水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究

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浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用

浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用摘要：水电站自动化程度是水电站现代化建设的重要指标之一，也是水电站安全运行不可或缺的保证。

随着技术和信息技术的飞速发展，水电站自动化系统也得到了升级。

鉴于此，简单介绍水电站综合自动化监控系统，分析研究其具体应用情况，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：水电站；综合自动化；监控系统引言:电力资源作为人们日常生活离不开的重要能源，其重要性日渐突出。

为了确保电力资源的有效供应，我国兴建了很多水电设施。

但是经过长年的运转，水电站的很多设备都存在老化陈旧、故障频发等问题，不仅本身的电能供应质量较差，无法满足当今电力市场的需求，而且自动化水平较低，严重制约着水电企业的发展。

因此，对水电站进行综合自动化系统的改造具有重要的现实意义，不仅可以提升发电的电能质量，而且有助于帮助电力工作者及时发现电力生产过程中的安全问题，消除了电力生产隐患。

1水电站综合自动化监控系统概述1.1水电站综合自动化监控系统利用水流的作用，推动水力机械水轮机进行转动，从而将水流产生的机械能转化为电能，这就是水力发电的过程。

作为一项综合系统工程，水电站的最大作用就是实现水能转换成电能，实现为用电客户供应电力。

在水电站中设置综合自动化监控系统，借助计算机监控系统，以及一些相关的辅助监控设备、水文自动测报系统以及电气监控设备等，可以实现对整个水电站的水文测报、工程监视、负荷的合理分配，以及在输电线路运行全过程的自动监控，帮助水电站的工作人员对水电站的运行情况有全面的了解，提高其工作效率，确保水电站的正常运行，满足用电客户的用电需求。

1.2水电站自动化监控系统的组成根据计算机监控系统在水电站综合自动化监控系统中的作用不同，可以分为以下三种组成模式：(1)以计算机监控系统作为辅助监控的综合自动化监控系统，主要的操作均由常规的自动化装置来完成，而自动化监控系统仅用作对水电站运行情况进行相关数据的采集和处理工作。

在该种模式下，如果自动化监控系统出现了问题，无法正常运行时，水电站的其他自动化装置仍可以正常工作，确保水电站的正常运行。

智能水电站的自动化控制系统研究

智能水电站的自动化控制系统研究第一章：绪论近年来，随着互联网，物联网等技术的迅速发展，人类的生活质量与水平大幅提高。

智能化技术在各行各业得到广泛应用，其中外围型水电站也不例外。

智能水电站可以实现对水流的智能控制，大大提高了水电站的效率。

智能水电站具有不断监测和自我控制的能力，是自动化技术成功应用的一个典型例子。

本文将介绍智能水电站的自动化控制系统的研究。

第二章：智能水电站的构成智能水电站由闸门、水轮、发电设备、监测系统、控制系统等构成。

其中控制系统是智能水电站的核心。

智能水电站控制系统由自动化控制器、计算机、触摸屏等组成，包括三个过程控制环节，即控制对象的传感、输出控制和决策控制，以及一个监测环节，实时获取水轮、发电机的数据。

控制系统可以自动化地完成水轮、大坝坝体、泄洪设施、电力变压器、发电机组等各种设备的模拟量和数字量的测量、控制和保护工作。

第三章：智能水电站控制系统的架构智能水电站控制系统采用分布式控制架构，控制系统由三部分组成，即中心控制器、分布式控制器和现场控制器。

其中，中心控制器位于中央控制室，通过广域网与分布式控制器通讯，分布式控制器位于各个子控制室，通过局域网连接，现场控制器则位于水电站不同的区域，用于与水电站各个控制设备进行信息交流。

通过分布式控制架构，实现对各个环节控制及信息采集的集中控制和实时监测。

第四章：智能水电站控制系统的功能与性能智能水电站控制系统的主要功能有以下几方面。

第一，实时监测水流量、水位、坝体变形等各种数据，并对水流控制设备进行精确控制。

第二，预测水流波动情况，及时调整水流控制设备工作状态。

第三，监测发电机、水轮的运行情况，进行设备的保护。

最后，对水电站进行运行状态的全面分析和评估，提供科学依据。

智能水电站控制系统的性能主要包括以下方面。

第一，可靠性高，能够实现24小时稳定运行。

第二，具有灵活性，在不同环节能够按需求进行调整。

第三，智能化程度高，能够根据环境变化和工艺要求自动进行控制和调整。

水电站自动化监控系统的设计与实现

水电站自动化监控系统的设计与实现随着社会的不断发展，人类对各种能源的需求越来越大。

而水电作为一种最为清洁、最为环保的能源，在当今的社会中有着越来越广泛的应用。

为了更好地利用水电资源，提高水电站的产能以及对其进行更加精细的管理，水电站自动化监控系统应运而生。

本文将从设计与实现两个方面对水电站自动化监控系统进行阐述。

一、水电站自动化监控系统的设计1. 系统需求分析在设计水电站自动化监控系统之前，首要的任务就是对系统进行需求分析。

这个过程中需要明确系统的功能、性能以及可靠性等方面的要求。

只有正确地确定这些要素，系统才能够符合实际的操作需求。

2. 系统架构设计在进行系统架构设计时需要考虑以下几点：首先，需要考虑到整个系统的运行效率。

在此前提下，应当尽量简单化整个系统的结构，使得系统的维护与管理更加容易。

其次，在设计系统时，应当尽量避免使用成熟的技术，以便于后期的升级与改进。

3. 系统模块设计在设计水电站自动化监控系统时，需要根据具体的需求将其划分为不同的模块。

具体模块功能可包括：数据采集模块、实时监控模块、预警模块、报警模块等等。

在设计系统模块时需要保持合理的分离，使得各个模块之间的影响可以最小化。

4. 系统接口设计在设计水电站自动化监控系统时，需要考虑整个系统的接口设计。

这个过程中需要考虑到使用者的实际情况，以及所连接的各个系统之间的数据交换关系。

而在进行接口设计时，需要综合考虑各方面因素，如接口协议、数据协议、数据格式、数据解析等等。

二、水电站自动化监控系统的实现1. 系统硬件的选型在实现水电站自动化监控系统时，需要选用合适的硬件设备。

这其中需要考虑到硬件设备的性能与稳定性。

一般来说，选用高性能的硬件设备可以保证监控系统更为稳定，更加可靠。

2. 软件方案的选取在实现水电站自动化监控系统时，需要选取合适的软件方案。

这其中需要考虑到软件的稳定性与可靠性。

一般来说，选用成熟的软件方案可以大幅提高监控系统的可靠性。

水电站监控系统

水电站监控系统随着科技的不断发展和电力需求的增加，水电站作为一种清洁、可再生能源的重要来源，扮演着越来越重要的角色。

为了确保水电站的安全运行和高效发电，水电站监控系统的设计和实施变得至关重要。

本文将详细介绍水电站监控系统的特点、架构、功能以及未来发展趋势。

一、水电站监控系统的特点水电站监控系统是一种高度智能化的工程管理系统，具有以下几个主要特点：1. 高度自动化：水电站监控系统集成了传感器、仪表及自动控制装置，能够自动检测和控制水电站各个部分的运行状态，大大提高了运行效率和安全性。

2. 远程监控：水电站监控系统允许操作人员通过远程监测界面实时监控水电站的运行情况，通过云计算技术，可以实现实时数据的传输和分析，为决策提供准确可靠的数据支持。

3. 多样化的监测功能：水电站监控系统能够监测水位、流量、水质、温度、压力等多个关键参数，并及时报警和采取相应措施，预防意外事故的发生。

二、水电站监控系统的架构水电站监控系统的架构分为硬件和软件两个层面，下面将分别介绍：1. 硬件架构：水电站监控系统的硬件包括传感器、仪表、自动控制装置、通信设备等。

传感器负责采集水电站各个环境参数的数据，仪表用于测量和显示数据，自动控制装置负责根据预设参数自动控制设备运行状态。

通信设备用于将数据传输给监测中心。

2. 软件架构：水电站监控系统的软件由监测中心、数据处理与分析模块、报警模块等组成。

监测中心是系统的核心，接收和显示水电站的实时数据，数据处理与分析模块负责对数据进行处理和分析，报警模块会在系统检测到异常情况时及时发出警报。

三、水电站监控系统的功能1. 实时监测和数据采集：水电站监控系统能够实时监测水电站的运行情况，并采集关键参数的数据，如水位、压力、温度、流量等。

2. 远程控制：操作人员可以通过远程监控界面对水电站进行远程控制，包括设定参数、开启或关闭设备等。

3. 故障诊断与预警：水电站监控系统能够通过对实时数据的分析，及时诊断出设备故障或异常情况，并发出预警，使运维人员能够迅速采取措施。

水电站集中控制中心通信系统建设探讨

备数据传输。集控中心设有一套网管终端，负责
对光纤数字传输系统进行集中管理、护。站级维
有接人设备布置于集控中心通信室，对外通信十分方便。
集控中心通信系统主要用于实现集控中心至各电站及电网调度机构间的语音、据及图像业数务传输。根据九龙河集控中心计算机监控系统、
２１年第５０１期
控系统与闸首ＬＵ间的连接及闸首工业图像监Ｃ
启停控制，同时对１可６通道进行自动录音和监
控系统和ＰＭ设备的数据传输。Ｃ
集控中心还配置有一套具备智能交叉连接功
听，并提供按录音时间、席位等多种手段进行的录
第３Ｏ卷第５期
２１１０１年０月
四
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Ｖｏ．０．Ｎｏ５１３．
ＳｃｕｎＷａｅＰｗｒｉｈａｔｒｏｅ
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水电站集中控制中心通信系统建设探讨
王安荣，孙克飞
长期以来，多数水电站均采用以计算机监大
音通讯系统、工业电视监控系统及水情测报等系
控为主的综合自动化系统，实行现地集中控制。随着 “ 十一五 ” 间四川水电建设的快速发展，期同
一
统的业务传输需求，通信系统建设主要分为光纤数字传输、程控数字交换、图像数据传输、卫星数据通信、调度通信系统接人及通信电源系统六部分。以下分别对六个系统进行介绍。

1、水电站综合自动化系统(监控系统)

3、主要部件存储路径 • Pd.exe： • Prun.exe: • Sys: C:\P7000\ C:\P7000\ C:\P7000\
• Data:
C:\P7000\
• TVichw32.dll C:\windows\system32\ • TVichw32.dll C:windows\system32\drivers\
③多计算机系统分层分布式结构
多计算机系统或多计算机系统带前置机的分层分布式结构如图所示。水电厂管理层的上位机由多台工业控制机组成。采用冗余以太网络连接方式，主控机、工程师/培训工作站、通信/打印服务器各自分开，以太网络内所有计算机由卫星时钟(GPS)自动校时，确保数据记录一致。保护系统设置独立通信管理机。
提供报表设计器，可以设计多套报表模板。基于以上的手段，可生成各种电力系统的专业报表，如运行报表、生产报表等。
14、扩展功能接口
3、典型网络结构
计算机监控系统的典型结构模式主要有： ①单计算机分层分布式结构； ②双计算机系统分层分布式结构； ③多计算机系统分层分布式结构根据用户需要和投资情况，每类典型结构都可以再衍生出多种通信网络结构和通信方式应用于实际水电厂项目中。
①单计算机分层分布式结构
单计算机分层分布式典型结构模式如上图所示，监控系统的主控层为水电厂管理层的上位机，即一台工业控制机；监控系统的现地层为面向控制对象的现地控制单元(LCU)。上位机与现地控制单元(LCU)之间采用单网的以太网或RS-485通信模式，构成一个分层分布式结构的自动化监控系统。一台主控站工业控制计算机负责全厂自动化运行及管理，即完成全厂历史数据存档、归类、检索和管理；在线及离线计算功能；各图表、曲线的生成；事故、故障信号的分析处理；运行报表生成与打印；也可作为运行人员与计算机监控系统的人机接口，完成实时监视、控制和报警；还可完成全厂经济运行管理、自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)。

水电站自动化实时监控系统研究

水电站自动化实时监控系统研究摘要：水电站作为清洁能源的重要来源，在能源供应中占据着重要地位。

为了提高水电站的运行效率、安全性和可靠性，自动化实时监控系统被广泛引入。

本文以水电站自动化实时监控系统为研究对象，探讨了其在实时数据采集、远程操作、故障预测、数据分析等方面的应用和优势。

通过案例分析，论文详细阐述了该系统如何提升发电效率、优化维护策略、驱动数据决策以及增强安全可靠性。

关键词：水电站；自动化；实时监控系统引言：水电站作为一种可再生的清洁能源，对于满足能源需求、减少环境污染具有重要意义。

然而，随着能源需求的不断增加，水电站的高效运行和管理变得尤为关键。

自动化实时监控系统作为一种先进的技术手段，为水电站的运营和管理带来了新的机遇。

通过实时数据采集、远程操作、故障预测、数据分析等功能，该系统能够提高发电效率，降低维护成本，优化运营决策，并增强水电站的安全性和可靠性。

本文旨在深入研究水电站自动化实时监控系统的应用与优势，为水电站的可持续发展提供有益的参考。

一、水电站自动化实时监控系统设计1.传感器和测量设备在水电站自动化实时监控系统的中，关键的传感器和测量设备发挥着重要作用。

水位传感器用于精确测量水库或水池的水位变化，流量计用于监测水流速率，压力传感器监测水压变化，而温度传感器则实时监测水温以及设备工作温度。

这些传感器所提供的数据通过数据采集和处理单元进行处理，为操作人员提供必要的信息，以实现水电站系统的高效运行和安全监控。

2.执行器和控制设备在水电站自动化实时监控系统的设计中，涉及多种关键的执行器和控制设备，以确保系统稳定运行。

电动阀门、闸门和控制阀等装置用于精确调节水流量，以满足不同负荷要求。

发电机控制器负责管理发电机的启停和负荷调节，确保发电机在合适的时机以及负荷下运行。

调速器则用于调整水轮机的转速，以适应不同水流条件。

为了保障系统的安全性，安全断路器是不可或缺的组件，它能够有效地防止过载和短路情况，从而防止设备损坏或故障。

水电站计算机监控系统智能报警研究

水电站计算机监控系统智能报警研究提纲：1. 智能报警的概念及发展现状2. 水电站计算机监控系统的构成及其重要性3. 水电站智能报警系统的研究现状4. 水电站智能报警系统的设计要求及实现方法5. 水电站智能报警系统的应用前景和发展趋势一、智能报警的概念及发展现状随着工业技术的不断发展，各种高新技术产品不断推出，智能化、网络化和数字化成为当代技术的主流趋势。

智能报警是在计算机技术、控制技术、无线通信等多种技术的支持下，完成对被监控对象状态的预测、异常判断及报警的智能化报警方式。

目前，智能报警已广泛应用于石油化工、能源、交通、环保、医疗、安防等行业领域。

二、水电站计算机监控系统的构成及其重要性水电站计算机监控系统由计算机、传感器、测量仪器、通信网等组成，主要用于监测水库水位、流量、温度、压力等各种参数，并对水电站运行状态进行监控和控制。

水电站计算机监控系统对于水电站安全运行至关重要，它的设计和建设影响着水电站的安全性、稳定性和经济性。

三、水电站智能报警系统的研究现状目前国内外智能报警系统的研究已有诸多成果，但在水电站领域的研究应用相对较少。

国内水电站智能报警系统研究多为理论探讨，缺少实际应用和案例分析。

目前一些国外的智能报警系统主要应用于工业过程、建筑物设施、交通设施、人员安全等方面。

四、水电站智能报警系统的设计要求及实现方法首先，智能报警系统需要准确、可靠地感知环境变化，采集监测数据并做出精准判断。

其次，智能报警系统需要提供可视化的监控界面，方便工作人员实时查看设备状态和报警信息，提高反应速度和处理效率。

最后，智能报警系统需要完善的数据管理和分析系统来对设备的运行状况进行多维度分析和综合评估。

而实现这些要求的方法主要有、神经网络、遗传算法、模糊控制、智能决策等多种技术手段。

五、水电站智能报警系统的应用前景和发展趋势随着水电站技术逐步走向智能化、网络化和信息化，智能报警系统具有广阔的应用前景。

同时，随着技术的不断推进和发展，智能报警系统将更加智能化、自动化和普及化，并且会发展为智能运维、维修以及环境监测等多种功能的综合性系统。

大型水电站监控LCU与辅控设备通讯探究

大型水电站监控LCU与辅控设备通讯探究摘要：水轮发电机组作为水电厂最重要的动力设备之一，其安全性至关重要。

水电站辅控设备通过LCU将信号传输至计算机监控系统。

由于辅控设备多、信号传输量大，本文着重介绍与机组LCU的几种通讯方式，列写了各自的优缺点及适用场合，设计多种通讯方式共同保证信号传输正常，该思路值得借鉴。

关键词：水轮发电机组；LCU；硬接线；SJ30通讯；MB +通讯0 前言水电站计算机监控系统主要由上位机、下位机、网络设备组成。

上位机系统完成对水电站各被控对象的安全监视和控制，主要作用有：处理上送的各类实时数据信号、监视电站主设备的运行状态、下发命令执行机组开停机控制及各类辅助设备操作、系统通信，它直接作用于下位机系统。

下位机即现地控制单元，简称LCU[1]。

LCU通过自身配置的开关量、模拟量、温度量模件完成各类辅助设备信号的采集与处理，并上送至上位机系统，同时接受上位机下发的操作指令，紧急情况下自动启动机组事故停机流程保证电站安全。

现地控制单元LCU是计算机网络设备的基础，是实现对水电站主辅设备的监测和控制的枢纽设备。

网络设备主要用于连接上位机与下位机之间通信。

1 系统简介下位机LCU主要由机组LCU、公用LCU、GIS LCU、大坝LCU及相关远程IO柜组成。

机组LCU正常控制与否决定着水轮发电机组安全稳定运行，机组LCU功能如下：1）模拟量采集和处理定时采集。

按扫描周期定时采集数据，存入数据库中。

将采集到的模拟量数据进行滤波、工程单位变换、模拟数据变化等，根据规定产生报警并上送主控级。

越限检查。

对采集到的非电量进行越限检查，及时将越限情况和数据送往主控级；机组温度越限保护应采用多点比较和判别法，当相邻测量点的温度均越高限值时，启动机组事故停机流程执行机组水机机械保护程序。

2）数字量采集和处理自发性状态变位采集，状态检查，更新数据库，并将保护报警量即时上送主控级。

事件顺序记录与报警。

监控系统及其应用在水电站自动化系统中的研究

监控系统及其应用在水电站自动化系统中的研究【摘要】自动化对于水电站现代化水平来说，至关重要。

本文基于水电站自动化的组成内容，较为详细地阐述了水电站计算机监控系统的相关设计原则、计算机监控系统的自动控制架构以及计算机监控系统的相应功能。

【关键词】监控系统；应用；水电站；自动化系统0引言自动化程度对于水电站的现代化水平来说，至关重要。

而且，自动化技术对于水电站安全经济的运行，是不可或缺的技术手段。

机组容量地不断增加，自动化技术对于水电站安全经济的运行所发挥的作用越来越重要。

大型水力发电站的设备相对较复杂，需要监视以及控制的信息量很庞大，只有通过计算机以及自动化的控制才可解决许多关键的技术问题。

所以，在大型水力发电站采用计算机监控系统，可确保电力系统与电网的安全、正常运行。

1 水电站自动化的组成内容1. 1水电站自动化的组成部分水电站自动化是基于不同的自动装置从而实现的，其自动装置主要包括基础自动装置以及综合自动装置两方面。

每个机组都具备自动装置，比如：保持一定转速的机组调速装置，改变发电机无功功率以及维持电压的自动调节励磁装置，这些装置都属于自动化的装置，这些装置组成为水电站自动化的基础。

其它种类的属于全站性的自动装置，比如频率与有功功率调节的装置、电压与无功功率调节的装置以及自动巡回检测的装置等等，这些都属于水电站综合自动化的组成部分。

这些自动装置对整个电站的自动控制以及检测起到关键的作用，依据基础自动装置从而实现对机组的自动控制与调节。

计算机的监控系统则实现了基础自动装置与综合自动装置之间的相应连接。

1.2水电站自动化的内容所谓的水电站自动化，主要指使水电站生产过程的相关操作、控制以及监视能够在少数人或者是无人的情况下，按照预先制定的计划自动地实施。

水电站的相应生产过程较简为单，这可为水电站实现自动化奠定了良好的基础。

因为水电站在系统中的主要任务是负责调频调峰，所以，对水轮发电机的要求是能够迅速地开停机、运行工况的改变以及调节出力。

水电站自动化运行系统的应用与设计

水电站自动化运行系统的应用与设计摘要：为进一步提升电能质量以及水电站发电效率，我们必须要从根本上转变传统水电站以常规人工操控为主的管控模式，积极应用计算机自动化系统，实施综合自动化技术改造。

对于新建水电站要求其根据自动化运行要求来进行控制系统设计，从而实现无人值守的目标。

关键词：水电站；自动化系统；应用设计我国电力行业自动化水平较低，从根本上不能满足社会对高质量电能的要求。

为了更好的提高电能质量和发电效率，就要从根本上对老式水电站中采取常规控制、人工操作为主的控制模式，进行以计算机监控系统为基础的综合自动化改造；对新建水电站应按综合自动化要求进行设计和实施，使水电站逐步实现少人值班，最终达到无人值班的目标。

1 综合自动化系统内容水电站综合自动化系统主要包括计算机监控系统、辅助设备监控系统、水文自动测报系统、电气设备监控系统等。

1.1 计算机监控系统水电站计算机监控系统是利用计算机对水电站的电能生产进行控制。

采用计算机控制的目的，是为了提高水电站的自动化水平，提高水电站的供电质量，提高水电站的安全运行水平，提高水电站的劳动生产率和经济效益。

在水电站计算机监控系统中，用计算机代替传统自动控制，使控制过程更合理、灵活。

因此，计算机控制比传统的自动控制和自动化技术有更多的优越性。

水电站计算机监控系统是一门涉及多种学科的综合性科学技术，近年来有了较大的进展。

特别是随着数字电子计算机性能不断提高，价格不断降低，使得计算机在工业生产过程控制，以致水电厂自动化控制中的应用更为广泛。

它的应用对水电站生产带来了巨大的经济效益，标志着水电站综合自动化技术发生质的飞跃。

1.2 辅助设备的监控水电站的主要辅助设备为调速控制系统和水系统。

水系统又分为技术供水系统和发电机组的冷却水系统等。

通过对调速系统的油压与气压的检测、技术供水系统供水量的检测、发电机组的冷却水系统的检测、发动机组的定子与转子回路电气参数量的检测、发电机组主要部位轴瓦温度的检测和润滑油的温度的检测等，了解水电站运行机电设备的运行状况。

水电站计算机监控系统的结构和工作原理文档资料

2 等。它完成整个电站的监控任务，
为电网层负责。接收现地控制单元层（LCU）的监测数据，向现地控制单元层发送控制命令等。
现地控制单元层包括机组现地控
制单元、升压站现地控制单元和公
用设备现地控制单元。它对电站层
3 负责。完成水电站各种设备的监测
、控制、调节和保护。它为电站层
发送数据并接收来自电站层的控制命令。
分层分布式
总装机容量大于2000ｋＷ的小型水电站多采用分层分布式监控系统；
电站主控层和现地控制单元层（LCU）
电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟返回屏、卫星同步时钟（GPS）以及防雷保护设备等组成；
现地控制单元层一般由工控机、PLC、现场总线、微机调速器、温度巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智能设备组成。
上位机软件系统
电网层
人机接口界面操作管理人员
通信网络
现地控制单元（LCU）
22
ON/OFF信号
数字信号
123
CNC 仪表计算
脉冲信号旋转编码器
模拟信号
v
RS-485C RS-232C
输入
CPU
输出
开关量
数字 / 数据
高速计数器
直流设备
开
关
中
量
央
交
处
流
理
设
器
备
特
A/D 殊
现场总线 PLC
以太网现地工控机
温度巡检仪
现地工控机 PLC 现场总线
微机保护微机同期智能电参数其他设备测量仪
机组现场受控设备
微机保护微机同期智能电参数其他设备测量仪

湖南平江抽水蓄能电站控制保护和系统通信方案研究

18第40卷第4期2017年4月水电姑机电技求Mechanical & Electrical Technique of Hydropower StationV〇1.40No.4Apr.2017湖南平江抽水蓄能电站控制保护和系统通信方案研究邓斌1，韩标2(1.国网新源控股有限公司，北京100761;2.国网新源控股有限公司技术中心，北京100161)摘要:近年来，湖南省国民经济持续快速发展，电力需求强劲，为保障电网安全，国网新源公司有序开发湖南平江抽水蓄能电站。

项目于2014年4月取得国家能源局核发的“路条”，计划2016年年底完成可研阶段全部工作并具备上报核准条件。

随着各个专题工作的推进，关于电站控制保护与系统通信的规划设计工作也随即展开。

抽水蓄能电站控制保护与通信是电站安全稳定运行的一个重要组成部分，本文根据保护控制、自动化等专业当前规程规范展开了对平江抽蓄电站该部分的规划设计，结合现有运行电站设备配置情况，分析控制保护和系统通信优化配置的有利因素，并提出了规划设计方案。

研究结果为平江抽蓄电站后续阶段提供设计研究技术支撑依据。

关键词:控制保护系统；自动控制;安全自动装置;系统中图分类号:TV743 文献标识码:B文章编号：1672-5387(2017)04-0018-04D01：10.13599/ki.l l-5130.2017.04.005随着湖南平江抽水蓄能电站工程各项前期工作的稳步推进，可研阶段各专题工作的全面开展，电站控制保护和系统通信规划设计方案将成为后续建设、运行的重要智能化支撑，成为影响电站智能化水平的重要制约性因素。

作者据此对于电站控制保护与系统通信的规划设计工作进行深入研究及讨论。

1平江抽水蓄能电站项目概况平江抽水蓄能电站位于湖南省平江县福寿山镇境内，连云山脉福寿山西北坡，其中上7J C库布置在福寿山福寿林场的大福坪，下水库布置在位于福寿山山脚的吉星村。

水电站微机保护监控综合自动化系统技术总结

综合自动化系统包括的内容
水机控制自动化（含对州速器、励磁系统的包
自动控制）；油、气、水系统控制Ｉ动化；ｉ１阀门、闸门控制自动化；
（）分层分布式结构管理模式。ＬＣＵ综合自动化系统控制方式，可按以下二三级控
功能作了比较详细的说明可作为新建电站和老电站自动化技术改造时参考。
关键词
层分式结构。开放性指采用国际标准，计算机自
一
、
概述
动系统何通用性和移植性，软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上。
的配置性能、电站的控制方式，埘水电站的工作
人员很有必要。
１
．
络对电站各个现地控制单元（）进行控制和监ＬＣＵ
｝视，进Ｉ实现了对电站昕何机电设备的监视和控制，这样就构成电站控制层和电站现场控制层
钊充分体现。当新建水电站，均采用综合自动化
置多套卡的装置，构成水电站各种现地控制日应
元（）完成控制对象的数据采集和处理、控ＬＣＵ，制和调节及装置的数据通讯。通过通讯网络，电站现地控制单元实现与电站中控室主机系统机）实现通讯。（卜位

水电站综合自动化系统设计及应用

水电站综合自动化系统设计及应用摘要：水电站是一个比较复杂的工程，其系统繁多，使用传统系统时通常需要较多的运行及管理人员，但是使用综合自动化系统后，运行及管理人员不仅得到有效减少，而且还能使电力系统的工作效率得到一定程度的提高，此外，电力系统自动化还具有减少人为失误，提高设备完好率的优点。

因此，它能在一定程度上使系统的运行安全及电能质量得到有效保证，从而使电力企业的经济效益得到有效提高。

鉴于此，本文主要分析水电站综合自动化系统设计及应用。

关键词：水电站；综合自动化；设计1、水电站综合自动化监控系统的现状20世纪20年代，美国等欧美国家的水电站建设中就已经出现了水电自动化。

发展到了40年代就开始在水电运行方面增加中控室和机组旁边值班的方式；到50年代，无人值班开始实现，开始由上级调度遥控。

计算机技术的发展也使得水电站自动化监控系统进入发展阶段。

自动化监控将是今后水电自动化发展的方向。

我国的水电站自动化监控系统的发展跟欧美国家比还是有很大的差距。

但是随着国家电力改革的推进，水资源作为清洁的可再生的能源开始被重视，水电行业开始发挥重要作用。

“无人值班，少人值守”也成为了我国新时期的水电站发展目标。

我国的水电站自动化监控系统也开始进入快速发展时期。

在“十五”规划期间，我国进行了小型水电站的现代化建设，完成超过一半的电网功能升级改造。

拥有高度自动化程度的、安全可靠的性能的自动化监控系统成为发展趋势。

水电站自动化监控系统有很大的优势，对于小水电运行可以有效地提高水电站和现场设备的可靠性，准确性的运作效率，提高电能质量，减少工作岗位上工作人员的工作量。

2、水电站综合自动化系统设计1)水电站综合自动化系统提供全面冗余机制。

①主处理器（CPU）装置互为冗余。

CPU上电后自动检测是否有主机存在，如果有则切为备机，建立与主机的同步。

当同步建立后，如果主机失电或故障则自动将控制权移交从机，原从机升级为主机，继续原主机切换前的工作状态。

水电站的自动化控制系统设计与实现

水电站的自动化控制系统设计与实现引言在现代社会中，能源的需求与日俱增，对于清洁、可再生能源的发展也越来越重视。

水电站作为一种常见的清洁能源发电方式，在能源行业中具有重要的地位。

为了提高水电站的效率、安全性和可靠性，自动化控制系统被广泛应用于水电站的设计与实现中。

本文将探讨水电站的自动化控制系统的设计与实现方法，以及其对于水电站运作的重要性。

1. 水电站的基本原理水电站是利用水能转化为电能的发电设施。

其基本原理是利用水流的动能驱动水轮机，再经过发电机的转化将机械能转化为电能。

为了保证水电站的正常运行，需要有一个可靠、高效的控制系统来实现对水轮机和发电机的控制。

2. 自动化控制系统的概述自动化控制系统是指利用计算机技术、仪器仪表和传感器等设备，对生产过程进行全面、自动控制的系统。

在水电站中，自动化控制系统扮演着重要的角色，通过实时监测和控制水轮机的转速、水流量、水位等参数，实现对水电站的运行进行全面而精细的控制。

3. 自动化控制系统的设计在水电站的自动化控制系统设计中，需要考虑多个方面的因素，包括安全性、可靠性、灵活性和经济性等。

首先，安全性是自动化控制系统设计的重要考虑因素之一。

水电站作为一种特殊的设施，其工作环境相对复杂，存在一定的安全风险。

因此，在设计自动化控制系统时，应该考虑到水电站运行过程中可能发生的各种安全事件，并采取相应的措施来保证设备、人员和环境的安全。

其次，可靠性也是自动化控制系统设计中的一个关键点。

水电站作为能源发电设施，需要保证其在各种环境条件下都能稳定运行。

因此，在自动化控制系统的设计中，应该采用可靠的传感器和仪表设备，以及稳定的控制算法，保证水电站的可靠性和稳定性。

同时，灵活性也是自动化控制系统设计中需要考虑的因素之一。

随着技术的不断发展，水电站的设计和运行方式也在不断变化。

因此，自动化控制系统的设计应该具有一定的灵活性和可扩展性，以适应新的技术发展和需求变化。

最后，经济性也是自动化控制系统设计的一个重要目标。

水电站计算机监控自动化系统的开发与应用

系统的开发是水电站实现 “ 无人值班” 少人值守” 或“ 的必备条件。计算机技术、信息技术及技术的飞速发展，给水电站
了一个广都
备的可行性，另一方面也是为软件开发搭建平台，这项工作应由开发商根据简化了的网络结构进行。（）用户应成立开发工作组，２成员应包括：自动化专业人员、算机专业人员和运行经验丰富且具备一定计算机计知识的运行人员。开发商应提供应用程序开发平台，并提供
必要的培训。
阔的发展舞台。如今的水电站计算机监控自动化系统已成
为一个集计算机、控制、通信、网络及电力为一体的综合系
统。不仅可以完成对单个电站，还可以进一步实现对梯级流域、甚至跨流域的水电站群的运行和安全监控。
关键词：电站；水自动化系统；发；用开应．
中图分类号：Ｐ９：ｖ３１３３ｒ７７
文献标识码：Ｂ
．
随着水电站 “ 人值班 ” “ 无或少人值守 ” 工作的开展，以 “ 网分开、价上网” 厂竞为基础的电力体制改革的深入进行，
① 监控画面的编辑；运行报表的编辑；实时数据库原 ② ③ 文件的编辑；历史数据库原文件的编辑；各ＬＵ控制 ④ ⑤ Ｃ流程的编辑；对外通信数据模块原文件的编辑等。 ⑥ （）户工作组可协助开发商完成的开发任务有：４用 ① ＡＣＡＣ控制流程；事件及报警记录的定义；语音、Ｇ、Ｖ ② ③ 电话报警和Ｏ — ＡＬ息的定义；主站操作流程及防ＮＣＬ信 ④ 误操作闭锁流程；历史数据的统计、 ⑤ 计算等。２计算机监控系统技术规划

水电站自动化系统中监控系统的应用

［关键词］电站自动化系统监控系统设计水中图分类号：Ｐ１Ｔ３６文献标识码：Ａ应用文章编号：０９９４２１）３０１－１０ — １Ｘ（０２０ — ０８叭
近些年，随着我属经济发展速度加快，水电站发电机组的容量不断增加，由此不仅加大了运行管理与控制的难度，同时也增加了引发故障、事故的几率。自动化系统，其不仅是水电站现代化水平的重要标志，同时还是保障水电站安全、稳定运行的主要技术手段。此外，由于部分大型水电站的设备相对复杂，对于发电运行的监视与控制，工作量与信息量较大，其一些重要的技术问题必须通过计算机技术与自动化控制加以解决。因此，自动化监控系统在水电站中的应用，对于电网与电力系统的安全运行有着重要意义。１水电站自动化系统的作用与构成１１水电站自动化系统的作用．水电站的自动化系统，其主要作用在于提高工作的可靠性和运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员。水电站实现自动化以后，过各种自动装置能够快速，通准确并及时地进行检测、记录和报警；当出现不正常工作状态时，自动装置能发出相应的信号，以通知运行人员及时加以处理或自动处理；发生事故时，自动装置能自动紧急停机或断开发生事故的设备，可自动投入备用机组或设备。并实现自动化既可防止不正常工作状态发展成为事故，又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏，而提高从了供电的可靠性；另一方面，用各种自动装置来完成水电站各项操作和控制，可以大大减少运行人员误操作的可能，减少了发生事故的机率也１水电站自动化系统的构成２水电站的自动化系统，可将其分为基础、综合自动装置两个部分。电站水的每个发电机组均配备了自动装置，中综合自动装置包括：其调节水电站发电机组频率与功率的自动装置、调节无功功率与电网电压的自动装置、自动巡回检测装置等全站性自动装置。础自动装置主要包括：持电网电压在可控基保范围内的自动调节装置、控制与维持水电站发电机转速的调速装置、改变发电机组无功功率的自动调节励磁装置等。上述自动装置主要作用于水电站的自动管理、控制与检测，过基础装置能够直接进行发电机组的调节与控制，通而监控系统将综合自动装置与基础自动装置相连接，而更加全面、从准确、实时的掌控发电机组运行状态，由此保证水电站的运行状态与效率。２自动监控系统的功能与应用２１自动监控系统的远程调度层功能．监控系统的远程调度层功能，主要负责报警、远程调度、监控三个方其面，中报警功能主要任务为：电站辅助系统的报警动作；电站发电机组与其水水变压器，行状态异常、故障时的报警动作而远程调度、控功能的主要任运监务为：电站发电机组运行模式的更改、水发电机组的开启与关闭、电机的负发荷增减与电网电压的调整等。２２自动监控系统的现场控制层功能．监控系统的现场控制层功能，可将其划分为多个控制单元，而每个单元能够针对其任务范围内的生产过程进行全面监控，同时利用专用输入、出接口输与生产过程的连接，相关设备、使单元通信接口与主控制层交换信息。对于自动监控系统的主控制层，各个不同的现场控制单元是相对独立的，其不仅能够直接针对生产过程进行数据的实时采集、处理，同时还能直接监视、控制、调整各个发电机组设备的状态。２３厂站监控层功能厂站监控层是全厂的自动化功能实现的重要保障，以通过采集、可处理现场控制单元层发来的数据，全站的人机对话。同时，实现也沟通了现场控制单元层和调度中心计算机，电厂管理系统、水情测报系统之间的信息，达到及时通信的目的，是水电站的实时控制中心。其主要功能包含以下几个方面：１数据管理站。过对电站监控系统等相关系统运行数据的掌握和历史．通数据的分析及处理，ＭＩ为Ｓ系统提供依据。２操作员工作站。该站点的主要任务内容包括：．自动监控系统界面的监视，命令的执行，系统操作的控制、调节，系统主管报表的打印等工作。３培训方针工作站站点主要任务内容是：．该针对系统运行人员的专业技能操作培训。４工程师工作站。是完成功能及应用开发、实现电站系统的维护与管理．重要节点。５信息管理工作站。该站点的主要任务内容包括：．报表的生成、打印；系统中监控系统的应用

大型水电站智能监盘系统设计研究

82 EPEM 2021.1大型水电站智能监盘系统设计研究雅砻江流域水电开发有限公司郭玉恒王刚席红兵刘峰摘要：提出水电站智能监盘设计原则、软硬件设计方法，以及智能监盘系统要实现的功能与实现该功能的技术原理。

关键词：水电站；监盘；智能化；模型引言国内大部分水电厂运行过程中的监盘分析靠运行人员手工浏览画面、抄表、巡捡、趋势分析及控制系统的固定界限报警来提示。

人工观察数据的工作量大、没有统一规范，主要靠人的经验。

控制系统报警的界限值不能轻易改动，不论何种工况采用固定的界限值报警往往容易误报、漏报，或报警时已来不及采取措施。

人工分析参数的变化趋势，参数异常的早期识别难度大[1-2]。

在火电领域有部分电厂已开展智能监盘方面的探索和实践：神华国华北京燃气热电厂将多变量模式识别技术应用于智能监盘，该厂基于历史数据挖掘，建立监盘参数的多变量自关联模型，进行了燃机电厂智能监控研发，画面实时传送至集控室大屏。

该成果获得了众多的奖项，具有丰富的应用案例；利港电厂也开启了智能监盘研究应用，其智能监盘系统基本架构思想主要是系统自动监视，通过将相关联的参数导入到参数预测模型机器学习算法中，对海量历史数据的训练挖掘得到每个监视参数的预测值，将得到的预测值与运行标准、运行经验、当前的实测值放入到健康度评价模型中，判断该算法得到的预测值是否相对准确，形成一个健康度评价打分体系[3]。

国外GE、西门子等公司都提出了各自的数字化智能化解决方案，将多种数据分析技术结合应用到电厂具体业务中，很多集团通过集中监视和诊断中心进行监视，电厂的生产更像一个车间。

加拿大TransAlta 集团将控制系统的传统报警和事件记录传送到集中监视和诊断中心，再通过实时数据、智能预警、性能计算分析等系统集成在一起，将各个系统产生的报警进行统一监视和分析，对机组从经济性和可靠性两个方面进行分析和把控。

在关键参数的早期异常方面芝加哥大学开展研究和应用较早，其多变量模式识别技术在国外的众多发电集团得到了普遍应用[4-5]。

论水电站集控中心通信系统的构建

论水电站集控中心通信系统的构建摘要：水电站的组装、管理和建设是一项大型复杂的系统工程。

一方面，小型水电站的自动化程度较低，同时考虑到成本效益，管理难度大，在短时间内投入巨资提高设备的自动化水平，会给生产带来一定的困难，传统的单机规划模式、经验丰富的水电站规划方法已不能满足国家节能减排和优化管理的需要。

为了进一步集中资源，促进技术进步，最大限度地提高水电流域的整体经济效益，减少值班（下班），改善工人的工作和生活条件，降低运营成本，发电企业加大了水电远程控制的研究和建设。

本文针对水电站采集器控制中心对语音、数据和图像传输的要求，着重讨论了通信系统的建设。

关键词：水电站；集控建设；光纤传输；程控数字交换；卫星通讯长期以来，我国大部分水电站都是采用计算机进行现场集中管理的一体化自动化系统。

“十一五”期间，水电工程的迅速发展，越来越多的电厂由一个业主同时运营和经营，或者在一个流域内联合运营多个电站，加强多元水电的综合利用，降低运营成本，提高发电效率。

每个水电企业都建立了远程集中控制中心，过渡到紧凑型控制，实现多元素分层遥控模式，综合控制中心是控制中心的重要组成部分，是中心集中控制和管理的基础，是保证控制中心安全稳定运行的重要技术工具。

一、光纤数字传输系统数字光纤传输系统是整个通信工作的核心。

其主要功能是完成控制中心操作系统与控制站之间的语音和数据通信。

集控中心和发电站的通信骨干网络是星形链路。

例如：某集中控制是一个核心，每个发电站使用两对不同的路由，按照“1+1”的冗余度用于连接。

中央节点是SDH 10 G的一组，其核心部件如交叉连接单元、时钟单元和电源单元也是“1+1”的冗余保护，此外，还有12个STM-4光学接口、28个以太网网络和63个E1接口连接到不同的电厂，用于消防、设备控制、MIS、IEC 104监控和通信计算机系统、调度语音系统和PCM数据系统。

控制中心有一组网络终端、中央控制系统和光纤数字通信系统供维护。