3、 計算機監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)問題探討

監(jiān)控系統(tǒng)是一個客戶化程度很高的自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的實用性、先進性、可靠性以及靈活性等取決于客戶(包括管理、設(shè)計開發(fā)、使用等)的要求。在此就一些技術(shù)問題進行探討。

3.1、監(jiān)控系統(tǒng)電源

電廠控制層應(yīng)設(shè)有直流和交流控制電源，監(jiān)控系統(tǒng)的LCU及外圍自動化裝置宜采用交直流雙電源、互為備用、無擾切換的供電方式，電源裝置的電壓選擇應(yīng)保證正常情況下交流供電、直流備用，以減輕直流系統(tǒng)的負擔(dān)。運行經(jīng)驗表明，UPS在現(xiàn)場環(huán)境下使用壽命很短，難以維護，不宜采用(太平哨發(fā)電廠正在考慮改進直流供電電源)。

監(jiān)控系統(tǒng)主站設(shè)備(工作站、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)的運行環(huán)境要達到國家規(guī)定要求，采取交流+UPS供電方式較好。

3.2、監(jiān)控系統(tǒng)與勵磁、保護、調(diào)速器系統(tǒng)接口

LCU與上述自動化裝置一般采用開關(guān)量(DIO)接口和通信兩種方式。對于DIO方式，由于交換的信號一一對應(yīng)，接線直觀，便于調(diào)試和故障查處。但接線較多，有些控制功能，例如有功和無功調(diào)節(jié)，必須在LCU內(nèi)編制復(fù)雜的PID調(diào)節(jié)程序，如PID參數(shù)不當(dāng)還可能造成調(diào)節(jié)性能不佳?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，這種方式對無功/電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)尚能滿足要求，但對有功閉環(huán)調(diào)節(jié)，常常出現(xiàn)超調(diào)或調(diào)節(jié)不到位、或凋節(jié)時間延長等現(xiàn)象。

上述三種自動化裝置宜采用通信方式，LCU直接將給定值傳送至電調(diào)和勵磁裝置，實現(xiàn)有功、無功的一次設(shè)定;LCU通過通信鏈路獲得各個自動化裝置的內(nèi)部詳細狀態(tài)和微機保護的事故追憶采樣值數(shù)據(jù)包(如果微機保護有此功能的話)。

盡管監(jiān)控系統(tǒng)與勵磁、保護、調(diào)速器裝置存在接口聯(lián)系，但各系統(tǒng)間應(yīng)保持相對獨立，并在通信上設(shè)置"互檢"和容錯功能，一方故障不應(yīng)影響其它系統(tǒng)的正常運行。上述裝置中直接作為控制和調(diào)節(jié)條件的信號(例如主開關(guān)狀態(tài)、機組轉(zhuǎn)速和機組狀態(tài)等)不應(yīng)相互轉(zhuǎn)送利用，而應(yīng)通過高可靠的渠道直接從設(shè)備上采集。

3.3、 監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)地自動控制回路和裝置的功能協(xié)調(diào)

機組或公共輔助設(shè)備，例如冷卻水系統(tǒng)、壓油泵、深井泵、空壓機等，一般設(shè)有現(xiàn)地自動控制裝置。處理現(xiàn)地自動化與監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系時，應(yīng)遵循現(xiàn)地自動化為主的原則，監(jiān)控系統(tǒng)則通過開關(guān)量、模擬量的采集(無需通信)承擔(dān)監(jiān)視、后備控制的任務(wù)，一旦發(fā)生異常，則發(fā)出信號，并通過獨立的信號采集進行緊急控制。

直流電源裝置也應(yīng)視為現(xiàn)地自動裝置，監(jiān)控系統(tǒng)只對直流系統(tǒng)和電源裝置的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，不參與控制。無需建立網(wǎng)絡(luò)或串行通信聯(lián)系。

3.4 、事件記錄與故障錄波的考慮

事件記錄與故障錄波裝置都是運行和事故分析的手段。事件記錄一般集成在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，但由于采樣速度、內(nèi)存等限制往往不能提供足以用來分析事故的波形;故障錄波一般用在開關(guān)站，作為線路故障數(shù)據(jù)的采集和分析工具。

機組不必配置故障錄波器，因為配置故障錄波器會導(dǎo)致信號的重復(fù)采集，使二次回路和電纜布置復(fù)雜化，而且不可能收集太全的信號(有些設(shè)備的關(guān)鍵量、中間計算數(shù)據(jù)點無法提供接口)。將事故記錄與故障錄波功能分別由監(jiān)控系統(tǒng)和具有快速交流采樣功能的微機保護裝置、微機勵磁調(diào)節(jié)器、微機調(diào)速器等分擔(dān)較為合理。這就要求微機保護裝置、微機勵磁調(diào)節(jié)器、微機調(diào)速器具有判別故障、存儲、對時等功能。

3.5 、信號返回屏的考慮

信號返回屏是電廠實現(xiàn)集中監(jiān)視和控制的重要人機交流界面，由于顯示直觀、清晰可靠，畫面和各儀表、元件位置固定，對運行值班十分方便，尤其是事故情況下，運行人員對全廠的狀況一目廠然，其作用是計算機屏幕不可替代的(采用大屏幕電視或投影替代也是不可取的)。信號返回屏宜考慮采用一些指針儀表，以反映系統(tǒng)的動態(tài)過程(例如系統(tǒng)振蕩)。

3.6、工業(yè)電視、消防報警、保安、故障錄波器及MIS的接入

鑒于監(jiān)控系統(tǒng)在電廠運行控制中的突出地位，其接入系統(tǒng)越少越好，信息交換量不大時，為了保證各個系統(tǒng)的安全運行，能采用I/O接入的決不采用通信連接。

對工業(yè)電視，由于圖像信號數(shù)據(jù)量大，占用網(wǎng)絡(luò)資源多，不應(yīng)通過監(jiān)控網(wǎng)傳送，而應(yīng)自成網(wǎng)絡(luò)，在控制室設(shè)置工業(yè)電視專用CRT。但如果工業(yè)電視要實現(xiàn)圖像自動聯(lián)控切換功能，仍應(yīng)以通信方式接入監(jiān)控系統(tǒng)，通信鏈路上僅從監(jiān)控系統(tǒng)單向傳送用于圖像自動聯(lián)控切換的信息。而工業(yè)電視與電廠管理信息系統(tǒng)(MIS)應(yīng)聯(lián)網(wǎng)，以便授權(quán)用戶進行圖像訪問。

消防報警對運行監(jiān)視十分重要，其數(shù)據(jù)量不大，因此接入監(jiān)控系統(tǒng)比較合理。消防報警火情信號和保安監(jiān)視信號可轉(zhuǎn)送給工業(yè)電視系統(tǒng)，進行圖像自動聯(lián)控切換。

故障錄波器為大容量數(shù)據(jù)采集和記錄分析設(shè)備，數(shù)據(jù)的實時作用不強，離線分析的成分較多，應(yīng)各自自成系統(tǒng)，并建立各自的中心分析站。從運行管理模式看，電廠實現(xiàn)"無人值班"或"少人值守"后，控制室運行人員很少，而這兩個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工作十分費時，專業(yè)性很強，不適合運行值班人員操作;如果兩系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控系統(tǒng)僅通過I/O對其故障和動作等情況進行監(jiān)視。專業(yè)技術(shù)人員通過MIS即可訪問兩系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)分析和遠程管理功能。

為實現(xiàn)生產(chǎn)發(fā)電與電廠管理相結(jié)合，MIS應(yīng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。由于MIS用戶多，MIS上數(shù)據(jù)多種多樣，為安全起見，兩網(wǎng)之間除采取防火墻等隔離措施外，還應(yīng)采用單向數(shù)據(jù)流(從監(jiān)控系統(tǒng)流向MIS)，控制室設(shè)置專用MIS終端。