯示；
　　
　　#2機電氣測量參數一攬表；
　　
　　#2機電氣設備運行狀況一攬表；
　　
　　#2機ECS聲光報警一攬表；
　　
　　三、#2機電氣監控ECS系統的特點
　　
　　從九十年代末期開始，電氣量開始進入DCS，經歷了只監不控和局部控制兩個階段。與國內同類型電廠相比，#2機電氣監控ECS系統在原有的基礎上又有了新的發展和突破，具有以下特點：
　　
　　1、納入DCS的范圍進一步擴大。
　　
　　除繼電保護及部分電氣的自動裝置以外，電氣系統幾乎全部納入DCS。
　　
　　集控室內，只保留發變組斷路器緊急跳閘按紐、發電機磁場開關跳閘按紐、柴油發電機緊急啟動按鈕，6KV工作及備用進線其余所有的電氣操作開關、按鈕，電氣儀表，電氣光字牌全部取消，目前在國內同類型電廠中應該是較*的。同時考慮到可靠性及DPU死機等的意外狀況在保安電源系統中仍保留一套硬接線方式。
　　
　　2、ECS系統開始參與電氣系統的調節
　　
　　以前ECS系統的控制基本只控制電氣開關或接觸器的開合。#2機ECS系統還參與了電氣系統的調節。能根據需要給AVR發增磁、減磁命令，調節AVR的給定值，達到調節發電機機端電壓的目的；
　　
　　能根據系統及發電機的電壓、頻率差調節發電機的出口電壓、頻率，實現自動準同期并列等。
　　
　　3、ECS與保護及自動裝置的通訊
　　
　　保護及自動裝置通過通訊協議將信息量送入ECS系統，從而很方便的從CRT上可以看到保護及自動裝置的各種信息，對事故的分析，保護運行狀況的了解提供的極大的便利。但目前此功能在#2機的運用還不是很成功。
　　
　　4、能實現部分電氣的自動裝置的功能
　　
　　在ECS系統中還采用了新華公司生產的備自投卡（BZT卡）、同期卡（SYN卡）。低壓廠用電源的備自投、發電機并網時的自動準同期、均通過備自投卡、同期卡實現。
　　
　　四、電氣監控系統的幾點設想：
　　
　　1、加強與保護及自動裝置的通訊
　　
　　電氣繼電保護及自動裝置與ECS采用硬接線連接，多為綜合性的報警或故障信號，運行人員只知道某某裝置故障或動作，卻不知道究竟是何種故障或動作信號。實際上繼電保護及自動裝置均已微機化，帶有通訊接口。如果ECS廠家能根據國內主要電氣繼電保護及自動裝置廠家提供的規約與之通訊，ECS就能將更多的信息提供給運行人員，方便運行人員及時掌握設備運行情況，迅速決策。目前國內部分廠用電綜合保護裝置已經具有保護、控制、采集、計量、錄波等綜合功能，如果能用通訊的方式進入ECS，則現場的變送器、電能表均能取消，ECS的I/O點數、電纜也可以減少，從而節省大量的投資。
　　
　　2、備自投卡功能的完善
　　
　　廠用電的切換需要BZT卡件來實現，其中要考慮低電壓判據，BZT卡實現自投，在時間要求上已沒有任何問題，但對低電壓跳閘回路，由于是由DPU邏輯實現，在時間上無法達到到毫秒級的延時，在與其他裝置的動作時間配合上造成一些麻煩，且在DPU掉電或死機下，BZT卡就無法單獨完成自投過程。希望廠家在方面能逐漸完善。