九甸峡水电站计算机监控系统.pdf

第46卷第1期
廿肃水利水电技术
Vo146 No 1
2010年1月
Gansu Water Conservancy and Hydropower Technology
an.,201
?设计与研究
九甸峽水电站计算机监控系统
杨兵
(甘肃电投九甸峡水电开发有限责任公司.甘肃兰州730000
摘要:介绍了九峡水电站计算机监控系统,描述了其设计原则、系统结构、硬件配置、软件设计和主要功能特点。该
系统具有配置灵活、性能优越、扩展性强、可靠性高等特点,保证了九向峡水电站运行的安全性、可靠性和经济性。
关键词:九甸峡水电站;计算机监控系统;分层分布式;现地控制单元
中图分类号:TP273:5
文献标识码:B
九甸峡水电站是洮河九甸峡水利枢纽工程的一部分,电且相应ICU处于“远方控制”方式时,站层可作为上级调
站安装3台立轴混流式水轮发电机组,总装机容量300度中心的子単元根据调度中心的调节指令对电主辅设备
MW,额定水头125.00m,保证出力589MW,年平均发电量发布控制和调节命今
10.02亿kW?h。随着电力科学技术的发展和微型计算机监控
控制、调节方式的优先级依次为现地层、厂站层和调度
水平的不断提高,计算机技术已滲透到各个应用领域,在水中心。
电站自然也不例外。从控制的角度来说,水电站的控制系统2监控系统设计原则
从发展上经过了手动控制、常规自动控制、计算机控制和计
系统设计以《水利发电厂计算机监控系统设计规定
算机监控(监视与控制)等四个阶段,为了保证运行可靠性和(DLT5069-1996)及《水电厂计算机监控系统基本技术条
经济性,水电站的计算机监控将不容置疑地成为水电站自动件》(DIT578-199)5为依据,提高工作的可靠性和运行的
化发展的主要方向。
经济性,提高电能质量,改善劳动环境和被少运行人员
1九甸峡水电站调度方式与控制调节要求
(1)全厂综合自动化以技术先进、安全可、经济实用
九甸峡水电站调度方式为:电站由西北电网电力调度
为原则,按计算机监控为主.只保留简单常规系统的指导思想
心直接调度,同时接受省调度中心的调度监視。另外,电站应进行总体设计和系统配置。系统投运后使运行管理达到无人
满足黄河上游集控中心的集中监控方式
值班(少人值守)的技术要求;
根据上述要求,九甸峡水电站计算机监控系统须满足如
(2)系统配置和设备选型既要符合计算机功能和硬件
下调度控制、管理要求:电站计算机监控系统的远动信息直设备的扩充,又要能充分保护用户的投资,充分利用计算机领
送西北电网电力调度中心,并参加西北电网自动发电控制,域的先进技术;
接受西北电网电力调度中心的调度管理命令。另外本电站计
3)软件采用模块化、结构化设计,使监控系统更能适
算机监控系统具备向省调度中心和黄河上游集控中心传送应功能的增加和规模的扩充
九甸峡水电站有关信息及数据的能力和通信通道。
4)实时性好抗千扰能力强,适应现场环境
九甸峡水电站计算机监控系统控制方式包括现地控制
5)人机接口功能强操作方便
方式和远方控制方式,调节方式包括电站调节方式和上级调3监控系统总体结构
度部门]调节方式。
为了提高系统的实吋性及可靠性,系统采用全分布式体
电站计算机监控系统各ICじ设有“现地远方”切换开系结构,即功能分布和分布式数据库系统。整个系统分成主
关。在现地控制方式下,各ICU只接受通过现地层人机界控级和现地控制级两层,两层之间采用透明开放的100M
面、现地操作开关、按钮等发布的控制及调节命令,站层设冗余光纤环形以太网络,各单元数据库分布在各个ICU中,
备及远方调度中心只能采集、监视来自现地的运行信息和数每个节点严格执行指定的任务和通过系统网络与其它节点
据,而不能直接对各ICU的受控对象进行远方控制与调节。进行通讯
在电站计算机监控系统厂站层应能进行“电站控制调
电站计算机监控系统功能由主控级及现地控制级共同
节/调度中心控制调节”软切换操作。当计算机监控系统处于完成。控制和调节方式分为现地控制方式、电站控制方式和
“电站调节”方式且相应1CU处于“远方控制”方式时,厂站上级调度部门控制方式和现地调节方式、电站调节方式利上
层可对电站主辅设备下发控制和调节命令,上级请度中心则级调度部门调节方式。在现地控制単元中设有“现地远方
处于监祝状态;当计算机监控系统处于“调度中心调节”方式切换开关;主控级设有“电站控制上级控制”软切换汗关和
收稿日期:2009-12-25
作者简介:杨兵(1975-),男,河北載城人,工程师,工程硕士,主要从事水电工程建设管理和水电站生产运行管理
2010年第1期
甘肃水利水电技术
第46卷
“电站调节/上级调节”软切换开关。控制调节方式的优先级
服务器、1套ON-CAIL语音报警工作站、1套厂长/总工程师
依次为现地控制级、电站控制级和上级调度级。
终端、1套CPS同步时钟装置、1套冗余UPS电源装置、1套
九甸峡水电站计算机监控系统为分层式结构,由主控级网络设备、两台网络打印机、I台调度 MODEM 2箱、1套中控
和现地控制级二部分组成(图1)。主控级配置包括2台主计室操作台。现地控制级配置3套机组LCU和1套公用开关
算机、2套操作员工作站、1套工程师培训工作站、1套通讯站ICU共4套现地LCU控制单元。
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示器
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工拌贴
10 KVA 10 LVA
90 min 90
1#机组LCL
2#机组LCl
3#机组LCU
公用开关站L
井联冗余UPs电源系统D
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Pacsystem
冗余热备系统
余熱备系统
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机组辅助设备
冗余热备系统r
留及公用设备
控制系统
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机动装
常机自的冲袋
机魔检堂
动明宜
变流要豪量
供电
侯电
軍电
#机组现地控制单元
2机组现地控制单元
3#机组现地控制单元
4#公用开关鲒地控制单元
(I# LCU
(3# LCU)
(4+ LCU)
图1监控系绽基本结构
4机组LCU结构
九甸峡水电站监控系统软件设计是讦算机监控的重要
现地控制单元(LCU)是水电站计算机监控系统的一个组成部分,全厂计算机监控系统软件包括四大部分:计算机
重要组成部分,也是水电站计算机监控系统的基础。ICU被系统软件、基本软件、应用软件以及工具软件。系统软件是随
布置在机旁,其监控对象为水轮发电机组及其辅助设备,它计算机硬件设备一同购入由系统软件生产厂商提供的软件,
向电厂级发送采集的各种数据和事件信息,并接受电厂级的用以提供监控系统其它软件运行的环境,用户软件的开发手
命令对设备进行监控,同时又能脱离电厂级而独立工作实现段,如用户程序的编辑、编译、联接、任务的插入、运行、退出
其现他监控功能,并确保被控设备的安全稳定运行。
等。基本软件是实珖监控系统基本监