Page 231 - 电气自动化下电力生产技术及安全管理

第八章 发电厂电气自动化系统的相关研究

故总信号等） 一般通过第二种方式，分散控制系统关心的监测信息 （如电流、电能等）
通过第一种方式。由于在电气监控管理系统中用到的通信管理机较多，对于通信管理机
的性能也必然会提出要求。目前通信管理机采用工控机模式基本被否定，有实力的厂家
一般都开发有自己的无风扇、无硬盘的嵌入式通信管理机。在与分散控制系统通信规约
的选用上，多数选用 MODBUSRTU，不过经常提到的分散控制系统和电气监控管理系统
两个系统之间的屏颈往往是由于 MODBUSRTU 规约造成的，MODBUSRTU 规约是个问
答式规约，由分散控制系统方的 DPU 通过串口与电气监控管理系统的通信管理机进行
通信，轮流查询电气监控管理系统端以寄存器形式呈现的各种状态变量，这是一种速度
较低的方式。现在一些项目在站控层网关上采用 MODBUSTCP/IP 协议、OPC 等通过以
太网与分散控制系统的 DPU 进行通信。

在间隔级现场总线的选用上，一般的选择有：RS485、CAN 总线、Lonworks、
Profibbus-DP 等。工业以太网具备较强的带宽性能，但是由于只能构成交换式网络，对
电厂环境下进行大规模应用造成实施困难，工业以太网用于间隔级通信无法被用户及设
计院接受。而 RS485 虽然其抗干扰能力较强，实施成本较低，但由于其总线上有可能
存在因一个节点故障而影响整条总线的通信的可能性，目前逐渐有被其他通信方式取代
的趋势。
一般电气监控管理系统的设计中都采用冗余机制，冗余机制包括：间隔层双层网络
（现场总线） 冗余、通信管理机冗余、站控层服务器冗余、站控层双以太网冗余、电源
冗余、卡件冗余等。在实现方式上，各家虽然都说可以满足标书对冗余的要求，但具体

的实现方式以及功能、性能等都有不同之处。在冗余程度的把握原则上，有这么几种方
式，一是 N 冗余系统 （2N、3N、5N 等），采用了被隔离为多个独立故障区域的多套相
同资源，它可以是元件级的冗余 （如磁盘和电源），也可以是整个系统级的 （如冗余文
件服务器），而最简单的形式就是 2N 冗余方式。二是 N+m 冗余，这是为一组资源准备
了若干备份 （如以太网集线器上的空余端口），最简单的形式是 N+1 冗余，这种冗余方
式同样可以是单独的系统元件级，或整个系统级的。对系统设计来说冗余方案的选择至
关重要。2N 冗余系统方案会对系统中所有的关键资源进行备份，备用资源会根据运行
中的资源情况随时进行更新，当故障发生时，整个出现故障的资源退出工作状态，备用
资源取而代之。目前为了节省投资，在电气监控管理系统中+1 原则是被普遍接受的。

（四） 电气监控管理系统的作用与地位
电气监控管理系统每年实施的项目数量和规模都与时俱增，其所具有的巨大市场潜
力吸引了大量的电力自动化集成厂商以及电力设计院对它进行研究和开发。从电气监控

管理系统与分散控制系统关系上，一般有这么几种观点：第一，电厂电气监控管理系统
是电厂分散控制系统的延伸，是分散控制系统的一个组成部分，DPU 甚至可以直接接入
电气保护测控=二次设备。对电气监控管理系统独立存在的意义提出质疑。第二，电气
监控管理系统是独立自成体系的电厂监控系统，在火电厂不能由分散控制系统取代，其

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