水电站综合自动化监控系统介绍.pdf

水电站综合自动化监控系统介绍 一 、概述 我国小水电资源非常丰富，居世界第一，全国近 1 2地域、1 3县和 1 4人口主要靠中小水电供电。 但多数小水电站沿袭几十年来的一贯模式，采用常规设备与技术，自动化程度低下，元器件繁多，体积庞大， 操作复杂，维护困难，发挥不了应有的生产效益，也实现不了中小电网或地方电网的调度自动化。 发达国家小水电站技术和设备先进可靠，自动化程度高，实现无人值班。发展中国家由于经济等原因，小 水电站很少采用自动控制技术，即使有也大多从美国或欧洲国家进口。近几年，国内不少厂家开发了小水电站 的自动控制系统，并在经济发达的东部沿海地区得到了大力推广应用，但是，自动化这一先进的技术却无法在 经济欠发达的西部地区得到推广，主要原因还是自动控制系统价格偏高。分析价格，在目前采用的集成型自动 控制系统模式下，降价空间已非常小，必须从设计的理念上进行创新，开发拥有自主知识产权且适合我国特点 的小水电站新型监控设备，使性能和价格都可以满足经济欠发达的西部地区的小水电站要求，并为小水电代燃 料生态保护工程和农村水电现代化提供技术支持。 二十世纪九十年代，随着计算机和信息产业技术的进步以及电力事业的蓬勃发展，对水电站自动化提出了 越来越高的要求。 “无人值班（少人值守）”的工作自1994 年开展已有十年，并取得了很大的成绩，30 多 个大中型水电厂已通过原国电公司组织的无人值班验收，电厂技术和管理水平大大提高，减人 增效成果显著。但对于国内已建和正在建设的大批中小型水电站由于资金原因以及缺乏可供选用的性能价格比 合适的自动化设备，其自动化水平的提高和 “无人值班（少人值守）”的实现还有很多工作要做。 水电站自动控制功能包括机组的数据采集和顺序控制、励磁、调速、自动准同期等，以及各设备的保护，再加 上风、水、气、油、厂用电等辅设系统，中小水电站提高自动化水平，实现无人值班有重大的意义。 水电站微机综合发电控制系统就是在这样的背景下研制开发的，它是集计算机监控、数据采集与处理、顺 序控制、励磁、调速、自动准同期、测速、功率调节、水机及电气保护等多项功能为一体的综合发电控制装 置。PLC以及现场总线网络等先进技术，优化了系统结构，大大降低了投资成本，是中小型水电站自动化改造 和建设的最优选择。 水电站微机综合发电控制系统已经在国内云南、广西、四川、重庆、甘肃、浙江、山东、辽宁等多个省在 运行；稳定的性能、可靠的质量、良好的服务得到了业主的一致肯定。 水电站微机综合发电控制系统以其全新的理念和优越的结构、性能， 已经成为中、小型水电站的首选产 品。 二、 系统特点 该系统集多种功能于一体，采用分层分布式结构，模块化设计，以工业级微机为上位机，以可编程序逻辑 控制器PLC、微机保护装置、智能采集与远传装置RTU （如智能电参数测量仪、温度巡检仪及其它的智能采集与 远传装置）等构成当地控制测量单元LCU，以此作为下位机主体设备单元，这种配置极大地提高了该系统的灵 活性和可靠性。 水电站微机综合发电控制系统具有以下特点： 2.1 水电机组自动化全面集成 在本系统中，数据采集与处理、顺序控制、励磁调节、转速调节、自动准同期、机组测速、功率调节、水 机控制等多项功能集为一体。在结构上，做到独立与分散相结合。 一台发电机组的全部自动装置仅占两面屏，设备投资降低。由于各功能单元有机结合，其性能得到充分发 挥，为 “无人值班（少人值守）”创造了更好的条件。 2.2结构合理 系统软硬件根据中小型电站的实际情况，采用控制理论中先进的分层分布式智能结构，整个系统层次清 晰、结构灵活、实用性强、扩展方便、性能价格比高。 2.3现场总线技术 结合中小型水电站的特点，采用现场总线技术实现模块的互连和信息共享，物理上仅需两根信号线。现场 总线的应用，使得控制设备之间的互连变得很简单，大大节省设备之间的连接电缆，提高了可靠型。简化了工 程设计和现场施工及调试工作，缩短了工期。 2.4强大的组态和调试软件 用户可以通过交互式软件方便地实现硬件配置、数据库生成和修改、顺控流程编制、参数设置、报警定义 等组态工作。 2.5 开放式系统 既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护用户的投资。分布式数据库及软件模块化、结构化的设计，使系 统能适应功能的增加和规模的扩充； 2.6 扩展灵活 系统的软硬件均采用模块化设计，可依据电站实际规模，灵活配置，并留有充足的备用和可扩充容量，该 系统还能与调度系统联网通讯，实现更高层次上的扩展。 2.7