李月红 武拴娥 高静芳

　　石家庄科林电气股份有限公司 河北 石家庄 050222

　　摘要：本文基于火力发电厂现实需求进行分析，引入NCS系统以满足火力发电厂电力监控的需求。通过对NCS系统的功能、结构、优势分析，发现相较于常规方式而言，自动化程度和成熟性的大力提升，是NCS系统最大的特点，其具备高度的可靠性、安全性、灵活性和稳定性，其入机接口简单易用，系统网络结构能强有力地支撑监控系统的运行需求，从而使整个火力发电厂电力系统达到更高的性能要求，安全可靠。尽管目前我国已将NCS系统作为发电厂电力监控的主要管理手段，其运行的效率和安全性有了大幅度的提升，然而，相较于发达国家而言，仍存在很大的差距，因而在NCS系统技术研究等方面的改进仍是研究人员需要努力的方向。

　　关键词：电厂电力 网络计算机 监控系统 方案

　　中图分类号： F407.61 文献标识码：A

　　电气控制技术经过多年的发展，目前已进入以电力网络计算机监控系统为主要研究方向的高速发展阶段。基于NCS相较于常规控制方式具有明显的优点，目前新建的火力发电厂电力系统已广泛采用计算机监控系统进行操作。

　　一、系统方案引用的相关规范性文件

　　火力发电厂电力网络计算机监控系统的方案设计及其安装操作，可参照的规范性文件包括：《火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定》、和参照相关的NCS安装手册等有关标准。通过对权威标准的遵循和参考，确保在安装过程中保持科学性和合理性，以保证发电厂以及系统在运行过程中能够保持稳定和安全。

　　二、NCS的系统组成

　　(一)NCS的系统功能

　　NCS系统应包括数据采集处理、监控报警、断路器和隔离开关的控制操作及其他设备操作、计算机系统或智能设备的同步对时、闭锁功能、统计和计算、打印记录、数据贮存和检索、进行运行指导、远动信息传送通讯等运行管理功能、在线自诊断功能和冗余管理等功能。[1]

　　(二) NCS的系统要求

　　为保证火力发电厂电力网络计算机监控系统的合理、科学，保障建设工程的运行效益、确保电力系统可以稳定运行以及设备的安全性，应考虑诸多因素。[2]NCS的安装需要严格遵循的要求如下：

　　(1)关联考虑NCS与远动系统及其通信装置。整个NCS系统呈现分层分布式。

　　(2)NCS和远动的数据采集设备相同。

　　(3)系统具备闭锁等功能以处理防误操作，不需自带传统的、常规的防误操作闭锁装置。其可实现的功能包括：在操作过程中，通过跳闸、合闸的方式实现出口的闭锁、在操作出口处可实现并发性操作闭锁、在键盘操作时体现权限闭锁功能，以及为了避免在操作过程中由于人为失误导致的问题而设置的站控层和间隔层作闭锁功能。

　　(4)具有两套GPS时钟系统，分别设置在不同的位置：包括在单元集中控制室电子设备间和网络继电器中。

　　(5)NCS应预备可储存24小时数据的缓冲器和两套可重写光盘，其内存容量至少20GB，当缓冲器存储数据接近80%时，系统自动将数据转入光盘。

　　(6)从数据处理操作精简化角度考虑，通过在NCS系统中加入远动通信装置，以此使NCS具备远动功能，从而降低运行成本和设备维护成本。

　　(7)远动通信工作站能够作为AGC调节的主体管理各发电机组的工作。

　　(8)NCS系统应该具备的其他功能缺一不可：例如，能够实现运行过程中科学有序地指导过程的实施;遇到运行事故能够准确地记录并供工作人员随时检索;能提供在线服务和检索等功能;操作票;能够对操作人员实施必要的和基础的培训;另外，相关的打印、修改和支持扩充等维护功能也必不可少。

　　(三) NCS的系统组成

　　(1)网格结构

　　科学合理的网格结构是NCS系统正常运行的基础。基于火力发电厂自动化技术的发展要求，选择安装分层分布式网格结构系统。共包括用于采集数据以及输送信息至间隔层的过程层;负责信息转换输送至服务器、控制、表计等功能的间隔层;负责火力发电厂本地及远程监控的站控层。[3]其中，底层是过程层，在组成上主体通过电压、电流互感器和相关保护装置体现其作用。间隔层作为中间层，主要在系统运行过程中决定相关数据处理的优先级别。本文选择以下方案进行系统构筑并安装：用于继电器远程控制的输入输出模块——山东力创的EDA9060、测量交流电路数据的智能三相电参数采集模块——EDS9033G、模拟测量模块——EDA9016。站控层的操作员工作站和其他设备布置在不同位置，前者在主厂房的集控室内，其他设备位于网络继电器内。其网络采用双以太网，包括双绞线和同轴电缆。需要注意的是，当各层设备相距较远，其通讯介质为光纤。

　　(2)软件系统

　　软件系统的组成部分包括三个部分：系统软件、支持软件以及应用软件。该系统要求能体现维护和修改方面的可操作性优势，并应能接受实际情况的检验，同时要符合国际标准。在能满足目前与未来的使用要求的基础上，其也具有相应的支持未来系统升级的功能，致使系统不必为以后系统性能扩充和升级时进行额外的升级或更新，并尽量避免不必要的成本提升，在安装和实用的过程中要注意遵循相关指示。

　　(3)硬件设备体系

　　系统的硬件设备构成是整个NCS系统顺利运行的客观保证。其主要包括以下硬件部分：(1)相应数量(如2台)的平行运行的主计算机，用于确保数据的安全性，其用于操作人员对火力发电厂的电网实施监控、测算并及时了解各类数据，并可支持远程控制电气设备。(2)远动通信装置，根据厂站端规约转换等相关要求进行设备种类、运行性能和指标等的选择(例如选择双套配制等)。(3)AGC单元控制机组自动发电。此外，系统还需要包括用于系统运行维护和管理的工程师工作站，作为通信接口连接网控直流系统、DCS、电源、能量采集装置、信息保护装置和故障记录装置等，用于设备维护和参数整定等;间隔层的测控单元;网络设备各组成要件;对时设备等。

　　三、NCS系统的优点分析

　　(1)灵活性。该系统无论在升级或浏览网络方面，均具有灵活性。可同时完成多人监控以及远程交流。

　　(2)稳定性。该系统采用模块块运行方式，稳定性、安全性和可控性均得到相应提高。

　　(3)节约资源。由于NCS的特点是可实现网络系统资源的共享，致使可节省传统系统中的远动装置，尽管其投资资本较常规方式要高，而且，由于其实现了技术升级而蕴含了更多的实用功能，因而其资源节省价值和技术性能提升价值将带来更大效益。

　　四、其他需要注意的问题

　　为确保NCS系统方案能够满足火力发电厂电力要求，实现可靠性、安全性[4]、简易性三位一体的优势先进系统，[5]除上述的系统设计、安装使用的相关内容外，还需具体注意以下相关问题，例如，在安装的过程中， 注意接触接口卡前必须戴上防静电护腕以免静电损坏接口卡;软件安装过程中注意遵循屏幕指示，切忌“相当然”“想当然”;安装打印机时，其名称根据相关规定设置，注意大小写和空格等。

　　参考文献：

　　[1] 吕慧卿,王友功. 火力发电厂涉外总承包工程常见热控技术探讨[J]. 科技致富向导. 2009(12)

　　[2] 戴崇. 计算机监控和微机保护系统在大型泵站中的应用[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报. 2006(02)

　　[3] 苟骁毅,肖岚,杨凯,田盈,余高旺. 智能变电站三态数据综合采集方案的研究与应用[J]. 电力系统保护与控制. 2013(24)

　　[4] 于德明. 改造后的长甸电站计算机监控系统[J]. 水电厂自动化. 2002(02)

　　作者简介

　　李月红(1982-)女 河北石家庄人 汉族 专科 主要研究方向:计算机的应用

　　武拴娥(1976-)，女，河北石家庄人，汉族，本科，主要研究方向:电力系统保护与综合自动化等。

　　高静芳(1982-)女 河北石家庄人 汉族 专科 主要研究方向:电力系统运行与控制