电网变配电和用电管理中FCS技术的应用

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摘要：我国的电力企业发展越来越快，电网系统建设规模也越来越大。为保证电网系统安全、稳定的运行，必须加强电网变配电和用电管理，文章介绍了fcs技术具有数字化功能强、智能化特征鲜明等特点，提出其能有效地用于电网变配电和用电管理中，FCS技术对电力企业的生产管理有十分重要的作用。

关键词：电网变配电；用电管理；FCS技术；数字化；智能化；四网融合

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0047-02

电网系统是由发电厂、电网、用户等部分组成，随着经济和科技的飞速发展，智能化电网已经成为电网系统发展的主要方向，电网的变配电是电网系统的重要分支与用户有紧密的联系，由于电网变配电具有网络分支多、生产参数检测量大、集约化程度高等特点，为确保电网系统的正常运行，必须加强电网变配电和用电管理。

1 FCS技术的概述

1.1 FCS技术的简介

FCS技术是在DCS/PLC的基础上研发的一种新技术，FCS技术即现场总线控制技术，这里的现场总线是指从控制系统连接到现场设备的双向串行数字通信总线，现场总线的“现场”指的是现场设备，而不是指某个位置。FCS技术是一种开放式、数字化、多节点、双向串行的控制技术，能用于自动化系统和智能化现场设备管理中。随着FCS技术的不断发展，FCS技术在电网系统的应用越来越广泛，FCS技术为电网变配电和用电管理提供了良好的选择方向。

1.2 FCS技术的优势

FCS技术是在DCS/PLC的基础上研发出来的，在很多方面继承了DCS/PLC的成熟技术，例如在现场变送器的两线制供电、阀门定位器的两线制供电、IEC61131-3的编程组态方法、人机界面操作站、远程I/O、本质安全防爆等方面。同时FCS技术比DCS/PLC技术更加先进，超脱了DCS/PLC的框架，FCS技术的最大特点是现场设备的数字化、网路化、智能化。FCS技术为分布式网络自动化系统，采用标准通信协议，属于分散控制结构，准确度很高，误码率低，运行、安全、维护等操作简单。

2 FCS技术在电网变配电和用电管理中的应用

2.1 在变电站监控中的应用

变电站是电网系统现场监控设备繁多、信号收集量比较大的一个中转站，变电站的现场信号采集包括电流、电压、过流、过压、功率、温度、短路保护等信号，这些信号的准确性对分析现场设备的正常运行有十分重要的作用。传统的变电站现场设备监控方式为RS-485模式，这种模式的现场查询方式和负载容量已经不能满足电网系统发展的需求，如果RS-485模式的通信方式出现故障，就会导致整个系统瘫痪，严重地影响了电网系统的正常运行。采用FCS技术进行变电站监控，能有效地提高现场设备信号的准确性，提高通信效率，FCS技术能实现手机通信故障报警，可以实现无人值守，极大地减少了工作人员的劳动量，有效地降低了电力企业的生产成本。

2.2 电能参数远距离监控

FCS技术能满足电力系统运行管理的智能化、数字化、网络化、信息化要求，FCS技术能有效地提高电能参数检测质量，从而保证了电网系统安全、稳定的运行。目前，有很多电力企业采用FF总线、CAN总线等现场总线建立的电能检测基站，以自动抄表为核心技术，以现场总线技术为载体进行信息传递，将用电管理技术、电测技术、通信技术等于一体，实现信息处理模块化、数据收集模块化、远程监控模块化，从而快速、高效、实时地完成电能参数监控任务，这样能及时准确地为客户提供服务，有利于电能数字化、智能化管理的实现。

2.3 “四网融合”的电力调度管理

随着经济的快速发展和科技的不断进步，我国的电力调度系统发展规模越来越大，传统的DCS技术已经不能满足电力企业宏观管理额要求，目前，电力企业存在发电生产控制系统和集团公司生产管理系统相互独立的现象，采用FCS技术能打破这种现象，真正地实现数字化、分布式控制系统，从根源上改变管理信息网络系统的结构。在底层网络系统中，FCS技术打破了传统总线的局限性，为全面智能化、数字化管理奠定了良好的基础。随着计算机网络技术的快速发展，将通信技术应用到现场设备和数据管理中，以现场总线为基础网络，将互联网、企业网络、电力网、通信网络组合在一起，形成“四网融合”框架，从而推动用户信息、企业信息、现场信息等三方信息的交流，优化电力企业的电力调度和管理，增加电力企业的经济效益，有效地促进电力企业的发展。

2.4 智能家居电器监控

智能家居电器是电网系统中用户终端设备之一，智能家居的实现，能满足智能电网的建设要求，做到智能用电、节能减排。智能家居包括室内温度、光线、烟感、急救、防盗等监控，室外门口、阳台、车库的监控，家用电器如电视、照明、电脑、空调、洗衣机、热水器、电冰箱等电器的电流、电压、功率因素的监控，电、气、水的远程抄表服务。FCS技术能将家居内用电设备连接起来，构建底层网络，采用无线网络、Web技术实现远程实时监控，从而准确、客观地掌握家居电器用电状况。

3 FCS技术在发电厂的应用

发电厂系统I/O测点比较多，现场设备比较多，并且设备比较集中，发电场的各个系统都有设备监控复杂、实时性高、可靠性要求高的特点，为保证发电厂各系统安全、稳定的运行，必须使用安全、可靠的控制系统进行监控。在发电厂系统中采用FCS技术，能真正地实现全厂监控，FCS技术能快速、高效地收集设备运行、管理等信息，极大地提高设备诊断功能，从而实现了现场设备远程监控和维护，优化了现场设备操作。FCS技术能减少控制柜的使用数量，减少了电缆数量，有效地降低了运行成本，FCS技术能增强系统抗信号干扰能力，快速、准确地将信号传递出去，从而提高了整个系统的可靠性和安全性。

4 结语

FCS技术具有系统成本低、集成能力强、可靠性强、系统测量控制精度高等特点，能为用户提供互操性、开放式、标准化的控制产品，将FCS技术应用在电网变配电和用电管理中，能有效地提高电力企业的生产管理水平，降低电力企业的生产成本，增加电力企业的经济效益，提高电力企业的市场竞争力。

参考文献

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作者简介：徐光禹（1983-），男，陕西商洛人，陕西龙门钢铁集团陕西大西沟矿业有限公司助理电气工程师，研究方向：电气工程及其自动化。