水电站计算机监控系统概述

水电站计算机监控系统概述
随着计算机技术的发展国内外在水电站自动控制上普遍采用计算机监控技术，或利用计算机控制系统与电站常规控制系统相结合对水电站设备进行控制，或利用计算机监控系统直接对水电站设备进行监控。

水电站计算机监控系统是指整个水电站设备的控制、测量、监视和保护均由计算机系统来完成。

它替代了常规控制设备，监视测量表计，完成机组的开停机控制，断路器等开关设备的控制，完成电站的优化运行，自动发电控制，自动电压控制，电站机组、变压器、线路等各种运行设备的参数在线监视，越限参数报警、记录、历史参数查询，事故追忆，报表的打印，完成监控系统设备的自检，实现对整个电站所有的设备进行控制、测量、监视和保护。

水电站的中控室负责管理和控制整个电站的正常运行，为了保证运行的可靠性和经济性，必须收集全场各个设备的实时运行资料，以便及时做出响应。

计算机监控系统正是基于以上理念，充分利用计算机控制技术、通讯技术、PLC和网络技术将各个机组LCU、励磁调节器、调速器等连接起来，集中监控电站各台机组的运行，以实现整个电站的经济运行。

随之计算机和网络技术的发展，计算机监控系统的技术同样也在迅速发展，新的控制系统结构、新的控制装置、新的软件等不断涌现，未来的发展趋势是网络化、智能化、人性化、软件组态化、控制无人化方向发展。

网络化：计算机监控系统的快速发展也是立足于计算机和网络技术的发展，在监控系统中有上位机、现地控制单元等各种各样的计算机及计算机控制装置，若它们不形成网络，则不能实现数据共享，不能充分发挥出计算机控制系统的优越性，只能起到代替常规自动控制设备的作用。

因此，计算机监控系统势必向网络化发展。

它是数据实时共享的需要，是装置共享的需要，是调度自动化和系统扩展的需要。

智能化：计算机和网络技术的高速发展，使人工智能技术得到了迅速发展，人工智能技术在机器人，汽车等领域得到了广泛的应用。

智能化也是计算机监控系统的一大发展方向。

它主要体现在对监控系统的自动诊断，对电站设备的自动诊断和预防性维护，对运维人员进行指导操作，对事故、故障处理进行指导与帮助。

人性化：现在的计算机已能进行听说看、识别中文和手写文字，除了通过传统的键盘、显示器、打印机等外设与人进行交流之外，将来会有更多的渠道，并且越来越便利，越来越有人情味。

软件组态化：软件组态化也是计算机监控系统的一大发展方向。

主要是上位工控机和前置工控机的软件。

组态化软件通常也是一种模块化的软件，有实时数据库、上下限设置、状态控制、各种实时趋势图和历史趋势图、各种输入输出接口程序等功能。

组态软件最大的特点是使用方便，维护方便。

在使用方面通常使用菜单及各种图形界面操作方式，操作使用直观。

在维护方面，有点明显突出，组态软件都提供有工
具软件，使得控制系统的开发者不必为每个控制系统编制源程序，只需根据对控制系统的要求，对软件的功能进行设置组合，就完成了控制系统的软件组态，当监控系统有设备或功能增减时，同样可以方便的完成软件的维护。

使用组态软件的优点在于控制系统的开发时间短，软件的可靠性高，因为软件是经过在各种情况下测试的，软件的维护简单方便。

无人控制化：无人值守电站有时也被称为一人操作电站，既只需一个值班员就可以进行电站的开停机控制、运行操作，这些操作完成后，自动控制系统就可以自动控制电站设备运行，当电站自动控制系统具有远方遥控功能时，可由一人在远方进行遥控操作。

水电站计算机监控系统向无人化方向发展，其最大的优点就是极大地减少了电站运行人员，减少了电站的运行费用，减少了电站的投资。

计算机监控系统由上位工控机和LCU组成。

机组测量、调节控制、保护屏构成机组当地控制单元LCU；升压站、线路、同期、公用设备测量控制保护屏构成升压站、线路、公用设备当地控制单元LCU；水工测量、控制构成水工现地控制单元LCU。

计算机监控系统有以下几种典型的应用。

集中式监控系统：早期，计算机造价很高，所以只能设置一台计算机对全厂进行集中监控，只要计算机一出故障，整个控制系统就瘫痪，只能改为手动控制运行，性能大大降低；其次，由于所有的信息都要送到这台计算机还需要敷设很多电缆，机组台数越多电缆就越多，不但增加投资，而且降低了系统的可靠性。

功能分布式监控系统：随之计算机技术的提高和电站对监控系统可靠性要求的提高，采用多台专用功能微机将全厂控制、调节、数据采集等各类要求通过负载分散、危险分散、功能分散、地域分散而得以实现、就出现了多微机系统。

以设备单元分布的分层分布式监控系统：这种监控系统在地域上是分散的，按对象进行分散。

还有基于开放系统地分布式监控系统，具有通用性和可移植性，采用开放的系统标准，监控系统软件可以安装在任何具有开放系统的计算机上。

基于对象技术的分布式监控系统，从系统设计、编程语言选择到用户界面等一系列过程，都依据面向对象的理念，原则和技术标准，都给用户使用和维护都带来极大的方便。

这样的系统各个设备节点的独立性、自治性都很高，设备的增减，故障处理都很方便，整个系统的可靠性、可维护性都将得到显著提高，也是今后的发展模式。