Page 233 - 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

晰、布线容易，缺点：实现工艺连锁困难；二是根据工艺流程分组，优点：工艺关联性
清晰、易实现连锁控制，缺点：组数多、接线复杂，实施难度大。在电气监控管理系统
应用模式上，有三种方案。一是监测模式。电气监控管理系统只监测，控制仍保留 I/O
硬接线。组网目的主要是电气应用。实际上，这种方式下，有部分对于分散控制系统相
对不重要的测量，可以通过电气监控管理系统后台传送到分散控制系统中，因此可减少
部分硬接线及变送器。二是“保留关键硬接线+通信”模式。组网目的主要是电气应用
及部分通信控制。保留关键硬接线是指，对于参与热工控制的重要电动机的起停控制采
用分散控制系统的 I/O 模件经电缆硬接线实现控制。因为确切的关键硬接线并无定义，
因此，该模式实际是“部分硬接线+通信”模式。三是“全通信”模式。目前应用较少，

实际上大部分目前所宣传的全通信模式还保留了极少量的紧急启停按钮。如丽村电厂保
留锅炉部分的紧急跳闹按钮、汽机部分的紧急启动，其余全部采用通信控制。
一般在站控层都选用以太网，在站控层服务器能够具备电气监控管理系统的全部数
据。站控层由系统服务器、工程师站操作员站、转发工作站等节点通过以太网连接构
成。站控层包含了系统与运行管理人员的各种界面接口，同时它还集成了与用户交互的
各种功能模块，实现用户所需要的各种自动化管理功能。目前在站控层的配置上一般都
是大同小异。在电气监控管理系统接入分散控制系统方式的考虑上，有些应用场合在站

控层服务器处增加网关与分散控制系统通信，这样做的好处是简化了通信通道，节省了
投资，缺点是数据经过通信层的通信管理机和间隔层的测控保护装置，环节较多，通信
响应速度有可能会受到影响。在通信层一般都设通信管理机，多数的项目从通信层通信
管理机建立与分散控制系统的 DPU 的通信，这种方式与前面方式相比，减少了环节，
可以相对加快电气监控管理系统与分散控制系统的通信联系，提高电气监控管理系统与
分散控制系统之间的信号响应速度，但增加了通信通道，增大了投资。目前这两种方式
在许多工程中是根据实际情况同时采用的，控制命令和实时性要求较强的信息 （如开关
位置、事故总信号等） 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。
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

- 223-