在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中，隨著計算機技術和網絡通信技術的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化建設發(fā)展越加完善，尤其是在電力系統(tǒng)監(jiān)控和電力調度自動化系統(tǒng)中，廣泛采用了最新的計算機技術、通訊技術和圖像處理等技術。借助當今計算機的強大快速綜合處理能力，實施對大電網運行管理的計算機監(jiān)控，實現(xiàn)對投入系統(tǒng)運行的發(fā)電廠（火力、水力等形式的發(fā)電廠）進行遙測、遙控、遙信、遙調（四遙技術），并進行統(tǒng)一的調度管理，密切監(jiān)視大電網運行，使電力系統(tǒng)能夠安全、經濟、穩(wěn)定的運行。 從八十年代以后，我國電網調度自動化系統(tǒng)發(fā)展非常迅速，整體功能和設備水平有很大程度提高，特別是從九十年代開始，電力調度自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)，已從80年代的封閉式、集中式系統(tǒng)向開放式、分布式、集散式的集成系統(tǒng)發(fā)展，在保證電網安全、可靠、經濟運行方面發(fā)揮了重要作用，已成為我國各級調度部門指揮電網穩(wěn)定、可靠、長久運行不可缺少的重要方法和必要手段，同時也為我國的電力系統(tǒng)提供了穩(wěn)定、可靠的解決方案。 隨著現(xiàn)代社會生活的快速發(fā)展，日益劇增的電能需求已促使電力系統(tǒng)進入了一個大機組、大電網和超高壓時代，電網結構日趨復雜化，系統(tǒng)越來越龐大。同時，電力工業(yè)的迅速發(fā)展已促使越來越多的大容量或超大容量的發(fā)電機組投入電網中運行，使發(fā)電廠出力不斷提高，大型發(fā)電廠在現(xiàn)代電網中發(fā)揮著重要作用。電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)是電力調度自動系統(tǒng)中的組成部分之一，全面監(jiān)視、監(jiān)測、控制廠站發(fā)電設備，是集通信技術、控制技術和計算機技術為一體的綜合自動化系統(tǒng)，并隨時將發(fā)電廠的運行情況，以遙信的信息方式送往調度中心，并同時接收調度中心的調度管理信息。另外，發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)對穩(wěn)定發(fā)電廠生產過程，合理、經濟的安排生產，提高勞動生產率，改善生產環(huán)境，減輕體力勞動等多方面，都有十分顯著的經濟效益和社會效益。因此，廠站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)、研制和生產已受到各國電力公司的高度重視，不僅在計算機軟、硬件上得到更新?lián)Q代，而且在監(jiān)控功能方面進行功能擴展。目前國內外電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)多采用國際上流行的分布式開放系統(tǒng)結構，系統(tǒng)軟件為多任務實時操作系統(tǒng)，從而保證監(jiān)控系統(tǒng)結構的合理性、易擴性和可靠性，使其充分發(fā)揮集測量、控制、保護、通信綜合自動化的作用，也為我國提供了適合自身發(fā)展的監(jiān)控系統(tǒng)。 一般情況下，對于電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)和電力調度系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量都大，可靠性要求也高，有的還需要實時性，所以必須采用以計算機為主的監(jiān)控系統(tǒng)才能滿足要求，一般采用分層分布開放式系統(tǒng)結構，該系統(tǒng)是把電廠的各項功能，按分層分布處理的原則由功能模塊和接口模塊所組成計算機分布系統(tǒng)，使得整個系統(tǒng)能夠統(tǒng)一協(xié)調，合理分工和處于最佳運行的狀態(tài)；系統(tǒng)經過計算機監(jiān)控后，通過一些編制的控制程序，根據(jù)電網調度中心給定的總功率，電站合理地在機組間分配有功及無功功率，使機組在最佳功率下，安全經濟運行，同時實現(xiàn)了全廠房無人值班，由上層工作站微機進行監(jiān)控管理，實現(xiàn)電力的調度和有效控制。整個系統(tǒng)功能主要有如下幾點： 1．數(shù)據(jù)采集與通訊 2．顯示與監(jiān)視 3．故障診斷與報警 4．自動發(fā)電控制 5．自動電壓控制 6．機組和斷路器的控制 7．事故順序記錄 8．水流量計算 9．培訓仿真等 其中的幾點是非常重要的： 1）數(shù)據(jù)采集：對電廠生產過程的各種數(shù)據(jù)量、模擬量、狀態(tài)量等進行自動采集，并把采集的數(shù)據(jù)進行自動整理。 2）數(shù)據(jù)處理：根據(jù)各種工況的要求和工作模式，對所采集的數(shù)據(jù)進行計算，按照各程序進行控制、監(jiān)視、定值給定和最佳運行。 3）數(shù)據(jù)通訊：與調度中心或控制中心進行數(shù)據(jù)通訊，把電廠運行狀態(tài)參數(shù)傳送給調度中心相關人員。 因此，這種分布開放式系統(tǒng)可完全滿足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強的要求。 研祥作為國內最大的嵌入式產品研發(fā)、生產和銷售為一體的高科技公司，其產品在電力領域應用是非常廣闊的；其生產的高可靠性、穩(wěn)定性的工控機產品，可以使用在電力系統(tǒng)調度、電力機房監(jiān)控、無人職守的變電站監(jiān)控、通訊控制等相關控制系統(tǒng)中，給國內的電力系統(tǒng)提供了良好的核心控制產品，提高了整個系統(tǒng)的自動化水平和安全性。例如，在110KV變電站綜合自動化系統(tǒng)中，就采用了研祥的工控計算機作為管理控制主機，同時結合相應的通訊模塊，實現(xiàn)該變電站的自動化運行，系統(tǒng)的方框圖如下： 由如上的結構圖可以看出，通信管理機完成的功能是：以RS-485方式完成與SCADA系統(tǒng)、保護監(jiān)控裝置的通信；接入MODEM/光端機/擴頻電臺完成與縣調、地調的數(shù)據(jù)通信；完成與站內其他智能設備的數(shù)據(jù)通信，如直流屏、多功能電度表、小電流接地選線裝置、其他廠家保護裝置等。工控機在此系統(tǒng)中是一個核心的控制中心，可以通過一些通訊方式與外界進行通訊。 根據(jù)110KV變電站的規(guī)模及站內運行設備的數(shù)量，該通信管理機在設計時按照實用性、穩(wěn)定性及可擴性設計原則，通信基礎平臺可以采用研祥智能科技股份有限公司生產的IPC-810機箱（4U 工業(yè)計算機機箱），內置工業(yè)級底板IPC-6114P7加工業(yè)級CPU卡FSC-1717VN（采用Intel 875P芯片組的高性能主板）。通信擴展則可選用ISA總線RS-485/422工業(yè)通信四串口卡一塊，而RS-232方式通信的設備接口，可選用ISA總線RS-232通訊四串口卡一塊。 系統(tǒng)配置說明（采用研祥公司的產品，具體性能請參見www.evoc.com） 研祥的產品還在電力調度系統(tǒng)中廣泛使用，下圖是系統(tǒng)的方框圖 該電力調度自動化系統(tǒng)主要由廠站端系統(tǒng)、調度端系統(tǒng)和通信系統(tǒng)三部分構成，每個部分實現(xiàn)不同的功能，有著其特殊的作用。 （1）廠站端系統(tǒng) 廠站端（指發(fā)電廠、變電站端）的監(jiān)測與控制系統(tǒng)由前端智能單元、工控機、網絡通信管理卡和相應軟件組成。 1）前端智能單元。前端智能單元一方面完成對各線路電流（A相、B相和C相）、電壓（A相、B相和C相電壓；AB相間電壓；BC相間電壓；CA相間電壓）、三相/單相有功功率、三相/單相無功功率、三相/單相正有功電能、三相/單相負有功電能、三相/單相正無功電能、三相/單相負無功電能、三相/單相功率因數(shù)等電參量的測量；另一方面還要完成對各開關狀態(tài)的檢測和控制。 2）工控機。工控機用于顯示廠站電氣主接線及其運行狀況、顯示各種曲線和圖表、記錄各種數(shù)據(jù)、異?；蚴鹿蕡缶按蛴?、信息轉發(fā)和接收。一般變電站只需要一臺工控機即可完成上述全部工作。在發(fā)電廠，根據(jù)監(jiān)視點的需要可增加工控機的臺數(shù)。 3）網絡通信管理卡。網絡通信管理卡插在工控機的擴展槽上，通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)前端智能單元和工控機之間的高速數(shù)據(jù)交換，并實現(xiàn)對網絡的管理。運用較多的如：RS-232/485,RJ-45接口等。 （2）調度端系統(tǒng) 調度端對整個系統(tǒng)進行監(jiān)視、控制和管理。調度端系統(tǒng)由工控機、調制解調設備、多路通信接口設備、大屏幕顯示器構成。調度端發(fā)出的命令通過Modem調制后送到載波信道，然后送到廠站端。多路通信接口完成多路數(shù)字信號與廠站端工控機的數(shù)據(jù)通信。大屏幕顯示器用來顯示電力網絡圖、電網參數(shù)和負荷曲線等。 （3）數(shù)字通信 廠站端與調度端之間的數(shù)據(jù)交換是通過數(shù)據(jù)信道傳送的。目前電力系統(tǒng)有載波信道、微波信道和光纖信道等。對于載波信道和微波信道，需要在信道兩端使用電力系統(tǒng)的專用調制解調器Modem，同一信道兩端的Modem最好采用同一廠家同一型號的Modem。 總結來說，根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)場實際需求，可以任意的調配、選擇現(xiàn)場設備來實現(xiàn)系統(tǒng)功能，作為控制系統(tǒng)的核心部分――工控計算機，則需要慎重選擇，不然會給整個系統(tǒng)帶來不必要的障礙，那么為什么要選擇研祥公司的工控計算機呢？可以基于以下幾點考慮： 1、高可靠性 研祥智能科技專心致力于EIP（嵌入式智能平臺）的研制與生產，投入大量人力物力進行產品性能和可靠性的提升，在生產及測試方面，嚴格把關，確保每一出自研祥的產品都符合客戶需要。作為國內同行業(yè)唯一一家率先通過ISO-9001：2000版質量體系認證的EIP（嵌入式智能平臺）的廠商，研祥智能產品先后順利通過《PC總線工業(yè)計算機及自動化產品》鑒定委員會專家測試組、空軍電子設備測試中心、工業(yè)總公司檢測中心、中國電子產品質檢中心等測試機構的各項嚴格測試，證明研祥智能科技的產品適應在各種需要長時間運行的惡劣環(huán)境使用。 2、安裝方便 根據(jù)研祥智能多年在工業(yè)級計算機領域的服務經驗，一個好的嵌入式解決方案，除了性能方面能夠傲然出眾之外，還需要為客戶考慮現(xiàn)場操作的簡易性。研祥智能在產品的結構方面同樣精益求精，您可以在緊湊的機箱內游刃有余的安裝各種擴展模塊，線纜分布井井有條。專業(yè)就是深知客戶的心思，并提前考慮。 3、性價比優(yōu)異 研祥智能股份在深圳、美國和臺北有超過200名研究人員專門進行EIP的開發(fā)工作，保證研祥技術能夠處于行業(yè)內的領先地位。作為國內最大的嵌入式智能平臺生產供應商，在國內進行大規(guī)模生產測試，產品制造成本大大降低。遍布國內的分支機構就近為客戶提供咨詢和售后服務，有效減少日常的運營成本，具備優(yōu)異的性能價格比。 4、服務一流 研祥智能作為中國EIP（嵌入式智能平臺）的領導廠商，不但提供性能出眾的產品而且EVOC的服務網絡遍布全國，除了深圳、北京、上海等二十多家直屬分公司外，全國大中城市數(shù)十家代理商隨時隨地為您提供專業(yè)的服務，24小時響應客戶需求。