NCS系统运行状态下的改造

刘瑞

摘  要：NCS系统是当今电力系统与电厂运营中主要的电力检测系统，同时NCS系统也是发电站进行调度调节的调度系统，在现在的社会中绝大部分发电厂都运用了NCS系统。因此，本文将通过对NCS系统的运用范围以及NCS系统的结构优势进行详细的分析，并通过具体案例来展示NCS系统应用于超超临界发电机组的改造过程中所起到的关键的作用。并通过对相关NCS案例的分析与探究，从而充分的分析NCS系统在发电过程中的具体应用效果，并为使用NCS系统的相关发电厂提供技术层面的参考。

关键词：NCS系统  发电厂改造  发电系统

中图分类号：TM621                            文献标识码：A                      文章编号：1674-098X（2020）08（b）-0036-03

Abstract： NCS system is the main power detection system in today's power system and power plant operation. At the same time， NCS system is also the dispatching system of power station for dispatching regulation. In today's society， most power plants use NCS system. Therefore， this paper will analyze the application scope and structural advantages of NCS system in detail， and show the key role of NCS system in the transformation process of ultra supercritical through specific cases. And through the analysis and exploration of relevant NCS cases， we can fully analyze the specific application effect of NCS system in the power generation process in China， and provide technical reference for relevant power plants using NCS system.

Key Words： NCS system; Power plant reconstruction; Power generation system;

1  我国的NCS系统发展现状与相关介绍

NCS系统在发电系统中属于发电站在全自动控制技术系统下的分属系统，NCS系统以及以往传统的DCS等相关系统在相互的配合与协调运作下，共同的组成了发电站全自动控制技术相关运作系统体系，并作用于发电站在生产环节一直到最终环节的发电控制。NCS系统与其他相关系统一样遵守诸如ICE61850等国际认可的国际标准，并且与其他相关系统对集控站及发电厂站的整体监控系统提供支撑工作，NCS系统是集各种综合功能为一身的高度集成系统，它能够对各种规模大小的发电厂或发电机组升压站提供相关的数据监测服务，并且为电厂相关设备机组等在数据监测领域提供可靠高效、成熟完善的解决方案与系统支撑，并通过以上方式，促进发电厂的全自动监控技术进行更加全面的发展。

2  NCS系统所具备的优点

2.1 NCS系统具有完善的电气解决方案

NCS系统在功能性上具有一套非常完善的促进发电厂电气综合自动化相关的功能，这套功能可以使整体项目工程在进行项目的整体设计、项目的发电生产以及设备的运营与其维修等多角度都能得到效率的大幅度提升，并且能够减少各个环节之间的协调工作量，使整体的发电流程变得更加高效简洁。

2.2 NCS系统使用智能一体化的系统配置方式

NCS系统的配置方式是采用配置相关数据的智能一体化配置，并对数据进行系统的一体化的智能管理，并且让间隔层当中的各种实验装置与通信层之间的各种实验装置能够从发电厂的站控层进行远程的调整与匹配，从而做到远程智能化校验。通过对这种校验方式的运用，NCS系统一方面可以对通信层与间隔层之间的各种数据信息进行实时的监控和比對，另外也能从各种角度来确保数据上行下行具有足够的统一性。

2.3 NCS系统拥有符合IEC61580标注的一体化系统配置方式

NCS系统在自身的设计中就具有着集开放性与交互操作性于一身的IEC61580标准，也正是因为这种原因，系统自身可以通过标准中的相关建模优势，来对涌入的各类信息流进行高度的筛选与优化。并且能够通过系统中的SCL配置网络工具，让建模与模型的功能拥有极强的适配性。

2.4 NCS系统具有非常优秀的跨平台能力

NCS系统中关于平台的设计与应用全部使用跨平台的设计方式进行运营。系统中的软件、硬件运行方法和算法均具有着充分的透明性，并且因为这种设计原因，能够让系统在不同的软件平台和硬件操作系统中均能够获得更加流畅的运行表现，从而能够给系统用户提供出各种方式的软件、硬件兼容及运行的解决方法，并且在系统界面键入与功能的一致性等方面，NCS系统均有着十分优异的表现。

2.5 NCS系统拥有着十分完善的权限管理与责任区管理

NCS系统可以对电厂的分布情况和电厂的电压等级进行分析和监控，从而对其进行科学化的责任区划分。通过这种方式对平台的运行权限进行责任化的管理，从而对不同人员的操作权限进行精细的划分和制定，为不同种类的工作员工进行不同种类的权限匹配，同时可以实现所有用户均可通过系统对不同的责任区进行管理，并且在管理的同时，对自己的所拥有的权限进行工作或工单的处理。

3  NCS系统在电厂中的运行结构与改造方案

3.1 项目的整体概述

该项目的核心是两个1000MW的超超临界发电机组，其连接方式采用单元接线法，接入电压为500kV，使用了一个半断路器的接线对整体机组进行连接，所能够处理的信息数量数值如下：所输入的模拟数量为79，所输入的开关量为459;所输入的控制量为109，输出点的模拟量为3点。

针对以上的项目情况進行设计，可以采取软件设计的设计方法和设计原则，将整体项目分为站控层和间隔层两个部分，而其中的站控层所用到的通信系统由PSX609以及SCADA共同进行支撑工作，所有的设备需要通过连接以太网的方法，将其由各个分支接入到主干网络系统之中，所有设备与软件所采用的协议为标准的TCP/IP，通过这种方式来满足系统对于高速通信能力的要求，也由此使系统具备智能信息共享的相关能力。在间隔层运用网关装置为PSX649装置，间隔层所用到的数字综合测控装置的型号为PSR660，并且网络相关的继电器控制室内有着所有的测试单元模组。网络通信方案为当前先进的双网络型通信方案，并且通过这种通信方案实现将测控装置直接连接进入整体项目的以太网通信网络，并且能够连接进入站控系统的后台系统。使用诸如PSX609 等连接方式进行连接。以上的系统配置方式是当前大部分变电站所普遍使用的配置方法，将AGC测控终端设备配备在整体发电机的电子设备间内，并且可以通过这种测控终端设备中所具有的双以太网通信网络和其中的PSX609网关设备进行相应的连接。

3.2 项目的改造方案

在进行NCS系统的具体改造过程中，可以将改造范围进行两部分的划分，其中一部分为间隔控制层，另一部分为站控层。可以按照两台主机对应一位操作人员，一台工程师的工作站配两台通信服务器的配置方法，对站控层进行合理的资源配备。并且通过这种资源配备方案，实现所有升压站内的所有监控、检测与控制管理的一体化集成。

首先对站控层进行改造，改造站控层的方案主要由两个部分构成，其一为通信类服务器装置，这一部分装置的构成是由两台PSX609系统所完成的。而另一部分则是由处于后台位置的SCADA系统所构建完成的。在通信服务器的选择上，要选择具有双机备用系统并保证能够进行并列运行的通信服务器装置，在每一个通信服务器装置中，都会配备3个相独立的以太网模组，并且利用这种方式可以实现通过以太网网与后台控制系统进行通信，从而可以进一步的加强数据流的交换，加强信息更新的效率，使资源调度具有良好的实时性，并且在以上的配置方案下，网络数据的上传速率峰值可以超过100Mbit/s，也是因为这一原因，NCS系统的数据通信效率得到了充分的保证。

另外通信服务器可以借助其以太网的网卡使用TCP/IP协议，从而对ems通信实现更加高效的调度与调整。因此，每一个应用层当中的协议都可以对应一块网卡，并且通过这种方式实现各层的同时运行，另外通过通信服务器所实现的并不仅仅是通信功能，利用通信服务器终端还可以实现与其他网调相关设备的通信。

4  整体项目的改造效果与经验总结

整体的NCS项目改造一共需一周的时间，通过这种改造方式，能够实现电机组在不停转的工作模式下进行相关的改造。并且通过这种改造方式进行改造的电机组，可以在半年的时间内保持网络系统的持续运营，并且不需要进行割接工作。整体与NCS相关的各种项目改造过程一般具有较小的差异性，随着科技的发展，NCS系统的功能性也会逐渐的提升，逐渐的满足各类的组网要求。

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