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微机综合自动化在中小型水电站的应用.docx
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微机综合自动化在中小型水电站的应用.docx
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微机综合自动化在中小型水电站的
应用
摘 要:基于青海黑泉水电站计算机监控
系统的设计、配置、功能及特点,浅析了微
机综合自动化技术在中小型水电站的应用,
以实现电站的遥控、遥调、遥信和遥测等远
动功能。从而达到电站的无人值班或少人值
守的目的。
关键词:微机综合自动化 系统配置 监控功
能
1 前言
二十一世纪是信息时代,随着科学技术的不
断进步和自动化程度的日益提高,微机综合
自动化在电力生产中得到了广泛的应用。但
在我们青海,由于种种原因,经济还比较落
后,科技不甚发达,微机综合自动化技术只
在几个大型水电站得到应用,而在中小型水
电站的应用受到了制约。1996 年,随着国家
西部大开发政策的实施,青海省有史以来最
大的水利工程黑泉水库开工建设,其附属工
程――黑泉水电站也于 2002 年建成投运并
网发电,而该电站微机综合自动化的应用,
也是我省中小水电站的第一家,经过三年多
的运行,已显现出了其优越性,结合该电站
的实际情况,现就微机综合自动化在中小型
水电站的应用问题作一浅析探讨。
2 电站概况
黑泉水库位于青海省大通县宝库河上,距省
会西宁市 75KM,是一座大型综合水利枢纽工
程,库容亿 M 3,,主要功能为灌溉和城市供
水,兼顾防洪和发电,大坝为混凝土面板砂
砾石坝,坝高,其坝后引水式电站――黑泉
水电站,是宝库河梯级电站的第一级电站,
设计水头 80M,最大水头 100M,装机容量为
3×4000KW+1×2500KW,计 14500KW(二级电
站为 3×3200KW,三级电站为 3×5000KW,宝
库河梯级电站总装机容量为 39100KW),通过
两回 35KV 输电线路并入西宁电网。
3 计算机监控系统的配置
电站控制层配置
电站控制层设备设在中央控制室,由主机操
作员工作站、通讯工作站、主控制台、汉字
打印机、GPS 时钟同步装置、语音报警装置、
UPS 电源等组成。
电站控制层负责协调和管理各现地控制层
的工作;收集有关信息并作相应处理和存储;
迅速、准确、有效地完成对本站被控对象的
安全监视和控制。操作员可以在主控制室通
过人机接口对数据库和画面在线修改,进行
人工设定、设置监控状态、修改限值、事故
处理指导和恢复操作指导等功能,并可下传
至 LCU。监控命令输出只有监控主机取得控
制权的工作执行,作为另一台工作站只作监
测、数据通信而无控制输出,两机可互相跟
踪,系统软件根据监控主机的运行和通信、
硬件、软件等状态,进行跟踪判别,一旦出
现异常,系统自动给出切换信号,由另一台
工作站代替主机的工作,同时给出主机故障
提示,主机修复启动后,自动监测转到主机
并将数据输入,并重新处于监控状态。
现地控制层配置
现地控制层分机组 LCU 和公共 LCU 两部分,
由人机界面终端、智能 I/O 控制器、I/O 模
块、输出继电器、准同期装置、温度测量装
置、转速信号测量装置、数字式测量仪表和
交直流双供电源等设备组成。
机组 LCU 监控范围包括水轮机、发电机、进
水口主阀和机组附属设备。现地控制层负责
对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备
等实时监控,通过工业以太网络实现各现地
控制层与全站控制层连接交换信息,实现现
地设备的监控及数据共享。当电站控制层因
故退出运行时,现地控制层可以独立运行而
不受影响。
微机保护装置、转速、温度巡检、调速器、
励磁系统等设备通过现地 LCU 与以太网联接,
实现相应参数的监视和控制。部分没有通讯
接口的设备则通过现地控制单元的 I/0 模块
实现设备的控制和状态检测。
通讯网络及设备配置
网络结构形式采用工业以太网,网络通信介
质为多模光纤和屏蔽双交电缆线。网络传输
采用 Modbus 协议,网络传输速率为
100Mbit/s,节点数可达 340 个,网络上的
任一节点可以实时向网络上其它节点和网
络上发送信息,某一节点故障,自动从网络
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