无人值班水电站监控系统的实现

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1、湖南电力第33卷第1期HUNANELECTRICP0WER2013年2月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2013．O1．016无人值班水电站监控系统的实现张虎飞(大唐重庆分公司，重庆401121)摘要：结合当今水电站监控系统的实际情况，介绍高度自动化电站监控系统的设计原则、系统结构以及实现方案。关键词-水电站监控系统；无人值班；自动控制中图分类号：TV736文献标识码：B文章编号：1008．0198(2013)01—0050．03我国水利资源十分丰富，水电发展十分迅速，不同厂家之间的设备硬接线没有涵盖所有信息。这但是其中相当一部分水电站仍然存在设计

2、保守、自就要求不同设备厂家之间的智能设备能相互获取数动化程度低、监控设备分散、用人众多的特点。随据，以提高控制的可靠性。着计算机及电子信息技术的迅猛发展，技术先进、1．3设备运行自动化。监控系统不仅能满足事故性能可靠的微机综合自动化系统开始得到了广泛的流程的自启动，还应包括机组启动、机组工况转应用。采用自动化程度较高、安全可靠的水电站计换、闸门操作、各种辅助设备以及断路器、隔离开算机监控系统己是大势所趋。本文在深入研究国内关的自动控制。外水电自动化系统技术的基础上。提出并设计了一1．4通信安全可靠。《电力二次系统安全防护规种无人值班自动化系统控制方案，该系统具有经定》(电监

3、会2005五号令)规定：电力二次系统济、安全、可靠的优点。安全防护工作应当坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则。因此控制区(安全区I1设计原则区)的监控系统和非控制区(安全Ⅱ区)之间通1．1远程操作安全可靠。无人值班水电站要通过信必须实现逻辑隔离。有条件的应该在网络中配备远控中心进行控制命令下发．远控中心一般设计在一套入侵检测设备，以应对外部对电站控制系统的市区。远程工作站可以用2种方式接人电站监控系人侵。统：1)把远程工作站配置到电站控制系统之中，1．5选用高质量的自动化设备。在自动控制当中，将远程工作站作为电站的一台监控主机运行。这种所有启动源都是由传感器或

4、者其它设备所发出，监方案简单易行并且相对可靠。但通常只能监控1个控系统接收到启动源信号后通过各种执行设备完成电站。如果多个电站同时接人同一工作站，相应的流程操作。这就要求参与整个控制过程的设备具有配置复杂且不易实现。2)远程工作站以通信方式高度可靠性。与电站监控系统中通信机进行连接。这种方式可以1．6监控系统具备良好的接口扩展和系统故障自实现多电站的方便接人，但是接收信息有限，且因恢复功能。为与主机之间多了一个通信机转接环节，相对可靠1．7实时陛好，具有较强的纠错能力。性不高。1．8人机界面友好，操作方便。1．2不同厂家设备之间信息共享。监控系统中不2系统结构仅涉及监控厂家

5、设备，还包括调速器、励磁、保护、直流系统、备自投、消防系统等设备。通常，监控系统由上位机和下位机组成。上位机按功收稿日期：2012．08．Ol改回日期：2012．11．08·50·第33卷第l期张飞虎：无人值班水电站监控系统的实现2013年2月能可分为：主机、操作员站、通信机、工程师站、入设备进行各种控制。Oncall机、历史库服务器、web服务器、网络设备3自动控制方案实现等。电站可以根据实际需求把几种功能综合在1台服务器上以降低成本。下位机主要包括：机组3．1闸门系统。闸门系统在电站系统中具有极其LCU、公用LCU、开关站LCU、坝区LCU等。如重要的作用，它需要保证水

6、头的稳定，并根据上游图1所示流量和水库库容使水位保持在安全范围内。闸门系统需要多个水位变送器保证水位信息的可靠，同时需要获取水情测报相关信息计算出上、下游之间的流量差。LCU根据获得的采集信息下发对不同闸门的控制。闸门系统一般有进水口快速门和泄洪门。进水口快速门在发电的时候处于全开状态。停机的时候可以选择全开或者全关。相对容易控制，在开机前或开机过程中进行自动开启操作。在紧急停机或其它需要的情况下进行快速关闭。泄洪门通图1监控系统结构示意图常不在全开或全关位置。如果这类闸门需要自动控2．1主机采用冗余配置。其主要功能是对下位机制来调节水位和流量的相对稳定，就需要结合上、LC

7、U的数据采集处理，控制指令下发、上位机信下游水位和流量来调整。为了防止泄洪门频繁动息逻辑处理、向其它服务器广播数据库信息、接收作，必须在闸门开度范围内设定若干区间，然后根其它服务器数据信息。据划分的区间在PLC程序中设计出对应调节步骤2．2历史库服务器主要记录电站运行过程中，各对照表。在控制过程中可以根据对照表逐步调节。种输入和输出信息记录，包括操作、自诊断、各种也可根据不同的智能算法进行叠加调节．同时在人测量点信息等。工调节或者越过边界条件时应退出自动调节。2．3操作员站采用冗余配置，其主要功能是对受3．2机组L