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浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势 摘要］文章分析发电厂用电系统的特点，探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式，归纳其中的关键技术，最 后对技术发展作展望。 ［关键词］发电厂；电气自动化；监控技术；发展趋势 一、厂用电系统的特点 在布置方式和数量上，厂用电设备分散安装 于各配电室和电动机控制中心，元件数量众多，运 行管理信息量大，检修维护工作复杂。 与热工系统相比较，电气设备 *** 作频率低，有 的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才 *** 作一次；电气设备保护自动装置要求可靠性高， 动作速度快，比如保护动作速度要求在40ms以内 完成。 在电气设备本身构造上，其具有联锁逻辑较 简单、 *** 作机构复杂的特点。 在控制方式上，厂用电系统的主要设备监控 需要接入DCS系统，但在两台机组共用一台起/ 备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另 一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组 DCS电气控制的模式，确保对其控制权的唯一性。 总结以上特点，在构建ECS时，其系统结构、 与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。 既要实现正常起停和运行 *** 作外，又要实现实时 显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态， 并提供相应的 *** 作指导和应急处理措施，保证电 气系统在最安全合理的工况下工作。 二、集中模式 （一）原理 集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电 信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4～ 20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟 量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜， 进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种 模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方 式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者 是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场 设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS 控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上 没有区别。 （二）优点 电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行 环境好；硬接线方式成熟，响应速度快。 （三）缺点 1电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电 缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。 2DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只 有重要的电气量才能进入DCS，系统监测的电气 信息不完整。 3所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风 险集中，影响系统可靠性。 4由于DCS调试一般是最后进行，采用集中 模式通常难以满足倒送厂用电的要求。 5没有独立的电气监控主站系统，无法完成 较复杂的电气运行管理工作（如防误、事故追忆、 继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析 等高级应用功能），不能实现电气的“综合自动 化”。 三、分层分布式模式 （一）原理 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三 层，即站级监控层、通信层和间隔层（间隔单元）。 间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气 一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单 元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他 一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规 约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控 层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。 （二）优点 1间隔层测控终端就地安装，减少占用面积， 各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。 2模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低 了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大 大提高。 3系统采集的数据量提高，监控信息完整，能 实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行 维护方便。 4分布式结构方便系统扩展和维护，局部故 障不影响其他模块(部件)正常运行。 5设置独立的电气监控主站，便于分步调试 和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系 统的运行、维护和检修。 （三）关键技术 1间隔层终端测控保护单元。分层分布式系 统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位，现 场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统 安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段，对其 可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要 求，因此不宜由DCS来实现保护功能，而应该采用 专用保护装置来实现。 厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机 综合保护测控装置等，实现微机化保护、实时数据 采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。 2通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大 电场的环境，工作环境恶劣、电磁干扰大，因而通 信网络是ECS系统的关键组成部分，通信网络的 性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目 前较为流行的采用电缆现场总线网络方式，光纤 通信亦开始被用户逐步接受。 通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁， 方案中一般采用双冗余的设计思想，按照通信管 理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据 通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余 装置或通道，以提高系统可靠性。 3监控主站。监控主站安置在站级监控层，实 现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备 和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要 求进行设计，即可以配置成单机、双机或多机系 统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web 服务器、 *** 作员站、工程师站，以及其他网络设备、 GPS和打印机。 尽管配置的设备规模不同，但配置的软件以及 完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实 时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。 功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管 理功能以及应用分析功能等。 另外，主站系统可通过多种方式与DCS系统、 MIS系统和SIS系统传输数据。 4ECS与DCS的协调控制。由于电气系统与 热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同 之处，所以在设计规划阶段和调度运行过程时必 须要考虑ECS与DCS系统之间的功能分工和协 调控制，主要体现在以下几点： 由DCS实现电动机连锁逻辑控制 *** 作，厂用 电自动切换逻辑由专用电气装置实现。 由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆 等功能的管理。 控制 *** 作主要在DCS *** 作员工作站进行， DCS系统授权后也可在ECS *** 作员工作站进行， 但要保证控制权的唯一性。 四、技术的发展趋势 （一）嵌入式工业以太网技术的应用 由于现场总线通信协议技术标准的多样性，难 以统一，使其不能满足以上性能要求，而以太网由 于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及 低成本等特点，在商业领域和工业领域内得到了 大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化 中无缝通信的最好选择。 工业以太网技术直接应用于工业现场设备间 的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提 高，全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通 信确定性问题的解决提供了技术基础，从而为以 太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术 可能。 利用嵌入式软、硬件，在单片机系统上实现工 业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电 力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微 机保护测控设备，国内电力装备制造商开发的最 新综合自动化系统中，也把嵌入式以太网成功应 用于二次保护控制设备，因而嵌入式以太网是电 气综合自动化系统间隔层网络通信的必然发展方 向。 （二）综合智能化技术的应用 ECS系统控制发展经由计算机控制取代了传 统 *** 作盘控制，目前又由计算机控制向综合智能 控制和管理发展，主要表现在间隔（下转第107页）（上接第109页）层和站控层两方面。 间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立 设计，向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合 化及网络化智能保护测控单元发展，直接面向一 次设备或设备组合，就地安装，除实现继电保护、 实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本 功能外，还能与站控层联网实现事故分析、状态监 视、微机防误 *** 作和安全保障等功能。 站控层监控系统由满足基本运行SCADA功 能，向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控 主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓 库和历史数据仓库的数据进行分析，提供一系列 的高级应用功能。这些功能分为对外和对内两大 部分。对外的功能是指给DCS和SIS等其他系统 提供数据，实现机组优化控制和优化管理等综合 智能控制；对内的功能是指集间隔层装置的监控 管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管 理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一 体。 （三）IEC 61850标准应用 为了实现不同厂家IED设备的信息共享和互 *** 作性，使厂站电气综合自动化系统成为开发系 统，国际电工委员会制定了IEC 61850国际标准。 该标准具有信息分层、面向对象的数据对象统一 建模、数据自描述、抽象通信服务接口ACSI等主 要特点。该标准为数字化厂站系统的发展奠定了 基础。 IEC 61850在逻辑结构上将电气综合自动化 系统分为三个层次：过程层、间隔层和站控层。过 程层是一次与二次设备的结合面，主要完成开关 量I/O、模拟量采集和控制命令发送等与一次设备 相关的功能；间隔层设备主要实现控制和保护功 能，并实现间隔层设备间的相互对话机制；站控层 完成对站内间隔层设备、一次设备的控制及与远 方控制中心DCS及SIS系统通信的功能。 目前在国内已对基于IEC 61850标准的电气 综自系统产品投入了大量研发，基于该标准的数 字化变电站示范工程在国内也有投运，这为厂用 电ECS系统的数字化、标准化发展提供了成功借 鉴。 五、结语 本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋 势，随着IEC国际标准在工业化领域内的认同和 应用普及，基于同一国际标准的全开放式的数字 化厂用电电气综合自动化将是下一步研究的重 点。 107

继电器搭配前端网络摄像机可能应用的技术有
1     摄像机镜头  网络摄像机的前端部件
2     滤光片   滤除红外线与修整进光
3    音视频传感器  拾声器或叫麦克风 / 有CMOS和CCD两种，现在市面上大部分为CMOS
4   A/D转换器  将图像和声音等模拟信号转换成数字信号
5   音视频编码器  硬件编码压缩与软件编码压缩
6  控制器  用于管理控制，有独立部件和与DSP集成两种
7 网络服务器 提供网络功能（远程访问与 *** 作控制）
8 控制接口  如控制云台的485接口，用于报警信号的I/O口

这个问题不知道你要问什么？现在常提的数字化变电站，当然要提IEC61850了。
IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的 3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。此标准参考和吸收了已有的许多相关标准,其中主要有:IEC870-5-101远动通信协议标准;IEC870-5-103继电保护信息接口标准;UCA20(Utility Communication Architecture20)(由美国电科院制定的变电站和馈线设备通信协议体系); ISO/IEC9506制造商信息规范MMS(Manufacturing Message Specification)。变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。IEC61850的特点是1)面向对象建模; 2)抽象通信服务接口; 3)面向实时的服务; 4)配置语言; 5)整个电力系统统一建模。IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,例如变电站和馈线设备(诸如断路器、电压调节器和继电保护等)。自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。IEC61850作为制定电力系统远动无缝通信系统基础能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成,减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用,节约大量时间,增加了自动化系统使用期间的灵活性。它解决了变电站自动化系统产品的互 *** 作性和协议转换问题。采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用（Plug and Play）的特性，极大的方便了系统的集成，降低了变电站自动化系统的工程费用。在我国采用该标准系列将大大提高变电站自动化系统的技术水平、提高变电站自动化系统安全稳定运行水平、节约开发验收维护的人力物力、实现完全的互 *** 作性。

IEC61850规约转换器功能介绍与报价 1 产品介绍 杭州博凡电力技术有限公司技术团队长期跟踪IEC 61850标准，并进行了长期持续性研究，全面掌握IEC 61850标准中面向对象建模技术、软件复用技术、高速以太网技术、嵌入式实时 *** 作系统RTOS技术、XML技术、面向通用对象的变电站事件模型、变电站配置语言SCL、制造报文规范MMS、IED设备之间的互 *** 作，并进行了数字化变电站通信网络系统OPNET网络仿真分析。公司针对当前数字化变电站和智能电网的建设需求，设计了可灵活配置的规约转换器，全面兼容IEC61850体系，灵活方便的解决了遗留的非IEC61850体系的设备或者应用系统兼容IEC61850体系问题。2 产品功能 IEC61850规约转换器为不满足IEC61850通信标准的智能设备进入数字化变电站和智能电网提供了过渡解决方案，通过该规约转换器，智能设备厂商不需要做任何的开发工作，只需要提供本身智能设备的通讯接口或者通信规约，就能实现IEC61850通信标准。我们IEC61850规约转换器支持将如下的传统规约转换成IEC61850通信标准： IEC60870-5系列（包括IEC101、IEC103、IEC104） 各类CDT规约 各类MODBUS规约 DNP规约 RP570规约 其他问答式或循环式规约支持接入的通信接口包括： 支持2路独立以太网口（10/100Mbps）。 RS-485口4路(可通过跳线可选RS232/422/485)，接口也可以根据实际需要定制。 支持GPS对时，误差小于1ms。 额定工作电源：交/直流220V，80%-120%额定电压正常工作3 产品特点 1 采用低功耗，无旋转设备设计，硬件稳定性高；2 支持双机双网切合，可靠性高；3 提供了丰富的规约库，实现过程简单；4 各种规约可以自由转换，规约转换效率高；5 支持丰富的系统接口，可以同时以不同的规约向多种应用提供数据服务；6 提供了丰富的数据模拟、客户端侧相关工具，极大的方便了调试过程，使得调试过程充分可视化。4 合作模式 序号模式描述报价1委托开发1（ODM1） 由我公司在我公司硬件环境下完成规约转换器的硬件、软件开发； 并完成一致性测试后，提供完整源代码和可执行程序； 提供源代码接收过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；软件源代码：15000～50000元（根据模块需求数量和规约难易程度）规约转换器：3000～8000元（根据定制数量可调）2委托开发2（ODM2） 由我公司在贵公司硬件环境下完成规约转换器的软件开发； 并完成一致性测试后，提供完整源代码和可执行程序； 提供源代码接收过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；软件源代码：15000～50000元（根据模块需求数量和规约难易程度）规约转换器license：200～2000元/套（根据定制数量可调）3模块采购1（OEM1） 由我公司在我公司硬件环境下完成规约转换器的硬件、软件开发； 提供支持IEC61850所需的可执行程序； 提供一致性测试和调试过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；软件开发费用：10000～30000元规约转换器：3000～8000元（根据定制数量可调）电话/邮件支持：免费现场技术支持：1200元/人/天（不含交通费）4模块采购2（OEM2） 由我公司在贵公司硬件环境下完成规约转换器的软件开发； 提供支持IEC61850所需的可执行程序； 提供一致性测试和调试过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；软件开发费用：10000～30000元规约转换器license：200～2000元/套（根据定制数量可调）电话/邮件支持：免费现场技术支持：1200元/人/天（不含交通费） IEC61850开发中间件功能介绍与报价 杭州博凡电力技术有限公司技术团队长期跟踪IEC 61850标准，并进行了长期持续性研究，全面掌握IEC 61850标准中面向对象建模技术、软件复用技术、高速以太网技术、嵌入式实时 *** 作系统RTOS技术、XML技术、面向通用对象的变电站事件模型、变电站配置语言SCL、制造报文规范MMS、IED设备之间的互 *** 作，并进行了数字化变电站通信网络系统OPNET网络仿真分析。公司针对当前数字化变电站和智能电网的建设需求，设计了IEC61850开发中间件，为各设备厂商提供了一个IEC61850通信体系开发平台，通过该平台，可以快速方便的为非IEC61850体系的设备或者应用系统开发出符合IEC61850的通信接口;同时为降低设备厂商的开发费用和提升开发速度，我公司设计了可灵活配置的规约转换器，全面兼容IEC61850体系，灵活方便的解决了遗留的非IEC61850体系的设备或者应用系统兼容IEC61850体系问题。1．产品功能IEC61850开发中间件主要为电力二次设备、输配电设备、继保设备等终端设备厂家、代理商、系统集成商提供IEC61850开发平台，使其在不需要配备IEC61850专业开发人员的前提下，能够使其产品满足IEC61850通信标准，顺利进入数字化变电站和智能电网。IEC61850开发中间件包含如下内容：『基础模块』：　 IEC 61850建模工具(SCL生成器)IEC 61850内存库及访问接口IEC61850完善的数据服务模块(报告、日志、控制、定值、GOOSE)IEC61850数据映射规则编辑器　 IEC 61850规范MMS协议解析器IEC61850内存数据监视界面IEC 61850开发平台日志模块『扩展模块』： 用户数据模型建模工具 用户数据内存库及访问接口 用户数据、IEC 61850数据转发服务 用户内存数据监视界面 2． 产品特点a 考虑到利用当前电力系统习惯的数据模型(传统上二维表描述的：遥测、遥信、电度、SOE、遥控、定值等)的基础上，快速、简洁地实现IEC61850服务，用户不需深入了解IEC61850本身。b 开发平台上提供了丰富的数据模拟、客户端侧相关工具，极大的方便了开发过程，使得开发过程充分可视化。c 针对国内IEC61850实现大多映射到MMS的现状，提供了MMS报文的解析器功能，简化了IEC61850开发学习过程。d 开发平台的各个模块充分可视化，平台的可用性和方便性高。e 开发快速，节约成本：利用此软件包能在短时间内(一至二个星期)将一个传统的智能设备，实现为支持IEC61850的智能设备，无需额外增加专业的IEC61850工程师，原公司中的保护或测控工程师利用此软件包经过简单的培训即可完成，节约了时间和资金。 3 产品报价(IEC61850开发中间件)本产品根据配置的不同价格也会相应的有所改变，请有意向的合作单位或伙伴联系我公司IEC61850事业部0571-88923655（013616508273），我们会按照您的要求报给您最合适的价格。同时，我公司的合作方式是灵活的。按照您的要求确定合作方式，保证让您得到最满意的服务、产品价格和质量。合作方式：序号模式描述报价1委托开发（ODM） 由我公司完成基础模块和扩展模块的完整开发、设计； 并完成一致性测试后，提供完整源代码和可执行程序； 提供源代码接收过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；基础模块：60000元/套扩展模块：40000元/套技术支持：免费2模块采购（OEM） 由我公司完成基础模块和扩展模块的各接口程序； 提供支持IEC61850所需的可执行程序； 提供一致性测试和调试过程中的各类技术支持； 提供长期的技术支持和优先合作保证；根据模块需求数量和难易程度；价格：3000～20000元；电话/邮件支持：免费现场技术支持：1200元/人/天（不含交通费） 4 其它 付款：以上产品报价付款为现款现货；我公司在收到货款后10个工作日内，开具国家税务部门认可的等额增值税发票，并交付相应数量的设备； 质保期：公司提供长期的电话/邮件技术支持和服务，现场有偿服务； 服务：公司长期提供产品使用及相关方面的服务，服务热线：0571-88923650

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