电站计算机监控系统学习实例教程

某某电站计算机监控系统

1.水电发电设备监控的要求

（1）电网对水轮发电机组控制的要求

水轮发电机组的控制调节灵活，与火电厂相比，机组的启动和停止要求非常迅速，有时更要求频繁对负荷进行调节；另外，在电力系统的经济运行中，还必须考虑长距离输电的线路损耗，这都对电站计算机监督控系统提出了高要求。

（2）水轮发电机组控制的特殊性

水轮发电机组如何在运行时避开振动、汽蚀区，如何对油泵、水泵进行合理地切换这都是水轮发电机组常要面临的问题。

水电厂的自动化不仅要实现机组一级的自动化，还要实现电厂一级的自动化，即不仅要求机组、开关站及辅助设备实现自动监控，还要将全厂电气系统作为一个整体实现统一的监控；同时监控系统还要考虑水力系统对运行方式的制约，实现能与水库优化调度计划相协调的优化控制等等。

2.某某水电站计算机监控系统的设计原则

（1）某某水电站按“无人值班（少人值守）”的管理模式设计。运行初期在电站地下厂房中控室安排少量值班人员，系统稳定运行后运行人员将在某某枢纽管理综合楼电站控制室值班，电站地下厂房中控室将不再安排值班人员。计算机监控系统要与第一台机组同时投运。

（2）计算机监控系统能实现电站机组及其附属设备、全厂公用设备、断路器、隔离开关、接地刀闸等主要机电设备的远方控制，并具有事故分析和处理能力。

（3）计算机监控系统能完成与广西电网调度中心、某某电网调度中心、水情自动测报系统、主坝计算机监控系统、视频监视系统、电站继电保护信息管理系统、枢纽生产管理系统之间的通信。

（4）按电网调度自动化的要求将电站的主要信号和参数送至调度中心，并按调度中心给定方式，实现电站的优化调度、安全、稳定及经济运行。

（5）系统采用全分布、全开放系统，LCU这样的控制器应具有能独立工作能力，所有应用软件为模块式并且能同时运行。

（6）计算机监控系统能提供整个电站在正常和事故情况下可靠的操作环境和良好的实时响应特性。

（7）人机接口界面友好、操作方便。

3.某某水电站计算机监控系统的结构

系统结构图如下图

电站计算机监控系统由相互连接成网的如下设备组成：2套厂级管理工作站，3套操作员工作站，1套工程师工作站，3套通信处理站，1套电话语音报警处理站，1套打印处理站，4套机组现地控制单元（LCU），1套升压站现地控制单元（LCU），1套公用设备现地控制单元（LCU）。此外还应包括1套模拟返回屏，1台大屏幕投影仪，2台激光打印机，2台喷墨打印机，2台全厂公用便携式人机接口MMI，1套GPS时钟装置以及1套电站控制级UPS电源（含2台冗余UPS）。

（1）电站控制级

① 2套厂级管理工作站，2套通信处理站，1套GPS时钟装置，1套电站控制级UPS电源将布置在地下厂房计算机室内。

② 2套操作员工作站，1台大屏幕投影仪将布置在地下厂房中控室内；

③ 1套工程师工作站，1套打印处理站，4台打印机运行初期将布置在地下厂房计算机室，系统稳定运行后将布置在某某枢纽管理综合楼电站控制室；

④ 1套操作员工作站，1套通信处理站，1套语音电话报警处理站，1套模拟返回屏将布置在某某枢纽管理综合楼电站控制室。

1#机组LCU

LCU12#机组LCU

LCU2

3#机组LCU

LCU3

4#机组LCU

LCU4

升压站LCU

LCU5

公用LCU

LCU6

广西电网地区电网电站继保信息

水情自动

测报系统

主坝计算机

监控系统

枢纽生产

管理系统

视频监视

系统

通信系统

百色电站计算机监控

（2）现地控制单元LCU

①机组LCU（LCU

l～4

）布置在主厂房发电机层相应机组旁，它们接收和处理相应水轮发电机组及其附属设备的有关信息，实现对水轮发电机组的监控，并与电站控制级计算机系统进行数据交换。

②升压站LCU（LCU

5

）布置在主变洞GIS层的继电保护室内，它采集和处理升压站的有关信息，实现对升压站电气设备的监控，并与电站控制级计算机系统进行数据交换。

③公用LCU（LCU

6

）布置在地下厂房计算机室，它采集和处理电站公用辅助设备、厂用电设备和直流系统设备的有关信息，实现电站公用辅助设备、厂用电设备和直流系统设备的监控，并与电站控制级计算机系统进行数据交换。电站公用辅助设备包括油系统、气系统、水系统等辅助设备，厂用设备包括10kV系统、机组自用电400V系统、全厂公用电400V系统、地下厂房照明400V系统、进水塔400V系统配电设备，直流系统设备包括整流/充电装置、蓄电池组、母线及馈线设备等。

（3）各设备的主要参数

4.某某水电站计算机监控系统的主要功能

（1）控制方式

①LCU可直接实现对相应机组、闸门、断路器等设备的控制。

②电站控制级能将控制、调节命令发到各LCU实现对电站机组、断路器等的控制。

③调度中心的调控命令和电量设定值可发到电站控制级计算机系统，由电站的各LCU实现对电站机组、断路器等的控制。

（2）控制权限

①在LCU实现的现地控制；

②在电站控制级计算机上实现的远方控制；

③通过调度中心计算机实现的远方控制；

各级之间的转换可通过切换开关（例如，装在LCU上的现地/远方开关）和/或软件切换来实现。

（3）某某水电站计算机监控系统的主要功能：数据采集与监视控制（SCADA）；数据交换；人机接口；自动实时控制；电站经济运行；调度自动化；事故分析和处理；历史资料管理。