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小水电2013年第4期(总第172期)计算机应用

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九宫梯级水电站调度系统简介

熊杰胡长硕(水利部农村电气化研究所浙江杭州310012)

【摘要】梯级水电站优化调度系统是水利部农村电气化研究所在长期从事水电站自动化技术研究及应用的基础上，通过对梯级水电站调度自动化技术进行深入研究，结合国际上计算机科学领域中的必威体育精装版技术，开发出的适用于梯级水电站的调度系统。结合九宫梯级水电站实例对其进行了详细介绍。图2幅。

【关键词】水电站梯级调度无人值班

1概述

九宫梯级水电站位于湖北省通山县境内，建于20世纪70～80年代初，共有8座梯级电站和3座小型水库，总装机5505kW。其中一至四级站在九宫山风景管理区境内，五至七级和杨芎水电站在闯王镇境内；所在河流为宝石河二级别支流——界牌河，源头海拔1583m,支流河长11.6km;是通山县较早的具备一定规模梯级开发的小水电站群。

电站经过近40a的运行，水工建筑物有不同程度的损坏，机电设备老化严重，运行效率降低，发电出力逐年下降，单机出力仅达到额定出力的70%

左右，运行也极不稳定，安全上也存在一定的隐患。另一方面，由于受高山区地理条件的限制，丰水期电站还存在弃水现象。

2012年，电站对机电设备进行了改造，改造工程主要包括8座电站的13台套单机额定容量为75～630kW的卧式冲击式、斜击式、混流式水轮发电机组及其附属设备、计算机监控系统等。项目于2012年底基本完成。

2系统方案

九宫梯级水电站自动化计算机监控系统改造由全开放三级分布式构成，即梯级调度级一厂站级—

视频线-

视频线-视频线

1号监控计算机2号监控电视机

网线

电站监非计算机

通讯电缆

站级LCU

二级站

地级调度中心(预留)

网线，

视频监控计算机预留)

网线

电站监计算机通讯电缆

七级站

调度中心

2号监控计算机网

光缆

网线

电站监拒计算机通讯电缆

站级LC

六级站

1号监控电视机

网线

电站监计算机通讯电缆

站级LCU

级站

调度级厂站级现地级

图1九宫梯级水电站自动化系统结构

收稿日期：2013-03-22

作者简介：熊杰(1969-),男，高级工程师，主要从事自动化设备及机电设备电气设计工作。

Email:jxiong@hrcshp.org

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现地控制级。采用开放式结构可增加硬件的替代能力，使系统具有可扩充性和可移植性；采用多级结构，可使系统功能分布更趋合理，分布式结构可使危险分散，提高系统的可靠性和自治性(见图1)。

九宫梯级调度中心位于五级站的调度中心控制室，主要完成对九宫8座电站的远方监控、数据管理、自动发电控制等。梯级调度中心计算机系统通过网络交换机与各电站的监控计算机系统连接，实现电站数据交互。位于系统最高端的调度级监控电脑能够实时观测到从现地级设备采集到的数据，并能将控制信号直接下发到现地级设备上，实现系统的集中控制。梯级调度中心站预留与上级调度中心进行数据交换和对各级站进行视频监控的接口(见图2)。

各级电站厂站级计算机监控系统的主要功能是完成站内机组、开关站、公用系统的实时监控和安全管理、数据管理和打印、自动发电控制等。厂站级监控计算机通过网络与梯级调度中心计算机系统连接，上传电站数据，并接收调度中心下发的控制命令。

现地控制单元(LCU)是控制系统的基础部分，可完成电站电气、温度、开关状态等各设备的数据采集，并对现地的各设备进行控制。现地控制单元与站级监控计算机通过通讯电缆以RS—485通

讯的方式进行数据交互。

各个控制层之间相互依赖，又相互独立。站级的控制可以脱离梯级调度中心的控制独立工作，同时，1座电站的控制故障不会影响调度中心对其他电站的控制。各电站内部的现地控制单元也可以脱离站级的控制，完成机组的基本控制功能，1台机组的控制故障也不会影响到站内其他机组的现地控制单元功能。

3系统构成

3.1梯级调度中心

梯级调度中心是自动化系统的中心控制层，主要包括：

·梯级调度中心监控工作站。通过2台挂于墙壁上的52寸监视器，显示各级电站的数据。

·梯级调度中心工程师工作站。实现各级电站的监控功能，并预留与上级调度单位进行数据通讯的功能。

·梯级调度中心站内网络设备采