摘 要：論述了智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能，介紹了兩個(gè)智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。通過(guò)對(duì)兩個(gè)實(shí)例的分析說(shuō)明得出配電監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工裝置應(yīng)用策略。 關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線，智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用策略 Abstract：The composition and function of an intellectualized power distribution supervisory system is discussed .Two examples are introduced in which the intellectualized power distribution is applied. The application strategy of a power distribution supervisory system in petrochemical unit is conclude by analysing and illustrating them. Key words：FieldBus,Intellectualized power distribution supervisory system, Application strategies 1.引言 　　目前，大多數(shù)石化裝置配電系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化控制。隨著具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的智能斷路控制器、馬達(dá)控制器、綜合電量測(cè)控等儀表在配電柜上的應(yīng)用，使得通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)智能化成為可能。這樣配電柜的電參量信息、馬達(dá)，斷路器狀態(tài)信息，通過(guò)配電監(jiān)控系統(tǒng)或主控室DCS電氣界面。呈現(xiàn)給裝置工藝人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種用電設(shè)備的正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、電力計(jì)量。這就是以“四遙”監(jiān)控、數(shù)字式保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)總線、計(jì)算機(jī)等技術(shù)為基本要求的智能配電監(jiān)控管理系統(tǒng)，作為技術(shù)成熟的一種標(biāo)準(zhǔn)化的配置在石化裝置中陸續(xù)使用。本文通過(guò)系統(tǒng)組成和具體應(yīng)用方案例介紹提出石化裝置應(yīng)用不同策略。 2.系統(tǒng)組成 　　智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)層次，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，網(wǎng)絡(luò)通訊層，監(jiān)控管理層。見(jiàn)圖2.1。 [align=center] 圖2.1智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)[/align] 　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層由智能斷路控制器,馬達(dá)控制器,各種電參量測(cè)控儀表等電力自動(dòng)化產(chǎn)品組成，這些產(chǎn)品適應(yīng)各種電壓等級(jí)、開關(guān)柜型、安裝方式及接線方式，按設(shè)備對(duì)應(yīng)分布式安裝在各個(gè)開關(guān)柜內(nèi)，與開關(guān)、變壓器、機(jī)泵馬達(dá)等設(shè)備直接聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)模擬信息、數(shù)字信息的采集、傳輸及控制等功能。 　　網(wǎng)絡(luò)通訊層是由采用Modbus RTU，Profibus DP，Ethernet TCP/IP協(xié)議模式的數(shù)據(jù)采集器等網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品組成。作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)信息交換的橋梁通道，處理解決配電系統(tǒng)監(jiān)控回路多、信息量大、實(shí)時(shí)性差、設(shè)備通訊協(xié)議不統(tǒng)一、總線不兼容的通訊問(wèn)題。收集變電站的配電系統(tǒng)狀態(tài)/信息，包括測(cè)量、保護(hù)和參數(shù)，并將這些信息傳輸?shù)街行目刂剖覂?nèi)DCS系統(tǒng)和SCADA 系統(tǒng)，全廠MIS系統(tǒng)，同時(shí)，來(lái)自中央控制室SCADA系統(tǒng)或中央控制室DCS的命令傳送到所選擇的保護(hù)繼電器和控制設(shè)備。 　　監(jiān)控管理層是系統(tǒng)的最上層部分。又是人機(jī)交互的直接窗口，主要由SCADA 系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)組成。而這些系統(tǒng)又是由計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備和系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件等組成。它們負(fù)責(zé)對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。通過(guò)通訊接口實(shí)現(xiàn)在全廠局域?qū)崿F(xiàn)交換數(shù)據(jù)和信息共享。 3.應(yīng)用 　　3.1 案例1 　　上海中油公司配電系統(tǒng)的供電范圍包括五套工藝生產(chǎn)裝置。變配電系統(tǒng)監(jiān)控范圍包括10KV /0.4KV變壓器，1KW發(fā)電機(jī)中壓開關(guān)柜、低壓配電柜等變配電設(shè)備。見(jiàn)圖3.1所示 [align=center] 圖3.1 中油聯(lián)合裝置配電監(jiān)控系統(tǒng)[/align] 　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層采用的是丹東華通測(cè)控公司PDM-800系列綜合智能電力監(jiān)控儀表、綜合保護(hù)裝置、智能型馬達(dá)控制器等智能變配電監(jiān)控/保護(hù)產(chǎn)品。這些儀表設(shè)備采用雙絞線串接起來(lái)，將有關(guān)信息輸送至網(wǎng)絡(luò)通訊層的通訊控制器。同時(shí)這些產(chǎn)品不依賴于網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立完成對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)監(jiān)控等功能，實(shí)時(shí)顯示電氣設(shè)備工作狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)，故障信息和事件記錄，保護(hù)定值等。 　　網(wǎng)絡(luò)通訊層產(chǎn)品采用的也是丹東華通測(cè)控公司的2000R+網(wǎng)絡(luò)通訊控制器，用于完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層和監(jiān)控管理層之間通訊數(shù)據(jù)的上行和下達(dá);控制器安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層（進(jìn)線柜或電容器柜內(nèi)），具有多種下行口配置可選，每個(gè)下行口最多可帶32個(gè)智能通訊單元。其具有獨(dú)立的前置機(jī)功能，可不依賴于站控層監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，完成通訊數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)組態(tài)、總線轉(zhuǎn)換、同時(shí)與多主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)與上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、MIS管理系統(tǒng)等信息資源共享。 　　監(jiān)控管理層利用的是各處化工裝置DCS系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)變配電系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能。 　　DCS（Distributed Control System）為集散型控制系統(tǒng),是將控制所造成的危險(xiǎn)性分散,而將管理和顯示功能集中的一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，有由PC工作站，控制器，I/O卡件，通訊網(wǎng)絡(luò)等硬件和系統(tǒng)，圖形及編程應(yīng)用軟件等組成。 　　應(yīng)用廠家產(chǎn)品有橫河的CS3000，浙大中控的ECS100等DCS系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)DCS廠家的Modbus通訊I/O卡件讀取2000R+網(wǎng)絡(luò)通訊控制器的通訊數(shù)據(jù)，利用DCS的組態(tài)編程監(jiān)控管理軟件和豐富友好的圖形界面，顯示整個(gè)配電系統(tǒng)電量等遙測(cè)數(shù)據(jù)、異常報(bào)警信號(hào)等，提供正常的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)表及運(yùn)行狀態(tài)圖、參數(shù)圖、電能數(shù)據(jù)分析等畫面。不同操作級(jí)別人員可根據(jù)不同的權(quán)限方便的進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)修改、歷史數(shù)據(jù)查詢、時(shí)間報(bào)警記錄查詢和報(bào)表統(tǒng)計(jì)管理工作。實(shí)現(xiàn)包括 10kV /400V 變配電系統(tǒng)的遙信、遙測(cè)、遙控、管理等功能。 　　3.2.案例2 　　上海賽科聯(lián)合裝置配電系統(tǒng)的供電范圍包括9套工藝生產(chǎn)裝置和動(dòng)力中心化工罐區(qū)等公用工程。由一個(gè)220KV總變電站和7個(gè)35KV分變電站組成。涵蓋220/35/10KV /6KV /0.4KV變壓器，24MW發(fā)電機(jī)，高壓開關(guān)柜、低壓配電柜等變配電設(shè)備。采用ABB公司SCADA系統(tǒng)對(duì)整個(gè)變配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遙信、遙調(diào)、遙測(cè)、遙控等功能，并通過(guò)公司內(nèi)部的LAN實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享。見(jiàn)圖3.2所示。 [align=center] 圖3.2 賽科聯(lián)合裝置配電監(jiān)控系統(tǒng)[/align] 　　SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。 　　監(jiān)控管理層的SCADA系統(tǒng)分兩級(jí)管理。即中央控制室CCR中的SCADA 系統(tǒng)及下屬的7個(gè)分散的廠區(qū)SCADA系統(tǒng)。各自變電站SCADA系統(tǒng)都配有工程師工作站，用于監(jiān)控各自區(qū)域配電系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和對(duì)智能保護(hù)繼電器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。每個(gè)變電站的區(qū)域 SCADA通過(guò)RTU采集現(xiàn)場(chǎng)的信息供本地工作站，并且通過(guò)LAN向中央控制室CCR中的SCADA的系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。另外SCADA系統(tǒng)與DSC系統(tǒng)通過(guò)通訊接口，實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)和信息共享。 　　網(wǎng)絡(luò)通訊層是ABB公司RTU560數(shù)據(jù)采集控制器，RTU作為數(shù)據(jù)集中器，采集來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的MV/LV中智能保護(hù)繼電器（REF）、智能馬達(dá)控制器（INSUM）、馬達(dá)調(diào)速控制器（VSD），智能電力監(jiān)控儀表（PQM）及通過(guò)INTERFACE接受來(lái)自UPS、HVAC的硬接線信號(hào)，這些信號(hào)包括：配電系統(tǒng)狀態(tài)、測(cè)量電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)、保護(hù)繼電器的參數(shù)、馬達(dá)等用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，并將這些信息傳輸?shù)秸緝?nèi)的工作站系統(tǒng)和CCR的SCADA工作站系統(tǒng)。同時(shí)，來(lái)自中央控制室SCADA工作站或EWS的命令將通過(guò)變電站的RTU直接傳送到所選擇的當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)繼電器和控制設(shè)備;RTU將通過(guò)冗余的MODBUS接口直接和區(qū)域變電站中的DCS節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，傳輸配電系統(tǒng)的狀態(tài)信息和MV/LV馬達(dá)運(yùn)行參數(shù)和溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)所有馬達(dá)操作將通過(guò)獨(dú)立的冗余MODBUS通信直接從DCS傳送到智能控制單元（ICU）。ICU提供兩個(gè)MODBUS從通信口與DCS連接，允許DCS對(duì)MV/LV馬達(dá)進(jìn)行控制、監(jiān)視和故障、事件報(bào)警。 4.結(jié)束語(yǔ) 　　大型石油化工聯(lián)合裝置可以采用全廠SCADA系統(tǒng)實(shí)施完成整個(gè)變配電系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能，與Dcs系統(tǒng)通過(guò)通訊接口，實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)和信息共享。并由DCS系統(tǒng)完成對(duì)MV/LV馬達(dá)等用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理。一般石油化工裝置可以采用DCS系統(tǒng)實(shí)施完成整個(gè)變配電系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能，節(jié)省設(shè)備投資，有利儀表電氣設(shè)備管理。 　　變配電監(jiān)控系統(tǒng)可以依據(jù)裝置要求靈活配置，滿足不同企業(yè)安全可靠、經(jīng)濟(jì)便捷的配電系統(tǒng)的需要。 參考文獻(xiàn) 　　1. 吳澤生，吳艷萍.數(shù)字化電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的探討[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2004，24（1）：94-97。