桐柏水电站计算机监控系统的设计-农村水电站计算机监控技术精品.doc

龙溪水电站计算机监控系统的构建 毛建生1，张仁贡1，郭 捷2 （1.浙江同济职业技术学院 浙江 杭州 310003;2.浙江华电科技有限公司 浙江 杭州 310004） 摘 要：龙溪水电站计算机监控系统以计算机监控为主，常规控制为辅的原则进行总体设计。系统的设计采用分层分布式构架，监控功能由主站控制级和现地单元级实现,并可实现上一级调度系统对该电站的遥控功能。计算机监控体系结构、功能设计、软硬件配置,均符合小型水电站的特点，在同类电站中具有较好的代表性和先进性，并很好满足了监控的适用性、实时性和可靠性等的要求。 关 键 词：计算机监控系统 现地控制单元 软硬件配置 龙溪水电站 1 引言 龙溪水电站位于浙江省天台县境内，电站装机容量2×8000kW，水轮发电机组为混流立轴式。电站的主接线采用两机一变扩大单元接线方式，设110KV，35KV两个间隔。 龙溪水电站自投用以来一直采用常规的自动化控制模式，为保证电站安全、可靠、稳定运行，在吸取桐柏、老石垲等水电站计算机监控系统建设经验的基础上，龙溪电力工程管理局于2005年决定对龙溪水电站实施计算机监控改造，在完成水电站的基础自动化改造的基础上，进行水电站计算机监控系统的建设，最终实现水电站无人值班（少人值守）的运行方式。本文着重论述龙溪水电站计算机监控系统的构建。 2 设计原则 龙溪水电站属于小型水电站，小型水电站计算机监控系统的型式及系统设备配置应根据水电厂的类型、单机容量与总装机容量以及水电站在系统中的地位与运行方式进行正确选择[1]，在设计上不能沿用大型水电站的高水准进行设计。因此依据国标《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002）、《小型水电站技术改造规程》（SL193-97）和《水电站计算机监控系统基本技术条件》(DL/T578-95)的规定，确定如下设计原则： (1)电站按照“无人值班，少人值守”，以计算机监控为主，简易常规控制为辅的原则进行总体设计。近期，电站采用以计算机监控为主、简化常规控制为辅的监控方式，与调度中心之间可实现遥信和遥测的功能，预留遥控和遥调的功能接口，电站达到“少人值班”。远期，打通调度中心至水电站的通讯通道，由水电站厂内计算机监控方式过渡到调度中心远方计算机监控方式，实现厂内“无人值班、少人值守”。 (2) 可靠性。监控系统的局部故障不会影响现场设备的正常运行，系统的平均故障间隔时间（MTBF）、平均维修时间（MTTR）及各项可用性指标均要达到或超过部颁标准DL/T578-95《水电站计算机监控系统基本技术条件》的要求，监控系统高度可靠。 (3)先进性。系统配置和设备选型符合符合开放性标准，充分利用计算机领域先进而成熟的技术，使系统达到目前国内先进水平。 (4)开放性。采用全分层分布的开放系统，整个系统的软件采用模块化、结构化的设计，能适应功能的增加和规模的扩充。 (5) 经济性。在节约投资的基础上，在技术上使电站的长期安全运行得以保障，并可明显提高经济效益，使运行值班人员的工作条件得到有效改善。 (6)系统具有实时性好，抗干扰能力强，人机接口功能强，操作方便等特点。 3 总体结构 该计算机监控系统采用分层分布、开放式的可配置结构，以保证系统的互操作性、可扩展性和可移植性。主要设备选用进口设备，操作系统软件采用90年代必威体育精装版推出的Windows NT实时多任务操作系统，多窗口显示人机界面，适用于电站实时数据库管理系统。系统的总体结构图参见图1。 整个系统共分两层：电站主控制层以及现地控制单元层，是一个完整的实时闭环控制系统，既可独立完成各种现地闭环控制功能，也可通过与调度中心计算机监控系统联网实现远方监控。 3.1电站主控制层 电站主控制层作为电站的实时控制中心，主要是负责全厂的自动化功能、采集和处理来自现地控制单元层的数据、全站的人机对话、与现地控制单元层和调度中心计算机、电厂管理系统、水情测报系统等进行通讯。 3.2现地控制单元层 现地控制单元层能对所管辖的生产过程进行完善的监控，通过各自的输入输出接口与生产过程相连；通过通讯接口及相关设备与主控制层交换信息。各现地控制单元对主控制层具有相对独立性，直接完成生产过程中实时数据的采集和预处理、完成对各设备状态的监视、调整和控制等功能。 4 主要功能 4.1数据采集处理 系统对电站主要设备的运行状态和运行参数等实时数据进行自动采集，并作必要的预处理，存于实时数据库[1]，供计算机系统实现画面显示、制表打印以及完成各种计算、控制等设计功能使用。 电站现场各种数据的采集基本上由各自的LCU单元来完成，现场数据包括：模拟量、脉冲量、数字量、一般开关量和中断开关量。 4.2安全监视和事件报警 运行安全监视和事件报警包括：①运行实时监视:监控系统可以使运行人员通过CRT对全站各主设备进行实时监视。