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第46卷第3期2010年3月

第46卷第3期2010年3月

Vol.46,No.3Mar.,2010

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

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·设计与研究·

肃北党上四级水电站计算机监控系统设计

杜华

(新疆电力设计院，新疆乌鲁木齐830002)

摘要：肃北党上四级水电站计算机监控系统按“无人值班”(少人值守)的要求进行总体设计，对监控系统的结构、设备配置、功能等方面作了较详细的介绍。

关键词：计算机监控系统；设计原则；设备配置；功能；党上四级水电站中图分类号：TP273*.5文献标识码：B

1电站概况

肃北党上四级水电站位于酒泉市肃北蒙古族自治县境内党河干流上游河段，是党河上游水能梯级开发的第4级电站。电站为引水式电站，以发电为主。电站设计水头为73.6m,设计引水流量为20m3/s。电站年平均发电量为6564.2万kW·h,年利用小时数5210h。

电站厂房内装有2台6.3MW混流式水轮发电机组，总装机容量为12.6MW。发电机出口电压10.5kV,采用单母线接线方式，发电机直配线1回，厂用变1台。主变压器2台，容量分别为12.5MVA、8MVA,110kV侧母线采用单母线接线，并通过1回110kV线路接入系统。

电站采用以计算机监控为主，常规控制为辅的监控方式及微机保护综合自动化系统。

2计算机监控系统设计

2.1设计原则

(1)系统按“无人值班”(少人值守)的要求进行总体设计，本着安全可靠、经济实用的原则进行配置。

(2)系统高度可靠、高度冗余，不但其本身的局部故障不会影响现场设备的正常运行，而且系统的MTBF等各项指标均达到部颁《水电站计算机监控系统设备技术要求》的规定。

(3)在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的同时，系统可维护性、可变性、可扩性、安全性和可用性好，并保证较小的MTTR指标。

(4)采用分层分布开放式系统，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，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。

(5)采用必威体育精装版的计算机硬件、软件及网络技术，使系统具有可靠性高、扩展方便的特点。

(6)在电站和调度中心计算机系统之间进行通讯，最终可实现遥信、遥测、遥控和遥调的“四遥”功能。

(7)系统实时性好，抗干扰能力强，适应水电站现场环境。

(8)系统人机接口功能强，全中文显示、界面友好，控制操作方便、灵活。

(9)系统具有与调速器系统、励磁系统、微机保护测控系统、蝶阀监控系统、电度计量系统、辅机系统、调度通信系统、工业电视系统和直流电源等系统的通信能力。

2.2系统监控对象

(1)2台水轮发电机组及机端电压设备。

(2)2台主变压器。

(3)1台厂用变压器。

(4)1回110kV出线及母线设备。

(5)1回10.5kV直配线路及母线设备。

(6)机组辅助设备：励磁系统、调速器系统、蝶阀系统、水力监测系统。

(7)全厂公用设备：厂用交流电源系统、220V直流电源系统、厂内供排水系统、厂用低压气系统、全厂油系统、前池水位。

2.3系统结构

电站计算机监控系统采用全分布开放式系统结构。系统分两层：电站主控制层和现地控制层。两层之间采用100M单光纤以太网总线，网络通讯设备采用高性能的网络交换机进行连接，系统具有较高的传输速率和良好的抗电磁干扰能力。

计算机监控系统电站主控层的两个主机兼操作员工作站、通信工作站与网络交换机间采用屏蔽双绞线连接；现地控制层的各机组LCU、公用LCU所属PLC通过以太网口直接与网络交换机间采用光纤连接，具有更高的可靠性，微机调速器、微机励磁装置、微机保护装置、微机温度巡检装置、微机转速信号装置、多功能电度表、直流电源系统等通过RS485与通讯管理机连接，管理机再与以太网交换机采用光纤连接，增强了现地设备与站级设备间数据交换时抗干扰的能力。

采用GPS卫星时钟系统对监控系统的主控级计算机和各现地控制单元(LCU)进行时钟同步，使计算机监控系统的

收稿日期：2010-03-05

作者简介：杜华(1972-),女，江苏如皋人，工程师，主要从事电气设计。

2010年第3期甘肃水利水电技术第46卷

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配蕊d645时间与标准时间同步。GPS通过串口将时钟信号发送到主机兼操作员工作站，再由主机兼操作员工作站将时钟公布于以

配蕊

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85路太网上与LCU的PLC和通讯管理机进行