計算機監(jiān)控系統(tǒng)在程江口水電站的應用方案
［摘要］：分別介紹程江口水電站采用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的功能，其為程江口電站實現(xiàn)管理料學化、現(xiàn)代化提供了條件。
［關鍵詞］： 電機 流量計 直流調(diào)速 工控
摘 要 分別介紹程江口水電站采用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的功能，其為程江口電站實現(xiàn)管理料學化、現(xiàn)代化提供了條件。
關鍵詞 程江口電站 監(jiān)控系統(tǒng) 應用
一、概 述
程江口水電站工程位于湘江一級支流耒水中游，地處湖南省資興市香花鄉(xiāng)程江村，是一個以發(fā)電為主，兼顧航運、提灌、旅游、生態(tài)治理等綜合利用的水利水電樞紐工程。本電站水頭6．3m，流量為2×235m3／s，裝機容量為2×12．5MW，為燈泡貫流式機組。
二、設計目標
按少人值班進行總體設計和系統(tǒng)配置，不設常規(guī)控制系統(tǒng)。電站的日常運行完全依靠計算機系統(tǒng)。
三、系統(tǒng)概況
本電站采用開放、分層分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以保證各子系統(tǒng)選用不同計算機時的兼容性，系統(tǒng)擴展和設備更新時的可移植性，網(wǎng)絡采用光纖以太網(wǎng)。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)從功能上分為負責完成全廠集中監(jiān)控任務的電站級控制層和負責完成機組、開關站、公共設備、大壩弧門等監(jiān)控任務的現(xiàn)地控制單元層。各現(xiàn)地控制單元(LCU)以PLC為基礎，并與標準以太網(wǎng)直接聯(lián)網(wǎng)。各系統(tǒng)均具有自診斷功能，即使電站控制層發(fā)生故障，仍可通過LCU上的顯示觸摸屏等設備對水輪機組及輔助設備、電站公用設備、110kV開關站、大壩弧門等進行操作和監(jiān)視。
電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與調(diào)度中心、水情測報、大壩監(jiān)測等系統(tǒng)的通信。
機組LCU能與勵磁系統(tǒng)、調(diào)速器系統(tǒng)、機組繼電保護系統(tǒng)進行通信；開關站及公用設備能與主變繼電保護系統(tǒng)、110kV線路繼電保護系統(tǒng)、廠變繼電保護系統(tǒng)、技術供水控制系統(tǒng)、消防供水控制系統(tǒng)、檢修排水控制系統(tǒng)、滲漏排水控制系統(tǒng)、高低壓氣機控制系統(tǒng)、油壓裝置控制系統(tǒng)、廠區(qū)排水控制系統(tǒng)等進行通信；大壩弧門等設備控制LCU與現(xiàn)場11孔弧門控制系統(tǒng)進行通信。
四、電站級功能
電站級負責協(xié)調(diào)和管理各現(xiàn)地控制單元的工作、收集有關信息并作相應處理和存儲。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
包括采集電氣量、脈沖量、非電量、數(shù)字量、開關量。
2．安全運行監(jiān)視
主要包括狀變監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視、趨勢分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。
3．實時控制和調(diào)節(jié)
包括自動發(fā)電控制、自動電壓控制和運行人員通過操作員工作站實時調(diào)控。自動發(fā)電控制為監(jiān)視系統(tǒng)按照預給定的負荷曲線或運行人員及時給定的負荷值，同時考慮上、下游水位各機組的運行效率等因素，避開機組振動、氣蝕等約束條件，確定最佳的運行機組臺數(shù)、最優(yōu)機組的組合方式及運行機組間最優(yōu)負荷分配。自動電壓控制為滿足系統(tǒng)對本電站無功功率的需要或維持電站110kV出線電壓實時定值，實現(xiàn)各臺機組間無功功率按比例分配。運行人員可以通過操作員工作站完成機組運行工況轉(zhuǎn)換控制、有功功率和無功功率調(diào)整、各電壓等級斷路器及110kV隔離開關的操作、各種限值的簽定、報警和復歸、越限報警點投入和退出控制、對大壩弧門完成單孔或成組弧門的操作。
4．事故順序記錄
電站發(fā)生事故或故障時，各現(xiàn)地控制單元采集繼電保護、自動裝置及電站主設備的狀態(tài)變量，并上送電站級完成故障順序排隊，顯示、打印和存檔記錄。
5．記錄打印
包括定時打印記錄、操作記錄打印、報警記錄打印、趨勢分析記錄打印、召喚打印記錄、屏幕打印，打印的內(nèi)容包括各種報表、運行記錄報表、全廠設備投切操作記錄、設備事故或故障參數(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)對溫度和振動等變化趨勢的分析結(jié)果。
6．屏幕顯示
中央控制室的每套操作員工作站上裝設1臺CRT，作為實時操作和實時顯示廠內(nèi)主系統(tǒng)的運行狀態(tài)、設備的操作動態(tài)過程、設備事故和故障以及有關參數(shù)之用。事故報警的畫面具有最高的優(yōu)先權(采用多窗口技術)。
7．事故處理指導和恢復操作指導
在設備異常情況下，通過操作員工作站的“幫助”功能鍵給出運行控制和消除故障的原理性指導意見。
8．數(shù)據(jù)通信
電站監(jiān)控系統(tǒng)與電站控制層計算機之間、電站控制層與現(xiàn)地控制單元(LCU)之間由以太網(wǎng)通訊。電站監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊工作站的串行通訊接口與廠長終端、調(diào)度系統(tǒng)等實現(xiàn)通訊。
9．電站運行和維護管理
積累電站運行數(shù)據(jù)，為提高電站運行、維護水平提供依據(jù)。
10．系統(tǒng)診斷
電站級硬件珍斷和電站級軟件診斷，可在線和離線自檢計算機和外圍設備的故障、各種應用軟件和基本軟件故障。
11．語音報警、電話自動報警及查詢
運行人員對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行設置、定義發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)需要進行語音報警和電話自動報警。
五、機組現(xiàn)地控制單元功能
本單元監(jiān)控范圍包括水輪機、發(fā)電機及輔助設備(包括勵磁裝置和調(diào)速器的測控)、發(fā)電機出口斷路器等。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
采集機組各電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級，累計機組有功電度和無功電度，按需要上送電站級；收集主、輔設備、繼保裝置和自動裝置的狀態(tài)量，上送電站級。
2．安全運行監(jiān)視
與電站調(diào)速器、勵磁裝置和繼保裝置相配合，完成監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視。機組現(xiàn)地控制單元級在脫離電站級的情況下能保證機組安全運行。
3．控制和調(diào)整
(1)機組現(xiàn)地控制單元能自動完成機組工況變換和有功、無功功率的調(diào)整任務，無需依賴電站級。在接受命令后，整個工況轉(zhuǎn)換過程能自動完成，也能分步完成。
(2)機組自動停機方式分三種：
發(fā)電～正常停機：卸負荷后，解列，停機；
發(fā)電～快速停機：快速卸負荷后，解列，停機；
發(fā)電～緊急停機：直接解列，停機。
(3)機組同期并網(wǎng)。機組同期并網(wǎng)采用自動準同期方式，每臺機組配備一套微機自動準同期裝置。
4．事件順序記錄和發(fā)送
自動檢測本單元所管轄的設備狀變、繼保和自動裝置的動作情況，當任何上述信號按順序檢測到后，將事件的性質(zhì)上送電站級。
5．數(shù)據(jù)通訊
完成與電站級的數(shù)據(jù)交換，實時上送電站級所需的過程信息，接收來自電站級的控制和調(diào)整命令，實現(xiàn)與微機調(diào)速器、微機勵磁及保護設備間數(shù)據(jù)交換。
6．系統(tǒng)診斷
可在線自檢硬件、軟件故障。
六、開關站及公用設備現(xiàn)地控制單元功能
本單元監(jiān)控范圍包括主變、110kV線路、全廠公用輔助設備和400V廠用電系統(tǒng)、220V直流系統(tǒng)等。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
(1)采集全站6．3kV及以上配電裝置，全站公用的油、氣、水輔助系統(tǒng)及其保護裝置，400V廠用電及備用電源啟動投入裝置，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)等的電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級。
(2)接受線路的有功電度和無功電度，求出送出有功電度、倒送有功電度、倒送無功電度的實際值，上送電站級。
(3)收集主變、110kV線路的高壓斷路器、隔離開關及相關繼保等設備的狀態(tài)。
(4)收集全站公用的油、氣、水輔助系統(tǒng)及其保護裝置的工作狀態(tài)信息和報警信號，400V廠用電進線開關、母線分段開關狀態(tài)，備用電源自動投入裝置動作情況，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)的工作狀態(tài)和報警信號。
2．安全運行監(jiān)視
與監(jiān)控對象的保護和自動裝置相配合，完成狀變監(jiān)視、過限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視。在脫出電站級的情況下，本單元仍能監(jiān)視設備的運行，并能與機組現(xiàn)地控制單元協(xié)調(diào)工作。
3．控制
對6．3kV及以上的斷路器進行分、合操作，對110kV電動隔離開關進行分、合操作，對400V廠用電進線開關、母線分段開關的分、合操作，對全廠公用設備的啟、停操作，接受電站級控耐命令，完成前述操作。
4．其他功能
與機組現(xiàn)地控制單元一樣，具有事件順序檢測和發(fā)送、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)診斷等功能。
七、大壩弧門設備控制單元
本單元監(jiān)控范圍包括11孔弧形門。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
(1)采集大壩11孔泄洪弧門，大壩水庫水位的電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級。
(2)接受電站<
關鍵詞 程江口電站 監(jiān)控系統(tǒng) 應用
一、概 述
程江口水電站工程位于湘江一級支流耒水中游，地處湖南省資興市香花鄉(xiāng)程江村，是一個以發(fā)電為主，兼顧航運、提灌、旅游、生態(tài)治理等綜合利用的水利水電樞紐工程。本電站水頭6．3m，流量為2×235m3／s，裝機容量為2×12．5MW，為燈泡貫流式機組。
二、設計目標
按少人值班進行總體設計和系統(tǒng)配置，不設常規(guī)控制系統(tǒng)。電站的日常運行完全依靠計算機系統(tǒng)。
三、系統(tǒng)概況
本電站采用開放、分層分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以保證各子系統(tǒng)選用不同計算機時的兼容性，系統(tǒng)擴展和設備更新時的可移植性，網(wǎng)絡采用光纖以太網(wǎng)。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)從功能上分為負責完成全廠集中監(jiān)控任務的電站級控制層和負責完成機組、開關站、公共設備、大壩弧門等監(jiān)控任務的現(xiàn)地控制單元層。各現(xiàn)地控制單元(LCU)以PLC為基礎，并與標準以太網(wǎng)直接聯(lián)網(wǎng)。各系統(tǒng)均具有自診斷功能，即使電站控制層發(fā)生故障，仍可通過LCU上的顯示觸摸屏等設備對水輪機組及輔助設備、電站公用設備、110kV開關站、大壩弧門等進行操作和監(jiān)視。
電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與調(diào)度中心、水情測報、大壩監(jiān)測等系統(tǒng)的通信。
機組LCU能與勵磁系統(tǒng)、調(diào)速器系統(tǒng)、機組繼電保護系統(tǒng)進行通信；開關站及公用設備能與主變繼電保護系統(tǒng)、110kV線路繼電保護系統(tǒng)、廠變繼電保護系統(tǒng)、技術供水控制系統(tǒng)、消防供水控制系統(tǒng)、檢修排水控制系統(tǒng)、滲漏排水控制系統(tǒng)、高低壓氣機控制系統(tǒng)、油壓裝置控制系統(tǒng)、廠區(qū)排水控制系統(tǒng)等進行通信；大壩弧門等設備控制LCU與現(xiàn)場11孔弧門控制系統(tǒng)進行通信。
四、電站級功能
電站級負責協(xié)調(diào)和管理各現(xiàn)地控制單元的工作、收集有關信息并作相應處理和存儲。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
包括采集電氣量、脈沖量、非電量、數(shù)字量、開關量。
2．安全運行監(jiān)視
主要包括狀變監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視、趨勢分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。
3．實時控制和調(diào)節(jié)
包括自動發(fā)電控制、自動電壓控制和運行人員通過操作員工作站實時調(diào)控。自動發(fā)電控制為監(jiān)視系統(tǒng)按照預給定的負荷曲線或運行人員及時給定的負荷值，同時考慮上、下游水位各機組的運行效率等因素，避開機組振動、氣蝕等約束條件，確定最佳的運行機組臺數(shù)、最優(yōu)機組的組合方式及運行機組間最優(yōu)負荷分配。自動電壓控制為滿足系統(tǒng)對本電站無功功率的需要或維持電站110kV出線電壓實時定值，實現(xiàn)各臺機組間無功功率按比例分配。運行人員可以通過操作員工作站完成機組運行工況轉(zhuǎn)換控制、有功功率和無功功率調(diào)整、各電壓等級斷路器及110kV隔離開關的操作、各種限值的簽定、報警和復歸、越限報警點投入和退出控制、對大壩弧門完成單孔或成組弧門的操作。
4．事故順序記錄
電站發(fā)生事故或故障時，各現(xiàn)地控制單元采集繼電保護、自動裝置及電站主設備的狀態(tài)變量，并上送電站級完成故障順序排隊，顯示、打印和存檔記錄。
5．記錄打印
包括定時打印記錄、操作記錄打印、報警記錄打印、趨勢分析記錄打印、召喚打印記錄、屏幕打印，打印的內(nèi)容包括各種報表、運行記錄報表、全廠設備投切操作記錄、設備事故或故障參數(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)對溫度和振動等變化趨勢的分析結(jié)果。
6．屏幕顯示
中央控制室的每套操作員工作站上裝設1臺CRT，作為實時操作和實時顯示廠內(nèi)主系統(tǒng)的運行狀態(tài)、設備的操作動態(tài)過程、設備事故和故障以及有關參數(shù)之用。事故報警的畫面具有最高的優(yōu)先權(采用多窗口技術)。
7．事故處理指導和恢復操作指導
在設備異常情況下，通過操作員工作站的“幫助”功能鍵給出運行控制和消除故障的原理性指導意見。
8．數(shù)據(jù)通信
電站監(jiān)控系統(tǒng)與電站控制層計算機之間、電站控制層與現(xiàn)地控制單元(LCU)之間由以太網(wǎng)通訊。電站監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊工作站的串行通訊接口與廠長終端、調(diào)度系統(tǒng)等實現(xiàn)通訊。
9．電站運行和維護管理
積累電站運行數(shù)據(jù)，為提高電站運行、維護水平提供依據(jù)。
10．系統(tǒng)診斷
電站級硬件珍斷和電站級軟件診斷，可在線和離線自檢計算機和外圍設備的故障、各種應用軟件和基本軟件故障。
11．語音報警、電話自動報警及查詢
運行人員對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行設置、定義發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)需要進行語音報警和電話自動報警。
五、機組現(xiàn)地控制單元功能
本單元監(jiān)控范圍包括水輪機、發(fā)電機及輔助設備(包括勵磁裝置和調(diào)速器的測控)、發(fā)電機出口斷路器等。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
采集機組各電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級，累計機組有功電度和無功電度，按需要上送電站級；收集主、輔設備、繼保裝置和自動裝置的狀態(tài)量，上送電站級。
2．安全運行監(jiān)視
與電站調(diào)速器、勵磁裝置和繼保裝置相配合，完成監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視。機組現(xiàn)地控制單元級在脫離電站級的情況下能保證機組安全運行。
3．控制和調(diào)整
(1)機組現(xiàn)地控制單元能自動完成機組工況變換和有功、無功功率的調(diào)整任務，無需依賴電站級。在接受命令后，整個工況轉(zhuǎn)換過程能自動完成，也能分步完成。
(2)機組自動停機方式分三種：
發(fā)電～正常停機：卸負荷后，解列，停機；
發(fā)電～快速停機：快速卸負荷后，解列，停機；
發(fā)電～緊急停機：直接解列，停機。
(3)機組同期并網(wǎng)。機組同期并網(wǎng)采用自動準同期方式，每臺機組配備一套微機自動準同期裝置。
4．事件順序記錄和發(fā)送
自動檢測本單元所管轄的設備狀變、繼保和自動裝置的動作情況，當任何上述信號按順序檢測到后，將事件的性質(zhì)上送電站級。
5．數(shù)據(jù)通訊
完成與電站級的數(shù)據(jù)交換，實時上送電站級所需的過程信息，接收來自電站級的控制和調(diào)整命令，實現(xiàn)與微機調(diào)速器、微機勵磁及保護設備間數(shù)據(jù)交換。
6．系統(tǒng)診斷
可在線自檢硬件、軟件故障。
六、開關站及公用設備現(xiàn)地控制單元功能
本單元監(jiān)控范圍包括主變、110kV線路、全廠公用輔助設備和400V廠用電系統(tǒng)、220V直流系統(tǒng)等。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
(1)采集全站6．3kV及以上配電裝置，全站公用的油、氣、水輔助系統(tǒng)及其保護裝置，400V廠用電及備用電源啟動投入裝置，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)等的電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級。
(2)接受線路的有功電度和無功電度，求出送出有功電度、倒送有功電度、倒送無功電度的實際值，上送電站級。
(3)收集主變、110kV線路的高壓斷路器、隔離開關及相關繼保等設備的狀態(tài)。
(4)收集全站公用的油、氣、水輔助系統(tǒng)及其保護裝置的工作狀態(tài)信息和報警信號，400V廠用電進線開關、母線分段開關狀態(tài)，備用電源自動投入裝置動作情況，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)的工作狀態(tài)和報警信號。
2．安全運行監(jiān)視
與監(jiān)控對象的保護和自動裝置相配合，完成狀變監(jiān)視、過限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視。在脫出電站級的情況下，本單元仍能監(jiān)視設備的運行，并能與機組現(xiàn)地控制單元協(xié)調(diào)工作。
3．控制
對6．3kV及以上的斷路器進行分、合操作，對110kV電動隔離開關進行分、合操作，對400V廠用電進線開關、母線分段開關的分、合操作，對全廠公用設備的啟、停操作，接受電站級控耐命令，完成前述操作。
4．其他功能
與機組現(xiàn)地控制單元一樣，具有事件順序檢測和發(fā)送、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)診斷等功能。
七、大壩弧門設備控制單元
本單元監(jiān)控范圍包括11孔弧形門。
1．數(shù)據(jù)采集和處理
(1)采集大壩11孔泄洪弧門，大壩水庫水位的電氣量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并上送電站級。
(2)接受電站<
本文標簽：計算機監(jiān)控系統(tǒng)在程江口水電站的應用方案
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因，本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付，在此深表歉意，請《計算機監(jiān)控系統(tǒng)在程江口水電站的應用方案》相關權利人與機電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
關于“計算機監(jiān)控系統(tǒng)在程江口水電站的應用方案”的更多資訊
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
VIP公司推薦
|
|
|
|
|
|
|
|