水电站自动化系统机组LCU
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施随着科技的不断发展，水电站的自动化程度越来越高，机组LCU（Local Control Unit）的控制系统也变得越来越重要。
机组LCU控制流程的设计及实施对于水电站的安全运行和高效发电具有至关重要的作用。
本文将对水电站机组LCU控制流程设计及实施进行详细探讨。
一、机组LCU控制流程设计1.系统结构设计机组LCU控制系统的结构设计应考虑到自动化控制、人机界面和通信等多个方面。
在自动化控制方面，需要考虑到对机组的启停、升降和负荷调节等功能；在人机界面方面，应提供简洁明了的操作界面，方便操作人员实时监控和控制机组的运行状态；在通信方面，需要考虑到与上级监控系统的数据交换和联锁保护等功能。
2.控制逻辑设计机组LCU控制系统的控制逻辑设计应考虑到液压控制、电气控制和保护控制等多个方面。
在液压控制方面，需要考虑到调速器、调节阀和液压缸等元件的控制逻辑；在电气控制方面，需要考虑到发电机、励磁系统和断路器等元件的控制逻辑；在保护控制方面，则需要考虑到过载、欠电压和短路等故障情况的处理逻辑。
3.参数调整设计机组LCU控制系统的参数调整设计应考虑到控制精度、响应速度和稳定性等多个方面。
在控制精度方面，需要考虑到对机组负荷和频率的精确控制；在响应速度方面，需要考虑到对机组启停和升降的快速响应；在稳定性方面，则需要考虑到对机组振动和共振的稳定控制。
1.系统调试机组LCU控制系统的实施过程需要进行系统调试，确保控制逻辑和参数调整的准确性。
在系统调试过程中，需要根据机组的实际情况对控制逻辑进行验证，对参数进行调整，以确保系统能够稳定运行。
2.安全保障机组LCU控制系统的实施过程需要考虑到安全保障的问题，确保系统能够安全有效地运行。
在安全保障方面，需要进行系统联锁保护的设置，确保机组在异常情况下能够及时停机，避免发生事故。
3.人员培训机组LCU控制系统的实施过程需要对操作人员进行系统的培训，确保他们能够熟练掌握系统的操作方法和应对措施。
水电站综合自动化系统(现地控制单元)
④交流采样装置
EDCS-81A0
三相电压 三相电流 有功功率 无功功率 功率因数 支持模拟量输出（可选） 标准RS485通讯端口 支持MODBUS通讯协议
⑤同期装置
EDCS-81D0
自适应差频、同频同期 自适应系统接线形式 模糊调频调压方式 纯硬件闭锁
非同期闭锁装置
母线 无压指示
综合压差 满足要求
双100M以太网接口 双CAN总线 8个复用型串口 2KV通道隔离、浪涌保护 支持双机冗余 双以太网等网络通信工作方式 交直流供电模式 掉电报警功能 无扇散热 1U_19”标准机箱
三、开关站及公用LCU功能及配置
1、开关站及公用LCU功能 2、开关站公用LCU构成及组屏方式 3、开关站公用LCU主要设备
⑥机组控制单元顺序控制
机组运行工况有发电、调相和停机三种，工况转换方式有 发电转调相、发电转停机、停机转发电、停机转调相、调相转 发电机和调相转停机。
正常停机时，采用电气制动和机械制动混合制动方式，机
组电气事故停机时则将电气制动闭锁，只采用机械制动。
机组紧急停机控制命令与事故停机命令具有最高的优先权。 机组紧急停机顺序操作由安全装置自动启动或机组LCU屏上的 机组紧急停机按钮控制，作用于机组直接与系统解列并停机等 操作。机组电气保护作用于机组事故停机，与系统解列并停机。 机组机械保护作用于机组停机，应先减负荷至空载，然后与系 统分列。反映主设备事故的继电保护动作信号，除作用于事故 停机外，还应不经LCU直接作用于断路器和灭磁开关的跳闸回 路；机组辅助设备起动／停止控制；
MZ-10同期表
非同期闭锁装置
母线 无压指示
综合压差 满足要求
线路 无压指示
电源
重庆新世纪电气有限公司
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。
水电站综合自动化监控系统介绍
水电站综合自动化监控系统介绍一、概述我国小水电资源非常丰富，居世界第一，全国近1／2地域、1／3县和1／4人口主要靠中小水电供电。
但多数小水电站沿袭几十年来的一贯模式，采用常规设备与技术，自动化程度低下，元器件繁多，体积庞大，操作复杂，维护困难，发挥不了应有的生产效益，也实现不了中小电网或地方电网的调度自动化。
发达国家小水电站技术和设备先进可靠，自动化程度高，实现无人值班。
发展中国家由于经济等原因，小水电站很少采用自动控制技术，即使有也大多从美国或欧洲国家进口。
近几年，国内不少厂家开发了小水电站的自动控制系统，并在经济发达的东部沿海地区得到了大力推广应用，但是，自动化这一先进的技术却无法在经济欠发达的西部地区得到推广，主要原因还是自动控制系统价格偏高。
分析价格，在目前采用的集成型自动控制系统模式下，降价空间已非常小，必须从设计的理念上进行创新，开发拥有自主知识产权且适合我国特点的小水电站新型监控设备，使性能和价格都可以满足经济欠发达的西部地区的小水电站要求，并为小水电代燃料生态保护工程和农村水电现代化提供技术支持。
二十世纪九十年代，随着计算机和信息产业技术的进步以及电力事业的蓬勃发展，对水电站自动化提出了越来越高的要求。
“无人值班（少人值守）”的工作自1994年开展已有十年，并取得了很大的成绩，30多个大中型水电厂已通过原国电公司组织的无人值班验收，电厂技术和管理水平大大提高，减人增效成果显著。
但对于国内已建和正在建设的大批中小型水电站由于资金原因以及缺乏可供选用的性能价格比合适的自动化设备，其自动化水平的提高和“无人值班（少人值守）”的实现还有很多工作要做。
水电站自动控制功能包括机组的数据采集和顺序控制、励磁、调速、自动准同期等，以及各设备的保护，再加上风、水、气、油、厂用电等辅设系统，中小水电站提高自动化水平，实现无人值班有重大的意义。
水电站微机综合发电控制系统就是在这样的背景下研制开发的，它是集计算机监控、数据采集与处理、顺序控制、励磁、调速、自动准同期、测速、功率调节、水机及电气保护等多项功能为一体的综合发电控制装置。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施作者：吴正良吴卫明宋宏进来源：《科技资讯》2020年第02期摘; 要：简要地介绍了计算机监控系统机组LCU配置和结构，对机组LCU控制流程设计进行了比较详细的说明。
机组控制流程设计以安全、可靠、合理、操作方便为原则，除设计了开机、停机、紧急事故停机、一般事故停机等常规控制流程外，为了使机组试验过程中达到不同的运行状态，增设了冷备用空转、空载开机、热备用空转、空载开机等多种试验控制流程。
试验控制流程的设计简化了操作步骤，减轻了值班人员的工作强度，对于防止误操作的发生也起到一定作用。
关键词：配置; 结构; 控制流程; 设计中图分类号：TV736 ; ;文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（b）-0030-04Abstract： This paper briefly introduces the configuration and structure of the computer supervisory control system unit LCU， and makes a detailed introduction to the control flow design of the unit LCU. The control flow design of the unit is based on the principles of safety， reliability，reasonableness and convenience of operation. In addition to the general control flow， such as start-up， shutdown， emergency shutdown and general accident shutdown， cold standby idling， no-load startup， hot standby idling and no-load idling are added in order to achieve different operation conditions during the unit test. A variety of test processes such as loading and starting. The design of the test control flow simplifies the operation steps， reduces the working intensity of the personnel on duty， and plays a certain role in preventing the occurrence of misoperation. The LCU configuration and structure of the unit are briefly introduced， and the design of the control flow of the unit is introduced in detail. The control flow of the unit is designed according to the principle of safety，reliability， rationality and convenience of operation. Besides the general control flow such as start-up and shutdown， a variety of test flow are added in order to make the unit run in different states during the test. The design of the test control flow simplifies the operation steps， reduces the working intensity of the personnel on duty， and plays a certain role in preventing the occurrence of misoperation.Key Words： Configuration; Structure; Control flow; Design某水电站安装有9台混流式水轮发电机组，总装机容量为850MW（8×95MW+1×90MW），担负华东电网调频、调峰、事故备用的任务。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施一、引言水电站机组LCU（Local Control Unit）是水电站的重要组成部分，它是用来监控和控制水电站机组运行的关键设备。
LCU控制流程的设计和实施对于水电站的安全运行和高效发电具有重要意义。
本文将从LCU控制流程设计和实施的角度出发，探讨水电站机组LCU控制流程的相关内容，以期为水电站运行管理提供一些参考和借鉴。
二、水电站机组LCU控制流程设计1. LCU控制流程设计的目标LCU控制流程设计的目标是实现对水电站机组的全面、准确、及时的监控和控制。
基于此目标，可以将LCU控制流程设计的重点放在实时数据采集、故障诊断、自动调节以及远程监控等方面，以确保水电站机组的安全、稳定、高效运行。
2. LCU控制流程设计的原则LCU控制流程设计应遵循以下原则：（1）安全优先：保证机组设备安全运行是LCU控制流程设计的首要原则，应当考虑各种可能的故障情况，并设计相应的应急控制措施。
（2）稳定可靠：LCU控制流程设计应当保证机组运行的稳定性和可靠性，避免出现频繁的调节和控制，以免影响发电效率。
（3）智能化：采用先进的控制策略和技术，提高LCU控制系统的智能化水平，实现对机组运行状态的智能诊断和调节。
3. LCU控制流程设计的内容LCU控制流程设计的内容主要包括以下几个方面：（1）数据采集：设计合理的数据采集方案，实现对机组各项参数的实时采集和记录，为后续的控制和监控提供可靠的数据支持。
（2）控制策略：设计合理的控制策略，包括启动、停机、调速、负荷调节等方面的控制逻辑，以确保机组运行在最佳状态。
（3）故障诊断：设计机组故障诊断的算法和逻辑，实现对机组故障的自动诊断和报警，为控制人员提供及时有效的故障处理建议。
（4）通讯联动：设计LCU与其他控制系统的通讯联动方案，实现与机组调度、远程监控等系统的信息交互和数据共享。
三、水电站机组LCU控制流程实施1. LCU控制流程实施的步骤LCU控制流程实施的步骤主要包括设备选择、系统集成、调试验证以及培训运行等几个方面。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施随着水电站的数字化转型，水电站机组的控制流程设计及实施越来越重要。
水电站机组的LCU（Local Control Unit）是机组的关键控制设备，其控制流程的设计和实施直接影响机组的效率和安全性。
本文将探讨水电站机组LCU控制流程设计及实施的相关内容。
一、水电站机组LCU的概述水电站机组LCU是水电站机组的局部控制设备，用于控制机组的启停、调速、启动机等操作。
LCU由多个PLC（Programmable Logic Controller）组成，可以进行安全控制、设备状态监测和参数调节等功能。
随着数字化技术和网络技术的发展，LCU也逐渐实现了远程控制、远程监测和数据交互等功能。
1.安全性优先水电站机组的安全控制是最重要的，因此在控制流程设计中要把安全控制放在第一位。
例如，在机组运行过程中，必须实时监测机组的转速、水位、油压等参数，一旦出现异常，立刻停机并发出警报。
同时，在启动、停机、调速等操作中也要设置多层保护措施，确保机组运行的安全性。
2.自动化程度高为了提高机组的效率和节约人力资源，水电站机组LCU的控制流程要尽可能地自动化。
例如，在启动机组时，可以通过PLC自动控制空气、燃油和点火等步骤，从而实现快速启动机组。
在调速过程中，可以使用PID控制算法，实现机组转速的平稳调节。
3.易操作性强在LCU的控制流程设计中，易操作性也是一个重要的考虑因素。
操作简单、易懂的界面和操作流程能够减少人为操作失误的风险，提高机组的稳定性和安全性。
例如，界面上应该清晰明了地显示机组的运行状态，操作流程也应该尽可能简单化。
1.编写控制流程图在控制流程实施前，需要编写控制流程图，详细描述控制流程的流转和控制条件。
流程图的编写是控制流程实施的基础，只有清晰明了的流程图才能保证控制流程的顺利实施。
编写控制程序代码是将控制流程变成现实的关键步骤。
程序代码的编写应当符合设计要求、易维护和易扩展。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施1. 引言1.1 研究背景水电站是我国重要的能源基础设施，对于保障国家能源安全和经济社会发展起着至关重要的作用。
水电站机组LCU（Local Control Unit）作为机组控制系统中的核心部件，直接影响机组运行的安全性、稳定性和效率。
随着水电站规模的不断扩大和自动化水平的逐步提升，如何有效设计和实施LCU控制流程，成为水电站管理和运行中亟待解决的问题。
在过去的研究中，关于水电站机组LCU控制流程设计的文献较为有限，现有研究大多集中在控制策略和系统性能方面，对于控制流程的设计原理和实施步骤缺乏系统性的研究。
有必要开展水电站机组LCU控制流程设计及实施的研究，为水电站的安全稳定运行提供技术支持和指导。
本研究旨在通过深入分析水电站机组LCU概述、LCU控制流程设计原理和步骤、实施过程以及优化方法，为水电站管理者和运营人员提供有效的控制方案，提高水电站机组的运行效率和安全性。
通过本研究，我将探讨LCU控制流程设计的关键问题，为未来水电站机组控制系统的改进和优化提供参考。
1.2 研究意义水电站机组LCU控制流程设计的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高水电站机组的运行效率和安全性。
通过对LCU控制流程进行设计和优化，可以使机组的运行更加稳定、高效，减少事故发生的可能性，提高机组的可靠性和安全性。
3. 推动水电行业的技术进步和发展。
通过研究水电站机组LCU控制流程设计，可以促进相关技术的创新和应用，推动整个水电行业的技术水平和发展。
4. 为新能源发展提供技术支持。
水电站作为清洁能源的重要组成部分，其运行效率和安全性直接影响到能源的供应稳定性和环境保护。
研究水电站机组LCU控制流程设计对于推动新能源的发展具有重要的意义。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨水电站机组LCU控制流程设计及实施的相关问题，为提高机组运行效率和安全性提供技术支持。
具体目的包括：1.分析水电站机组LCU的概况，了解其工作原理和组成结构，为后续设计和优化流程提供基础；2.探讨LCU控制流程设计的原理和方法，深入理解其在机组控制中的作用和意义；3.总结LCU控制流程设计的步骤，并提出可行的实施方案，为实际操作提供指导和参考；4.分析LCU控制流程实施过程中可能出现的问题和挑战，并探讨解决措施和优化方法；5.评估实施后的效果，分析其对机组运行和管理的影响，并展望未来的研究方向，为进一步提升水电站机组控制流程的效率和性能提供建议和指导。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施随着现代技术的不断发展，水电站机组LCU控制系统得到了很大的发展和进步。
LCU控制系统是指在水电站机组中采用的低压电器控制系统，它可以自动控制机组的启停、调速和负载等工作。
为了保障机组的稳定运行，LCU控制系统的优化设计及实施显得尤为重要。
一、 LCU控制系统工作原理LCU控制系统由多个部分组成，主要包括输入模块、输出模块、处理器、电源、显示器和通信模块等。
其中，输入模块负责对机组运行的输入信号进行采集，而输出模块则负责将处理器的指令转换成控制信号输出给机组。
处理器是整个LCU控制系统的核心部分，它负责对采集到的信号进行处理，判断机组的运行状态，进而根据运行条件和设定的阈值来发出指令，从而实现自动控制机组的启停、调速和负载等工作。
此外，独立的电源、显示器和通信模块也为控制系统的运行提供了可靠的保证。
1. 参数设置在设计控制流程之前，需要先将机组运行所需要的各项参数进行设置。
这些参数包括最大输电功率、最小稳定转速、最大加速度、调压范围等等。
通过对这些参数的设定，可以使控制系统更好地掌控机组的运行状态，从而有效地保障机组的安全运行。
2. 启动流程启动流程是机组运行的第一步，也是控制系统的开始工作。
当机组接收到启动信号后，处理器会启动启动程序，系统将对机组进行初始化，并根据系统设定的工作目标，调整机组进入适当的工作状态。
此外，为了保证启动过程的顺利进行，控制系统还需要对机组的状态进行监测，确保机组的各项运行参数在设定的范围内。
3. 调速流程机组的调速流程是机组正常运行中的重要环节。
在机组实际运行过程中，需要根据外界环境、负载变化等因素，对机组进行调速。
在设计调速流程时，需要考虑到机组的运行状态和负载变化情况，设置相应的控制策略。
例如，当机组负载降低时，控制系统应该调整机组的转速，以达到节能的目的。
4. 停机流程此时，当机组运行结束，需要通过停机流程来完成对机组的停止。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施一、背景介绍水电站机组LCU控制流程设计及实施是指设计和实施LUP（局部控制器）的硬件和软件以实现水电站机组的控制和监控。
LCU是机组控制系统的关键部件，负责监控和控制机组的各个参数，包括电力输出、水流速度、水压力和水位等。
机组的高效运行需要一个可靠的LCU系统来稳定其操作。
在水电站中，机组操作是基于环境参数和现场反馈的，而LUP是监控和控制整个流程的关键。
因此，在机组的设计和实施中，LUP控制流程的设计至关重要。
二、设计流程1. 需求分析首先需要了解机组的工作流程及其各个参数，包括机组运行状态、水位等级、发电机功率和水流速度等。
同时需要考虑机组的可靠性和稳定性，以确保机组的最佳运行和安全性。
2. 系统架构设计在此步骤中，需要确定机组的整体结构和LUP系统的架构。
这可以包括对硬件和软件方面的设计。
在这个阶段，需要考虑系统的可靠性、稳定性以及扩展性等。
3. 编写代码在此步骤中，需要编写LUP的相关代码，确保代码的正确性和可靠性，并测试代码以验证其正确性。
4. 集成测试完成代码后，需要进行整合测试，以确保LUP系统的各个部分都能够协同工作，并且没有任何问题。
5. 系统测试在这个阶段，需要对整个LCU系统进行测试并验证其性能和稳定性。
6. 系统升级和维护LCU系统需要定期升级和维护，以保持其最佳性能和安全性。
三、实施流程1. 安装硬件在安装LUP之前，需要确保所有的硬件部件都已经安装，并且按照设计要求正确连接。
这可以包括电路板、传感器、电阻器和继电器。
在安装完硬件后，需要安装LUP的软件。
在此过程中，需要确保软件的正确性并遵循设计文档。
3. 联调测试在系统正式投入生产之前，需要进行联调测试，以确保LUP系统能够顺利工作并符合设计要求。
在进入生产阶段之后，需要定期维护LUP系统，并定期升级，以确保始终处在最佳状态。
四、总结在水电站机组的设计和实施中，LCU控制流程的设计和实施非常关键。
巨型水电站泄洪闸坝系统LCU可靠性优化
41第45卷 第07期2022年07月Vol.45 No.07Jul.2022水 电 站 机 电 技 术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station0 引言某巨型水电站监控系统已投运近20年，泄洪闸坝系统LCU 面临着技术不够先进、考虑面不够全面等使用不便现状，已不能完全满足电站的实际安全生产需求。
随着智能电网、智慧电厂建设的不断推进，迫切需要对泄洪闸坝系统LCU 进行可靠性优化，实现为一套技术领先的监控系统。
基于北京中水科技开发有限公司自行研发的H9000 V6.0系统，对此巨型水电站泄洪闸坝系统LCU 的可靠性进行研究与应用。
1 网络结构设计优化1.1 CPU 与IO 子站网络结构优化优化前LCU IO 网络结构采用ABB 专用协议AF100双线性网结构，该网络结构数据传输为总线模式传输，数据交互能力较低，如图1线性网络结构中，如果出现一个断点，将导致后面所有的设备通信中断。
收稿日期： 2022-06-01作者简介： 黄鹏辉（1996-），男，助理工程师，从事监控系统设备维护工作。
巨型水电站泄洪闸坝系统LCU 可靠性优化黄鹏辉，郭 穗，张 鹏，夏国强（中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂，湖北 宜昌 443133）摘 要： 泄洪闸系统承担着下游防洪的任务，其监控系统的可靠性与安全性运行直接关系着下游人民的生命财产安全，因此泄洪闸坝系统LCU 的安全可靠性、实时性应具有严格的保证。
文章针对巨型水电站泄洪闸坝系统LCU 的网络结构、数据采集与处理进行研究，介绍了优化研究后新的一套LCU 系统的网络结构可靠性、数据的收集处理方式，提高了其可靠性与实时性。
关键词： 泄洪闸坝系统；网络结构；数据采集中图分类号：TV736 文献标识码：B 文章编号：1672-5387（2022）07-0041-05DOI：10.13599/ki.11-5130.2022.07.012图1 原LCU IO 网络结构图42第45卷水 电 站 机 电 技 术原网络结构的最大问题是当RIO1、RIO2、RIO3、RIO4、RIO5、RIO6柜任一盘柜进行断电检修或者通信故障或者停电或者改造，均会影响其他远程IO盘柜的通信从而扩大事故面积，影响对泄洪设施进行监视和控制，增加运行潜在风险。
水电站机组LCU控制流程设计及实施
水电站机组LCU控制流程设计及实施1. 引言1.1 研究背景水电站是我国重要的清洁能源发电方式，对于保障能源安全、减少环境污染具有重要意义。
水电站机组LCU控制流程设计及实施是水电站运行的关键环节之一，直接影响到机组的安全稳定运行以及电力的稳定供应。
随着科技的不断发展和水电站的规模化发展，机组LCU控制流程的设计和实施变得越来越复杂和关键。
目前国内外对于水电站LCU控制流程设计的研究仍处于起步阶段，对于如何有效设计和实施机组LCU控制流程尚缺乏系统性的总结和研究。
开展水电站机组LCU控制流程设计及实施的研究具有重要的理论意义和实际价值。
通过深入研究水电站LCU控制流程设计的过程和方法，可以为提高水电站机组的运行效率、减少事故发生提供有力支撑。
研究水电站LCU控制流程的设计和实施过程中所遇到的问题，可以为未来水电站LCU控制流程的优化和完善提供参考和借鉴。
1.2 研究意义水电站机组LCU控制流程设计及实施是水电厂重要的技术环节，对于水电站的安全稳定运行具有重要的意义。
通过对LCU控制流程的研究和设计，可以提高水电站机组的控制效率和精度，进而提高水电站的发电效率，节约能源资源，降低生产成本。
在实施过程中，可以提高水电站机组的自动化程度，减少人工干预的可能性，从而提高生产安全性，促进水电站的可持续发展。
通过对LCU控制流程实施效果的评估，可以为水电站今后的技术改进和发展提供参考和借鉴，为水电行业的技术创新和进步提供支持和保障。
水电站机组LCU控制流程设计及实施的研究具有重要的现实意义和发展潜力，对于提升水电厂的整体运行水平，推动水电行业的发展具有重要意义。
深入研究LCU控制流程设计及实施是当务之急，对于实现水电站的高效运行和可持续发展具有重要的意义和价值。
1.3 研究目的本文旨在探讨水电站机组LCU控制流程设计及实施过程中的关键问题，通过对现有实施方案的分析和总结，提出针对性的解决方案，并对实施效果进行评估。
机组LCU屏结构原理说明
2021 屏结构原理说明[键入作者姓名][键入公司名称]2021/1/1机组LCU屏结构原理说明机组LCU屏主要是由CPU模块、数字量输入输出模块、以及网模块、自动同期装置、手动同期装置及一些其他的元件和模块组成；具有对发电机组主辅设备相关数据采集与处理功能、安全运行监视功能、控制和调节功能、机组辅助设备的控制功能、数据通信功能、自诊断功能。
是水电综合自动化系统重要组成部分。
机组LCU屏的组成1、泵站内各个辅助原件直流电源输入。
2、泵站内各个各个辅助原件的交流输入。
3、RS232 RS485通讯接口，便于数据的传输。
4、多功能互联网络接口，便于实现远程监控。
5、模拟量输入，多通道信号输入，准确的反映机组进出水的水位。
6、开关量输入接口，多通道开关量的输入，监测站内各个设备的运行状态，包括保护装置、风机等。
7、开关量输出接口，控制各个设备的启停。
机组lcu的功能1）数据采集与处理功能机组LCU能实现对机组主辅设备的运行状态，运行参数及测量值进行实时采集、处理，并存入实时数据库，作为实时监视、告警、控制、制表，计算和处理的依据。
数据采集的对象包括模拟量、开关量、温度量、电度量等。
a）模拟量模拟量分为电气模拟量、非电气模拟量及温度量。
电气模拟量采用交流采样的方式采集，定时采集CT、PT的电流、电压信号，计算得出电流、电压、功率、频率等相关数值。
非电气模拟量和部分电气模拟量采用4-20mA模拟量采集方式实现，对模拟量信号的处理包括回路断线检测、数字滤波、误差补偿、数据有效性合理性判断、标度换算、梯度计算、越复限判断及越限报警等。
非电气模拟量输入采用WS系列隔离器，以保证较好的效果。
模拟量经工程及格式化处理后存入实时数据库。
b）开关量开关量包括事件顺序记录（SOE）开关量和普通开关量两种。
开关量信号的处理包括光电隔离、硬件及软件滤波、基准时间补偿、数据有效性合理性判断、启动相关量处理功能（如启动事件顺序记录、事故报警、自动推出画面以及自动停机等），最后经格式化处理后存入实时数据库。
西门子PLC在水电厂自动化系统LCU中的应用
产品部门：AS 所属行业：城市工业水处理工程来源：郝朝阳祝孝玲山东泰开自动化有限公司泰安市[ 摘要]水电厂（泵站）计算机辅机控制系统是水电站（泵站）计算机自动化系统的一部分，它的控制对象为水电厂（泵站）的公用设备（油、气、水）。
这些设备所处的环境都比较恶劣:空气的湿度较大,灰尘比较多,这就对控制系统的可靠性提出了更高的要求。
传统的辅机控制系统采用继电器、接触器回路，这种回路有许多缺点，如：接线复杂，改造困难，维护工作量大，继电器、接触器接点容易烧坏，寿命低，继电器灵敏度低，可靠性差,不能满足远动和通信的要求。
本计算机辅机控制系统采用可靠性非常高的可编程控制器（PLC）为核心组件，配以一系列专用模块，并可以固态控制器、软起动器或变频器取代接触器控制电机，很好地克服了这些缺点。
[ 关键词] LCU（Local Control Unit）现地控制单元PLC可编程控制器软起动器油系统气系统排水系统供水系统公用LCU一、项目简介山东泰开自动化有限公司位于五岳之首的泰山脚下------泰安市南部高新开发区，公司前身是山东鲁能泰山自动化研究所，成立于1995年6月，专业从事电力系统自动化的开发及其配套设备的研制生产,是一家顺应国家电力发展，特别是城乡电网改造的需要而崛起的高新技术企业。
依托泰开集团，公司拥有雄厚的经济技术实力，现有员工150多人，占地150亩，拥有2000平方米的科研楼和5000平方米的生产场地。
公司拥有卓越的管理队伍和优秀的研发人才，其中本科以上专业技术人员占70%以上，博士、硕士十余人，是一支充满朝气和富有协作精神的团队。
公司与山东大学、北京航空航天大学、清华大学、西安交通大学、华北电力大学等高校长期开展技术合作和人才交流。
聘请国内著名电力保护专家参与重大项目研发。
技术和人才的优势为开发优质的产品提供了有力的保障。
公司十多年专注于电力电网自动化保护产品的研发，先后开发出了FBZ3000厂站自动化系统、FBZ2300配电自动化系统、GZG49系列智能高频直流电源系统、EPS应急电源系统、GIS 智能在线监测系统等五大系列几十个品种的产品，形成了门类齐全的产品系列。
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水电站自动化系统机组LCU
一、系统概述：
1、水电站自动化系统概括说明：
水电站自动化系统是电站安全、优质、高效运行的重要保证。
目前我国绝大多数大中型电厂以及新建电厂均投入计算机自动化系统设备，国内自动化系统的市场已步入成熟发展的阶段。
水电站自动化系统采用全开放、分层分布式结构，系统由站控层、网络层和现地层设备构成。
站控层各站点功能相对独立，互不影响；现地层以间隔为单元，各个 LCU （现地控制单元Local Control Unit）功能也相对独立，在站控层故障的情况下，LCU 仍能独立完成其监测和控制功能。
站控层是水电厂/站设备监视、测量、控制、管理的中心。
站控层包括：操作员站、工程师站、通信服务器。
另外根据水电厂/站的需要可以配置模拟屏、背投系统。
现地层一般以间隔为单元，配有机组LCU、公用设备及升压站LCU、坝区LCU 以及辅机控制单元等，不同的控制对象分散在各个机旁，或是中控室。
在站控层及网络层故障的情况下，现地层仍能独立完成各间隔的监测和控制功能。
现地层各LCU完成各单元的任务，相互独立，一个LCU故障不会影响其他LCU的运行。
网络层是站控层与现地层数据传输通道通。
网络层可以按不同的容量的水电厂/站和不同的客户需求，配置成单以太网、双以太网和光纤自愈环网。
网络通讯介质可采用光纤、同轴电缆或屏蔽双绞线。
系统网络结构有：单以太网、双以太网模式等。
单以太网系统特点是：在保证系统数据通道带宽的同时，做到系统扩展能力强，形式简洁，接口简单，方便安装调试。
在实现系统性能的同时，可以有效地降低系统的成本。
系统适合与中小型水电站，以及对系统成本控制有较高要求的水电站。
选用双以太网模式，相比单以太网而言，有效地提高系统的可靠性以及分担数据流量、减轻网络负荷，相应得网络投资加大。
正常时，设备的数据交换分配在两个网络上，当某个网络发生故障的时候，立即自动切换到非故障的网络上，保证系统得正常通讯。
该网络模式适用于各类大中型水电站，以及对系统
可靠性要求相对较高的用户。
现地层可以根据电厂的情况配备各种功能的LCU（现地控制单元），按对象分散，可设机组LCU，公用设备及开关站LCU，坝区LCU等。
现地控制单元LCU主要有以下设备构成：
Ø现地I/O控制单元：PLC+现地工作站
Ø同期装置
Ø温度巡检、转速信号装置
Ø接收232/485设备的参数，并通过工业以太网总线，使用modbus TCP 协议，协调232/485设备和P微机保护装置
Ø微机测控装置
LCU现场模式，图示如下：
LCU的设备包括PLC，保护、测控装置，温度巡检、转速信号以及调速和励磁等智能设备，以及以串口RS485/RS232方式接入并转换为以太网接入的嵌入式服务器
2、机组LCU双网控制方案
Ø系统架构
嵌入式服务器HMI60-20TU可作为主站从电量采集装置读取有用数据；也可以串连接其他厂家智能装置（励磁、调速器、温度巡检等）；同时，嵌入式通讯服务器具有双网卡，支持双网冗余，而且，通过ModbusTCP可以与PLC的网络口建立连接，监视当前机组单元的所有信息，并能下发各种控制以及调节命令。
Ø系统分系:
1）、双网冗余的实现方法：我们使用Modicon Quantum Unity 热备系统实现双PLC热备控制，同时每个plc配备两个NOE以太网模块，每个plc的以太网模块和一个交换机形成一个网络，这样，我们从系统图中可以看到，已经形成了两个相互独立的网络。
通过嵌入式服务器HMI60-20TU的双网卡，我们可以达到双网冗余：MODICON QUANTUM Unity 热备系统可以实现网址的自动转换，我们只要判断两个网络是否正常，如果正常，选择主网进行PLC进行监控，否则，副网监控。
如果双网有问题，报警。
2）、嵌入式服务器HMI60-20TU具有四个串口，可以LC整体运行。