浅谈电气控制系统（ECS）的应用和发展

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1、浅谈电气控制系统（ECS）的应用和发展摘要：随着电厂生产管理的要求不断提高，电气设备智能化水平的不断提升，电气控制系统（ECS）功能得到了进一步扩展。将ECS、NCS及电气各类专用智能设备（如同期、微机保护、自动励磁等）采用通讯方式与DCS系统接口，作为一个DCS系统中一个相对独立的子系统，实现同一平台，便于监控、管理、维护；即厂级电气综合保护监控的概念。关键词：功能扩展；电气控制系统；电气综合自动化在电力行业飞速发展的今天，企业为了适应智能化管理的需要，采用信息、智能技术，建立SIS（实时信息系统）、MIS（生产管理系统）系统已成为必然趋势。为了适应“厂网分家，竞价上

2、网”这一新的形势，建立信息共享、管理、决策平台，已成为必然趋势。一、电气控制对象的特点和要求电气控制量与热控相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点如下。（1）电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小,操作频率低，但强调快速性、准确性。（2）电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快;同时对抗干扰要求较高。（3）电气控制系统（ECS）主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。二、常规ECS系统的实现功能和水平大多数电厂和DCS厂家所实现的ECS控制功能主要局限在以下几个方面。1、监视部分：发变组系统，励磁系统，厂用电系统，直流系统和UPS电源

3、系统，所控电气设备开关、闸刀的状态监视;中央信号及事故报警、追忆功能。2、控制部分：发变组电气一次设备的控制、联锁，发电机程序起停，励磁调节；厂用电源的操作；电气接地系统管理;断路器、隔离开关的控制。三、功能扩展后的ECS系统实现功能和集中监控水平1、设计原则对于发电机组和厂用电部分的操作，运行人员可以在ECS系统的运行工作站上实现，为发电系统提供了继电保护功能和信息管理功能。(1)系统的可靠性设计原则：重要设备和关键环节考虑冗余设计，如发变组保护等；通讯网络采用双网，网络具有自诊断和纠错功能。(2)系统的大容量实时数据库，满足大容量数据采集的要求。(3)系统的实时性设

4、计原则：选用高速工业以太网/现场总线，通讯主控单元选用工业计算机。(4)通信服务器、通讯网络采用冗余方式，每个控制设备可采用主/备双通道，故障时自动切换，确保系统正常运行。(5)快速的主/备机故障切换机制，确保主/备机数据的一致性。2、电气控制系统(ECS)的监控对象及应具备的功能(1)电气ECS监测和控制的对象主要有发变组，AVR(自动励磁调节装置)、同期装置、高、低压厂用电源开关，6KV厂用电动机，直流系统，UPS电源，保安电源及柴油机。监测量包括电流、电压、功率、频率、电能和温度量等；信号量包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置动作及报警信号、运

5、行监视信号等。(1)主要实现功能(a)数据采集、监视与处理：模拟量采集包括电流、电压、功率、频率等电量和温度等非电量。数字量采集包括断路器，隔离开关以及接地刀闸的位置信号，保护动作信号、运行监视信号等，并实现如下功能：定时采集、越限报警、设备异常报警、事件顺序记录(SOE)和操作记录；脉冲量的采集包括电度等，并实现如下功能：应能连续采集电度脉冲量，对采集的电度量进行分时段和方向进行统计等。对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视。如：电气一次系统设备运行状态、各主要电气量(电流、电压、频率、功率)等的实时值，各机组及全厂发电容量曲线，各种保护信息及报表，控制操作过程记录

6、及报表，事故追忆记录报告或曲线，操作票和各种统计报表。(b)控制操作：正常运行时，不允许在厂用电综合保护及监控系统进行操作，其操作权交由机组DCS。控制方式分为就地控制、主控层或DCS控制。操作命令的优先级为：就地控制一一站控层或DCS控制。同一时间只允许一种控制方式有效。(c)报警：在电气工程师站当所采集的模拟量发生越限,数字量变位及计算机系统自诊断故障时应进行报警处理。(a)事件顺序记录(SOE)及事故追忆：对断路器位置信号、继电保护动作信号等开关量进行事件顺序记录，分辨率应不大于1ms。在出现事故后，能追忆事故前后一定时间内的变化情况。(b)运行管理：运行操作指导

7、、事故分析检索、在线设备分析、模拟操作；其他日常管理，如操作票、自动抄表、设备管理、工作票管理，运行记录及交接班记录管理，设备运行状态、缺陷、维修记录管理等。四、采用扩展功能的ECS系统(或称为电气综合自动化系统)的特点和优点1、特点(1)开放的网络结构：采用高速交换式以太网网络结构,提高网络通讯的带宽，保证数据的高速交换；支持各种基于不同协议的设备与系统的互联。(2)系统功能的模块化设计，系统功能的模块化、层次化，功能的任意组合，同时提供数据库应用的API开发接口。(3)与相关系统的无缝连接，可实现多种方案的DCS接入方式，同时可与SI