水电站计算机监控系统介绍
水电站计算机监控系统
水电站计算机监控系统正文：1. 引言1.1 背景水电站是一种利用水能转化为电能的装置，是能源产业中重要的组成部分。
为了确保水电站的安全运行和高效运转，水电站计算机监控系统扮演着重要的角色。
本文档旨在介绍水电站计算机监控系统的功能、架构、配置和操作等方面的详细信息。
1.2 目的本文档的目的是为水电站管理人员、系统工程师和操作员提供水电站计算机监控系统的完整指南，以促进系统的高效管理和操作。
1.3 范围本文档涵盖了水电站计算机监控系统的各个方面，包括系统需求、系统架构、硬件配置、软件配置、网络配置、系统安全等。
此外，本文档还包含了一些常见问题的解决方案和维护指南。
2. 系统需求2.1 功能需求水电站计算机监控系统应具备以下基本功能：- 实时监测水电站的运行状态，包括水位、水流速度、发电量等。
- 支持远程监控和控制，使操作员可以远程调整系统参数和运行状态。
- 提供数据存储和分析功能，支持历史数据查询和报表。
- 支持报警和事件管理功能，能够在异常情况发生时及时发送报警通知。
- 具备系统维护和升级的能力，支持远程升级和故障排查。
2.2 硬件需求水电站计算机监控系统的硬件需求如下：- 主机服务器：配置高性能的服务器用于数据存储和处理。
- 数据采集设备：负责实时采集水电站各个参数的设备，如水位计、流速计等。
- 控制设备：用于远程控制水电站的设备，如发电机控制器、阀门控制器等。
- 网络设备：包括交换机、路由器和防火墙等用于构建局域网和互联网连接的设备。
2.3 软件需求水电站计算机监控系统的软件需求如下：- 操作系统：建议采用稳定可靠的操作系统，如WindowsServer或Linux。
- 数据采集软件：用于实时采集和存储水电站各个参数的软件。
- 远程监控软件：用于远程监控和控制水电站运行状态的软件。
- 数据分析软件：用于对采集的数据进行分析和报表的软件。
- 报警和事件管理软件：用于监测异常情况并发送报警通知的软件。
水电站计算机监控系统
水电站计算机监控系统1·引言1·1 目的本文档旨在详细介绍水电站计算机监控系统的设计和功能，以便于了解该系统的工作原理和操作流程。
1·2 背景水电站是利用水流能产生电能的设施。
为了提高水电站的安全性和运营效率，引入计算机监控系统是必要的。
该系统能够实时监测水电站的各项参数，并提供报警、记录和控制等功能。
2·系统概述2·1 系统架构该水电站计算机监控系统采用分布式架构，由若干个子系统组成。
主要分为数据采集子系统、数据处理子系统、数据存储子系统和用户界面子系统。
2·2 系统功能2·2·1 数据采集数据采集子系统负责实时采集水电站的各项参数数据，包括水位、水压、流量等。
采集设备包括传感器、数据采集仪和信号转换器等。
2·2·2 数据处理数据处理子系统负责对采集到的数据进行处理和分析。
它能够识别异常数据并提供报警功能。
数据处理算法包括数据滤波、统计分析等。
2·2·3 数据存储数据存储子系统负责将处理后的数据存储到数据库中。
它能够实现历史数据的查询和分析。
数据库采用关系型数据库。
2·2·4 用户界面用户界面子系统提供了一个直观、友好的界面，用于展示监控数据和操作系统功能。
用户可以通过该界面实时监测水电站运行状况，并进行系统配置和操作。
3·系统详细设计3·1 数据采集子系统设计3·1·1 传感器选型和布置根据水电站的具体情况，选择合适的传感器，并进行布置。
要保证传感器的准确度和可靠性。
3·1·2 采集设备选型和配置选择适合的数据采集仪和信号转换器，并根据实际需求进行配置。
3·2 数据处理子系统设计3·2·1 异常数据检测算法设计设计一套有效的算法，用于检测和识别异常数据，并触发报警。
水电站计算机监控系统
水电站计算机监控系统在当今的电力生产领域，水电站计算机监控系统扮演着至关重要的角色。
它就像是水电站的“智慧大脑”，对整个电站的运行进行全面、精确且高效的管理和控制。
想象一下，一座庞大的水电站，有着复杂的水轮机、发电机、变压器以及众多的辅助设备。
如果没有一个强大而智能的监控系统，要确保这些设备协调运行、稳定发电，并保障安全，那几乎是不可能完成的任务。
水电站计算机监控系统的首要功能是数据采集与监测。
它能够实时收集来自各个设备和传感器的大量数据，包括水位、流量、压力、温度、电压、电流等等。
这些数据就像水电站运行状况的“晴雨表”，反映着每一个环节的工作状态。
通过对这些数据的精准采集和分析，工作人员可以在第一时间了解到电站的运行情况，及时发现潜在的问题或异常。
除了数据采集，该系统还具备强大的控制功能。
它可以根据预设的策略和条件，对水电站的设备进行自动控制。
比如，当水位达到一定高度时，系统会自动开启水轮机进行发电；当电力需求减少时，又能适时调整机组的出力，以实现最优的运行效率。
这种自动控制不仅提高了发电的稳定性和可靠性，还大大减轻了工作人员的劳动强度。
在安全保障方面，水电站计算机监控系统更是发挥着不可或缺的作用。
它能够实时监测设备的运行参数，一旦发现某个参数超出安全范围，比如温度过高、压力过大等，就会立即发出警报，并采取相应的保护措施，如紧急停机，从而避免事故的发生。
同时，系统还具备防火、防爆、防雷等多重安全防护功能，为水电站的安全生产保驾护航。
另外，该系统还具备良好的人机交互界面。
这意味着工作人员可以通过直观、简洁的界面，方便地查看各种数据和信息，进行操作和控制。
而且，系统还能够生成详细的运行报告和历史数据记录，为后续的分析和优化提供有力的支持。
随着技术的不断进步，现代的水电站计算机监控系统也在不断升级和完善。
例如，引入了智能化的算法和模型，能够更加准确地预测设备的故障和维护需求，实现预防性维护，减少停机时间和维修成本。
水电站计算机监控系统的基本技术
,第二篇水电站计算机监控系统的基本技术任务一、水电站计算机监控系统的工作原理子任务一、电站主控层的计算机监控原理电站主控层（主要由上位机组成），介于电网层与现地控制层之间，是操作员监控运行过程的主要窗口，负责对控制过程的“控、监、传”。
其“控”，就是将“人”的操作信息送入控制系统，实现运行状态的转换，其“监”，就是对系统的数据库进行管理，进而实现信息处理和送达，其“传”，就是在电网层与现地控制层之间实现信息的传递。
在水电站主控层安装有水电站计算机监控系统的历史数据库、实时数据库、历史数据库管理系统、实时数据库管理系统、上位机软件系统和人机接口界面等。
现地控制单元层的数据首先采集进入实时数据库，一方面，上位机软件根据设定的时间，通过实时数据库管理系统定时访问实时数据库的数据，并定时刷新人机接口界面，这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况；另一方面，实时数据库的数据定时存储入历史数据库，历史数据库可以由历史数据库管理系统进行管理，操作运行人员可以一次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。
此外，实时数据库可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。
主控层原理见（图2-1）。
图2-1 电站主控层的工作原理简图子任务二、现地控制单元层计算机监控原理水电站计算机监控系统的现地控制单元主要包括机组现地控制单元和开关站及公用设备现地控制单元。
其中，机组现地控制单元主要在现场对机组运行实现监视和控制。
它需要直接与水电站的生产过程接口，对发电机生产过程进行监控，运行中要实现数据采集、处理和设备运行监视，同时通过局域网与监控系统其他设备进行通信，以及完成自诊断等。
同时，它要协调功能层设备如调速器、励磁装置、同期装置、备自投装置等与现地控制单元的的联动以完成调速、调压、调频以及事故处理等快速控制的任务。
在上位机系统出现故障或退出运行时，现地LCU应能够正常运行和实现对水轮发电机组发电的基本控制。
水电站计算机监控系统
4）远方通信缺陷 由于变电站均采用无人值班模式，因此保证与远方的通信 畅通，确保信息的正常传输就显得尤为重要。 远方通信缺陷主要由以下两方面组成：其一是远动工作站 自身的设备问题。由于大部分监控系统的远动工作站采用 工控机等设备，因此也存在和后台系统相类似的情况，由 硬件故障造成的信息传输中断屡见不鲜。
此类缺陷严格来讲不属于监控系统自身的问题，处理时涉 及一、二次设备，消缺难度较大，特别是开关柜的小车行 程开关质量等问题结合停电处理等，缺陷延续时间长；在 某些情况下可能会导致信号接点频繁动作，造成监控系统 连续频繁报警，严重影响运行人员的正常监视，必须立即 处理。
3）网络设备缺陷 从统计数据看，目前网络通信设备的故障数量尚不大，但 其一旦发生故障则影响较大，涉及面也广，通常会造成多 个装置通信异常或全站数据采集的中断，后果非常严重， 因此必须立即处理。分析网络设备的故障原因，通常由产 品质量不良引起，尤其是各类交换机、集线器等网络通信 设备的电源问题表现尤为突出。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前，总装机容量为2000kW及以上的水电站多采用分层分 布式监控系统，如某电站有两台机组，采用分层分布式监 控系统，则其网络拓扑结构简图如图4-2所示。
2、计算机监控系统的优点 1）减员增效，改革水电站值班方式。 2）提高水电站的自动化水平。 3）提高水电站的供电质量。 4）提高水电站的安全运行水平。 5）提高水电站的劳动生产率和经济效益
二是总控或前置机等负责全站通信任务的关键设备。这部 分设备在较早的系统多采用工控机等设备，因此也存在和 后台系统相类似的情况，尤其是因硬件问题造成的死机现 象相对更多一些。
总之，站控层缺陷基本由软硬件问题引起，且比例大体相 当，而GPS对时系统、UPS电源等问题相对少一些。
水电厂计算机监控系统
一、水电站监控系统的体系结构1、系统整体结构简介2、系统特点3、典型网络结构1、系统整体结构简介水电厂计算机监控系统目前均按对象设计，采用分层分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：主控层、通信层、现地层。
如下图所示主控层通信层线地层①主控层主控层又称上位机管理层或站控层，采用以太网等通信结构，根据需要可设置操作员站、工程师站、数据服务器、通信工作站、打印机、卫星时钟等，形成电气系统的监控、管理中心。
主控层按设备划分为计算机设备（工作站），通讯网络接口设备、打印设备，不见断电源设备，卫星同步对时设备，中文语音报警设备等。
计算机设备（工作站）数目随电厂情况而定，都选用高档工控机,实现站内监视，控制操作。
网络打印机可选用激光、喷墨或针式打印机。
通信工作站上还可配置马赛克返回屏控制软件，实时刷新返回屏信号及数据。
主控层采用开放的Windows2003 Professional（专业版）或server（服务器）操作系统,数据库采用分布式数据库结构,根据节点的不同功能配置相应的数据库,应用软件采用模块化、对象化、结构化设计，具有一定的完整性和独立性,软件另有维护诊断工具,可对人机界面进行维护以满足不同用户对显示画面、打印图表的不同格式的要求。
②通信层通信层又称通信管理层或通信网络层，采用通信管理机、交换机等实现规约转换和装置通信。
由于现场保护测控装置等智能设备数量多，一般机组、主变、线路、厂用电、公用子系统和其他智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。
各子系统可分别设置通信管理机，根据需要可为双机冗余设计。
各通信管理机接于上位机层以太网，同时可以经以太网/CAN/RS-485/232 通信口直接与相应机组LCU的电气控制器PLC相联，实现数据交换。
通讯网络结构采用以太网、CAN、RS-485总线，可配置成双网冗余结构方式，网络介质可为同轴电缆线，屏蔽双绞线，光纤等。
③现地层现地层又称现地控制单元，现地控制单元(LCU)具备保护、测量及控制等所有功能,并遵循保护相对独立和动作可靠性的原则,现地控制单元不依赖于通讯网络和上位机管理层,能独立完成监控和保护的功能,符合部分标准要求。
水电站计算机监控系统
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水电厂监控系统的功能
1、数据采集和处理 2、设备的操作监视和控制 3、设备运行安全监视 4、自动发电控制AGC
5、自动电压控制AVC
6、运行日志及报表
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7、事件统计 8、数据通讯 9、人机界面 10、自诊断和远方诊断 11、多媒体功能
12、仿真培训
13、事故的自动处理
数据采集和处理 计算机监控系统对运行设备需要进行经常巡回检查，检查是否正常 （是否越限），并对计算机监控数据库不断更新，按被测量的性质不 同可分为：模拟量、开关（数字）量、脉冲量等。
功能处理分布化
应用软件的可移植性 不同系统间的相互操作性
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开放式分层分布式
监控系统各个节点分布着与该节点功能相关的数据库，各个节点 间可进行所需信息的交换而不依耐厂级计算机系统，即在厂级计算机 未投入运行或故障的情况下，工作人员也能通过现地控制单元对设备 进行操作或提取采取的数据，整个系统都遵循行业统一的接口标准接 入。
开放式
分层分布开放式
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计算机监控系统结构
分层分布式按权限划分：
梯级调度层
厂站监控层（上位机）
机组操作层（下位机或LCU）
辅助设备控制层
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分层分布式
特点
1 、凡是不涉及全系统性质的监控功能安排在较低层实现，以加速控制 过程的实现，提高相应能力，减轻控制中心负担，减少大量的信号传 输，提高系统可靠性；
1、系统控制权的设置和切换； 2、机组及重要设备的状态设置； 3、测点和设备的投运； 4、参数整定值和限值的修改； 5、电厂运行方式的设置和切换； 6、调用各种画面； 7、各种报表和打印； 8、操作票显示和在线修改； 9、机组的启、停和工况转换操作； 10、断路器和隔离开关的开端、关合工作；
水电站计算机监控系统
高效的、经济的实现集中控制和远方控制
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特点：
可以模拟各种复杂的控制规律，实现系统高质量的控制效 果，同时可以不改变控制设备而修改控制结构和参数；
具有记忆和判断的能力，能综合生产过程中的各种情况， 作出最佳选择，实现最优控制；
按水电厂控制层次和对象设置电站级（上位机）和现地控制单元 （LCU）级
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计算机监控系统作用 一、监视 信息由下至上， 利用各种传感器、变送器收集设备的运行信息，
这些信息一般可以分为模拟量信息、开关量信息、温度量信息（脉冲 量信息、数码信息）等，通过I/O接口，将数据送入计算机，计算机 进行相应的处理，送到运行人员工作站、现地操作屏供运行人员监视。 二、控制 信息由上至下，运行人员通过工作站、现地监视屏发布操作命令， 命令经过计算机判别，再通过I/O接口，将控制输出传递给出口继电 器，出口继电器驱动现场自动化设备如电磁、电动设备、现地自动装 置等等。
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地
应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，
其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
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UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类：
后备式UPS：具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要 的功能，有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正 弦波；
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自动发电控制AGC
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。
水利水电技术分公司-流域水电站梯级集控中心计算机监控系统介绍
特点
集控与电站侧监控系统通讯， 集控与电站侧监控系统通讯， 电站侧监控系统通讯 不直接连接现地LCU LCU。 不直接连接现地LCU。
集控中心监控系统
…
电站A监控 电站A 电站N监控 电站N
优点
电站脱离集控后可由现地监 控系统控制；可自成体系。 控系统控制；可自成体系。
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缺点
投资相对较高， 投资相对较高，调度权审批 较繁琐。 较繁琐。
7.Web信息发布服务器 7.Web信息发布服务器 8.打印服务器及打印设备 8.打印服务器及打印设备 9.培训工作站 9.培训工作站 10.大屏幕背投系统 10.大屏幕背投系统 11.时钟同步系统 11.时钟同步系统 12.不间断电源系统(UPS) 12.不间断电源系统(UPS) 不间断电源系统
SCADA实时数据服务器负责：数据采集与管理、控制与调节操作、 SCADA实时数据服务器负责：数据采集与管理、控制与调节操作、事 实时数据服务器负责 件报警处理、综合运算、数据广播等任务；实现电站AGC/AVC/EDC运行。 件报警处理、综合运算、数据广播等任务；实现电站AGC/AVC/EDC运行。 AGC/AVC/EDC运行 两台实时数据服务器互为热备用。 两台实时数据服务器互为热备用。
网络结构-环型网络 网络结构-
优点: 优点: 缆线长度短， 缆线长度短，安装方便 中央” 对“中央”节点交换机性 能要求不高 故障切换较快 缺点: 缺点: 多节点故障会引起全网故 障 故障检测困难 节点很多时会造成速度变 慢
案例-广域网拓扑结构 案例-
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水利水电技术分公司简介 梯级集控中心含义和架构 集控监控系统设计原则和模式 集控监控系统结构层次 集控监控系统功能和配置 集控监控系统关键技术 集控监控系统典型案例 集控监控系统发展趋势
水电站计算机监控系统的结构和工作原理
水电站计算机监控系统的结构和工作原理水电站计算机监控系统是指利用计算机技术对水电站运行过程中的各项参数进行监测、控制和管理的系统。
它由硬件设备和软件系统两部分组成。
硬件设备包括各种传感器、执行器、控制器等，用于获取和执行各项工作参数。
而软件系统则包括数据采集、数据处理、用户界面等功能，用于实现对水电站运行状态的监测和控制。
首先是数据采集与传输层，该层主要负责采集水电站各个部位的参数信息，并将其传输至数据处理与分析层。
数据采集包括电流、电压、水位、流量等参数的采集，传统的测量仪器逐渐被数字化的传感器所取代，能够实时采集数据，并将其转换为计算机可读的数字信号。
传输方式一般有有线和无线两种，有线方式可以通过传统的电缆进行传输，而无线方式则可以通过无线通信技术进行传输，如GSM、WiFi、蓝牙等。
这样可实现了对数据的无线传输，提高了数据采集的灵活性和可靠性。
其次是数据处理与分析层，该层主要对采集到的数据进行实时处理和分析。
数据处理包括数据的存储、压缩、加密等操作，以确保数据的安全性和可靠性。
数据分析则是对采集到的数据进行处理和分析，分析水电站的运行状态和参数变化情况，如计算功率变化、水位变化、电流负荷等，以便进行决策和预测。
该层还可以进行故障诊断和预警，一旦发现异常情况，立即向人机交互与控制层发送报警信息。
此外，数据处理与分析层还可以通过数据模型和算法优化水电站的运行效率，节约电能和水资源，提高水电站的综合效益。
最后是人机交互与控制层，该层是操作员与计算机之间的接口，也是系统监测与控制的中心。
人机交互界面一般为图形化界面，以便操作员能够直观地了解水电站的运行状态，并通过控制命令对其进行控制。
此外，该层还包括报警系统、远程监控与控制系统等，可以及时发出警报和进行远程操作。
操作员还可以通过该层进行数据查询和报告生成，以便进行统计分析和决策。
同时，该层也支持与外部系统的数据交互和接口拓展。
水电站计算机监控系统的工作原理是通过各个层之间的数据传输和处理实现的。
【引用】水电站计算机监控系统基础知识
【引用】水电站计算机监控系统基础知识计算机监控系统的发展经历了以人工监控，电话调度和远动监控(遥测、遥信、遥调、遥控)为主体，以计算机为核心和以现代数据通信为基础的计算机监控系统等三个阶段。
水电厂应用计算机监控系统对提高自动化水平，保证电站实现"无人值班"(少人值守)，提高经济效益，改善劳动条件，促进技术进步都具有十分重要的意义。
一.水电厂计算机监控系统基本模式根据计算机在水电厂监控系统中的作用可划分为三种：计算机辅助监控系统(CASC)、以计算机为基础的监控系统(CBSC)、计算机与常规装置双重监控系统(CCSC)。
根据计算机在水电厂监控系统中的控制方式可划分：集中式监控系统、分散式监控系统、分布式监控系统，全开放、全分布式监控系统。
二.计算机监控系统基本功能数据采集与处理、运行安全监视、设备操作监视、控制权限、AGC、AVC、运行日志及报表、事件统计、数据通信、人机界面、多媒体功能、自诊断与远方诊断。
三.监控系统结构图1单网型水电站监控系统图2双网型水电站监控系统监控系统从结构上来说一般分为两层，上位机与下位机。
上位机从硬件构成来说一般由通用计算机构成，如PC机、服务器等，运行的软件平台一般为Windows、Unix。
下位机从硬件构成来说则都是一些厂家自己开发的硬件平台，种类繁多，如各公司的PLC，其软件平台也因硬件不同而相异，无法互相兼容。
1.上位机上位机一般配置有：操作员工作站，通信工作站，工程师工作站，厂级工作站等。
操作员工作站常被称为控制台，是全厂集中监视和控制的中心和人机接口；通信工作站主要是用来与外部系统进行通信；工程师工作站除具有程序开发、调试以及培训仿真等功能外，并兼有操作员工作站全部功能；厂级工作站主要用来完成一些后台工作，如AGC、AVC等。
上位机系统主要完成人机界面接口，实时数据处理，全厂AGC、AVC调节，历史数据存档，报表查询，报表打印，数据分析，远程诊断，电量管理及其他系统的通讯等功能。
水电厂计算机监控系统
SJ-22D微机转速测控装置
小装置产品
产品特点
•全面通过一系列电磁兼容性测试，各项指标优于国标规定要求，装置具有极强 的抗干扰性能 •机械、电气两种测速原理的完美结合，输出策略可组态，使装置应用灵活方便 专门设计了独特的电气转速传感器，彻底解决了残压信号超低频、超低幅时难以 准确可靠测量的难题 •采用先进的便于安装的机械转速传感器，克服了传统使用的光电传感器或编码 器安装困难及由此带来的可靠性差等问题 •友善的人机接口使转速整定和显示极为方便 •最大值记忆与过程录波及过程分析软件可便于现场过速试验结果分析与存档 •准确可靠的模拟量输出信号可直接接入其它系统 •隔离的RS232/RS485通讯接口，采用Modbus规约，支持与其它计算机通信
NC2000系统软件能有效满足水利水电领域的生产过程监控和管理 的需求，目前已经在100余家大中型项目中获得广泛应用。
NC2000系统软件结构图
人机交互程序(JAVA)
画面 报表 简报 曲线查询
数据交互(UDP) 历史控数据制存交储互，(同TC步P，) 备份，
加载工程配置，建立数据交支换持缓以冲集区群，方式对其他节点 负责主机和实现时地数控据制处单理元，、提通供讯实机时和数提据供服历务史。数据节的点服间务数。据交互，节点的状 外部设备等各个通讯进程的后管台理背景程序（C/C++) 态监视，双机热备管理，
主时钟A和主时钟B可以是GPS或北斗或 GPS/北斗（双模），信号传输线缆可以是 电缆或光缆，扩展时钟可以是插卡式（用于 信号类型多、数量少的场合）或机架式（用 于信号数量要求较多的场合）。
目前国内电站均按无人值班 原则设计，因此对于监控系统 要求具有较高的安全可靠性及 实时性，对于监控系统的设备 的选择也要求选用性能高、运 行速度快并且采用冗余的小型 机、服务器或工作站计算机， 同时可部分监控节点可选配磁 盘阵列、无盘工作站等设备。
水电站自动化监控系统
水电站自动化监控系统随着工业技术的发展和社会的进步，自动化技术在各个行业得到了广泛应用，其中水电站也不例外。
水电站自动化监控系统的实施，大大提高了水电站的运行效率和安全性，本文将对水电站自动化监控系统的应用进行探讨。
I. 介绍水电站自动化监控系统水电站自动化监控系统是指通过计算机及相关设备，对水电站的运行状态、发电量、水位、温度等关键参数进行实时监测、数据采集和处理，并能自动控制水电站的运行模式。
通过实时监控水电站的运行情况，及时判断异常情况，确保水电站的安全稳定地运行。
II. 水电站自动化监控系统的优势1. 实时监测：水电站自动化监控系统可以在任何时间，实时监测水电站的运行状态，及时发现问题并采取相应措施，避免发生事故。
2. 数据采集与处理：系统可以全面采集和处理水电站的运行数据，形成数据报表，帮助管理者了解水电站的运行状况，做出科学决策。
3. 自动控制：系统可以自动控制水电站的运行模式，根据需求调整发电机的负载、水位的调节、闸门的控制等，最大限度地提高发电效率。
4. 远程监控：通过网络连接，水电站自动化监控系统可以实现远程监控，管理者可以随时随地监控水电站的运行情况，及时处理异常情况。
III. 水电站自动化监控系统的应用1. 水位监测与控制：通过传感器实时监测水位变化，并根据设定值进行自动控制，确保水位在安全范围内波动，以防止洪水或缺水现象的发生。
2. 温度监测与控制：利用温度传感器对水电站的温度进行监测和控制，以确保水电站各个设备的工作温度在正常范围内，避免设备过热引发事故。
3. 发电机负载调节：通过自动化监控系统，对发电机的负载进行实时监测和调节，保持发电机运行在最佳工况，提高发电效率。
4. 水电站设备故障诊断与处理：系统具备故障诊断功能，能够及时检测出设备故障，并发出警报，管理者能够及时处理，避免更大的事故发生。
5. 数据报表与分析：自动化监控系统可以采集大量运行数据，并生成相应的报表和分析图表，帮助管理者了解水电站的运行情况，及时制定改进方案。
水电站计算机监控系统介绍
电站中控室集中控制
通过电站计算机监控系统对电站设备实现监视控制，其控制方式为： (1) 自动控制：主站级计算机按预先给定的负荷曲线或预定的频率限制条件，自动给定 全厂总负荷，自动制定开、停机计划和机组最优负荷分配。 (2) 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 实现单机实时控制、安全监视。由运行人员在中控室给定全厂总负荷，通过计算机系 统完成机组的最优负荷分配或直接下达各机组设定值，实现成组控制和调度管理。
监控系统功能概述
监控系统电站级功能
数据采集与处理
电站级计算机能自动采集整个电站内各现地控制单元的各类实时数据， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 进行数据有效性校核，存入数据库，用于显示器屏幕画面更新、控制 调节、记录检索、操作指导及事故分析。事故报警信号优先传递，并 登录事故发生的时间。在任何时候均可由操作员或应用程序发命令采 集任何一个现地控制单元级的过程输入信息。
硬件配置说明
通信工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 硬件配置： CPU： CPU：Pentium4 2.8GHz 内存：512MB 内存：512MB 硬盘：80GB× 硬盘：80GB×2 软驱：3.5英寸1.44MB 软驱：3.5英寸1.44MB 光驱：Combo 光驱：Combo 2串/1并 /1并 10/100/1000M以太网接口 10/100/1000M以太网接口 声卡 图形显示卡 标准键盘和鼠标 智能八串口板及附属设备 电力Modem 电力Modem 1台 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 1套
水电站计算机监控系统
水电站计算机监控系统[正文]一、项目背景水电站计算机监控系统是为了提高水电站运维管理效率、确保安全稳定运行而开发的。
本系统通过采集、传输和分析关键数据，实现对水电站各项设备和参数的实时监控和远程操作。
二、系统架构⒈硬件架构⑴主控服务器：负责数据采集、存储和分析。
⑵监控终端：安装在各关键设备上，用于监测和控制设备。
⑶数据传输设备：负责将监测数据传输至主控服务器。
⒉软件架构⑴数据采集软件：负责收集各设备的实时数据。
⑵数据传输软件：将采集到的数据传输至主控服务器。
⑶监控控制软件：用于实时监控和远程操作各关键设备。
⑷数据分析软件：对采集到的数据进行分析和报表。
三、系统功能⒈实时监控功能⑴监测设备状态：包括设备运行状态、设备温度、设备压力等。
⑵监测参数变化：包括水位、电流、电压等。
⑶实时报警：当设备状态异常或参数超过阈值时发送报警信息。
⒉远程控制功能⑴远程开关机：通过系统远程操作设备的开关机功能。
⑵远程调节参数：通过系统远程调节设备的工作参数。
⑶远程维护功能：通过系统远程进行设备的维护和故障排除。
⒊数据分析功能⑴数据统计与报表：根据采集到的数据统计报表。
⑵故障诊断与分析：根据历史数据进行故障诊断和分析。
四、附件本文档涉及的附件包括：●监控系统架构图●数据采集软件配置文件●监控终端设备清单五、法律名词及注释⒈水电站：利用水流能产生电力的发电设施。
⒉计算机监控系统：利用计算机技术进行设备状态监测和控制的系统。
六、总结水电站计算机监控系统实现了对水电站设备和参数的实时监控和远程操作，提高了水电站运维管理效率。
该系统具有实时监控、远程控制和数据分析等功能，能够帮助水电站及时发现问题并进行相应的处理。
通过使用该系统，水电站运行人员可以更加方便地进行设备管理与维护，确保水电站的安全稳定运行。
浅析水电站计算机监控系统
浅析水电站计算机监控系统摘要：水电站计算机监控是指通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监测、控制、调节和保护。
作为水电站运行管理的主要组成部分，计算机监控系统在水电站的运用提高了水电站的自动化程度和经济效益。
本文先对国内水电站计算机监控系统的发展进行了简要分析，介绍了水电站计算机监控系统的类型、结构及应用原则，重点讨论了水电站计算机监控系统的意义。
关键词：计算机监控系统发展类型结构应用原则在我国小型水电站自动控制系统基本采用大中型水电站的“集成型”模式；水电站二次设备的组成部分有：以可编程控制器（PLC）为核心的现地控制单元、调速器、励磁装置、同期装置、保护等设备都是按功能划分的微机型产品，加上油、气、水、厂用电等辅助设备的自动控制，因缺乏标准化规条，要实现多种设备的接口、通讯，与大型水电站相比，在系统复杂程度上相当，增加了水电站运行和维护的复杂性和用户的投资。
为克服“集成型”模式存在的结构复杂、运行维护不便利、投资大等问题，“专用型”自动控制系统的研究与开发现已开始在国内进行了。
1 水电站计算机监控系统的类型、结构与应用1.1水电站计算机监控系统的类型水电站计算机监控系统一般按照计算机的作用、系统结构、配置、控制的层次、功能与操作方式进行分类。
其中CCSC方式的两种控制系统可独立运行，结构较复杂，价格较高，优点是两套系统互为备用，可以切换，可靠性高。
而取消常规设备的全计算机控制方式实际上是CBSC的延伸，要求进一步提高计算机系统的冗余度和可靠性，投资较大，应用前景佳。
1.2水电站计算机监控系统的结构模式1.2.1集中式监控系统集中式监控系统是对整个水电站的运行进行集中监视与控制。
目前，该模式已不在大、中型水电站中采用。
但对于在机组容量小、机组数量少、送变电设备较少、主接线简单的小型水电站，该结构模式应作为参考模式，可节省投资。
1.2.2分层分布式监控系统分布式监控系统的主要特征是控制对象分散，以控制对象为单元设置多套相应装置，形成控制单元，完成控制对象的数据采集和处理等。
水电站计算机监控系统的发展概况
水电站计算机监控系统的发展概况第一部分基础理论水电站计算机监控技术是一门综合性很强的科学，它是水电站硬件技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、网络技术和自动化监控技术等多种技术的有机融合。
要深入了解水电站计算机监控技术，必须先了解水电站监控系统的各种基础装置、计算机应用基础、数据通信基础以及计算机监控系统的模式和配置等内容。
在后面的学习中，我们将逐步理解水电站计算机监控技术的深刻内涵。
第1章概论安全经济运行是水电站最根本的任务之一。
随着国民经济的持续发展，电力需求迅猛增长，兴建的水电站越来越多，其容量也越来越大，如正在建设的三峡水电站，总装机容量高达18200MW。
为了实现安全发供电，需要经常监测的量成千上万，需要实现的控制功能也越来越复杂。
特别是抽水蓄能电厂的出现，机组的工况不仅有发电、调相，而且还有抽水、各种工况之间的相互转换，使控制功能进一步复杂。
为了实现水电站的优化运行以期达到整个系统的的经济运行，需要进行的计算更为复杂。
以上这些复杂的工作使原来在水电站上广泛使用的布尔逻辑型自动装置越来越难以胜任，因此采用更为先进的技术成了迫不及待的任务。
与此同时，计算机科学发展异常迅猛，技术日新月异，其性能日趋完善，而价格日益下降，这为计算机监控取代常规的布尔逻辑型自动装置提供了良好的物质基础。
早在20世纪70年代，计算机已开始应用于水电站，起先用于各项离线计算和工况的监测，后来，逐渐进入到控制领域。
它经历了一段从低级到高级，从顺序控制到闭环调节控制，从局部控制到全厂控制，从电能生产领域扩展到水情测报、水工建筑物的监控、航运管理控制等各个方面，从监控到实现经济运行，从个别电厂监控到整个梯级和流域监控的发展过程。
出现了一批用微机构成的调速器、励磁调节器、同期装置和继电保护装置等。
多媒体技术应用使电厂中控室的设计发生了巨大的变化。
巨大的模拟显示屏正在逐渐被计算机显示器所代替；常规操作盘基本上已被计算机监控系统的值班员控制台所取代；运行人员的操作已从过去的扭把手、按开关转为计算机键盘和鼠标操作。
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监控系统功能概述
监控系统电站级功能
数据采集与处理
电站级计算机能自动采集整个电站内各现地控制单元的各类实时数据， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 进行数据有效性校核，存入数据库，用于显示器屏幕画面更新、控制 调节、记录检索、操作指导及事故分析。事故报警信号优先传递，并 登录事故发生的时间。在任何时候均可由操作员或应用程序发命令采 集任何一个现地控制单元级的过程输入信息。
控制与调节方式
计算机监控系统具有多种调控方式，以满足电厂运行需要。
省中调远方控制
省中调计算机监控系统运行值班人员可通过其控制键盘或由能量管理系统，按预定要 求或由实时运算结果通过电力数据网发出命令，直接控制到每台机组和主要开关，实 现单机控制。也可以根据AGC算法给定全厂总负荷向电站主站级计算机给出全站的有 现单机控制。也可以根据AGC算法给定全厂总负荷向电站主站级计算机给出全站的有 功功率和无功功率给定值，通过电站主计算机按最优发电运算(EDC)确定开机台数及 功功率和无功功率给定值，通过电站主计算机按最优发电运算(EDC)确定开机台数及 机组间的负荷分配，实现成组控制。当设备位置状态发生变化且未被调度端确认时， 遥控、遥调命令予以闭锁。同时电站通过电力系统数据网向省中调上送电站主设备运 行状态及主要运行参数。
硬件配置说明
工程师工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 硬件配置： CPU： CPU：Pentium4 2.8GHz 内存：1024MB 内存：1024MB 硬盘：80GB× 硬盘：80GB×2 软驱：3.5英寸1.44MB 软驱：3.5英寸1.44MB 光驱：Combo 光驱：Combo 2串/1并 /1并 双头显卡（支持双显） 10/100/1000M以太网接口 10/100/1000M以太网接口 标准键盘和鼠标 1台 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 1套
综合处理
系统根据设定的周期，定时或以事件触发方式对实时采集和处理后的 数据进行综合处理，综合处理包括关系运算、逻辑运算、算术及函数 运算等。
测点数值及状态的人工设定
对于监控系统暂时无法采集到的信号，或由于变送器、接点等元件故 障而需要将相应测点退出等情况，监控系统允许系统操作员对这些测 点进行人工设定，并在处理时把它们与其他正常采集的信号等同对待， 监控系统可以区分它们并给出相应标志。
监控系统主要组成
主机兼操作员站 2套
主机兼操作员站的功能包括图形显示、定值设定及变更工作方式等。 运行值班人员通过彩色液晶显示器可以对电站设备运行状态做实时监 视，取得所需的各种信息。电厂所有的操作控制都可以通过鼠标器及 键盘实现。主机兼操作员站配置声卡和语音软件，用于当被监控对象 发生事故或故障时，发出语音报警提醒运行人员。
水电站计算机监控系统介绍
2006.09
一、上位机系统结构及配置
监控系统概述
水电站采用的是先进、可靠、有成功经验的SSJ水电站采用的是先进、可靠、有成功经验的SSJ3000型水电厂计算机监控系统。 3000型水电厂计算机监控系统。 水电站计算机监控系统采用基于Windows操作系 水电站计算机监控系统采用基于Windows操作系 统跨平台的全分布开放系统结构、EC2000监控 统跨平台的全分布开放系统结构、EC2000监控 系统软件。
计算机监控系统监控对象
三台水轮机及其辅助设备 三台发电机及其辅助设备 三台双卷主变压器 三台高压厂用变压器 220kV开关站（220kV输电线路1回；220kV母线 220kV开关站（220kV输电线路1回；220kV母线） 全厂公用设备及闸门
220V直流电源系统； 220V直流电源系统； 高、低压压气系统； 全厂水力监测系统； 全厂供水系统； 全厂排水系统； 10kV、400V厂用电系统； 10kV、400V厂用电系统； 油系统； 坝区闸门系统； 消防系统。
硬件配置说明
1) 主机兼操作员站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 硬件配置： CPU： CPU：Pentium4 2.8GHz 内存：1024MB 内存：1024MB 硬盘：80GB× 硬盘：80GB×2 软驱：3.5英寸1.44MB 软驱：3.5英寸1.44MB 光驱：Combo 光驱：Combo 2串/1并 /1并 双头显卡（支持双显） 声卡及多媒体音箱 10/100/1000M在太网接口 10/100/1000M在太网接口 标准键盘和鼠标 2台 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 2套
监控系统功能概述
监视及控制
(1) 监视及事件报警 在中央控制室的操作员控制台上装有彩色显示器，用于显示电站的运行情况。对本电站发变组、 110kV、220kV开关站设备、联络变、厂用电系统等主要设备的事故及故障、断路器位置、影响 110kV、220kV开关站设备、联络变、厂用电系统等主要设备的事故及故障、断路器位置、影响 主设备安全运行的越限告警及监控系统的故障等相关信号进行实时监视。对全厂公用、辅机设备及 闸门运行情况及故障等相关信号进行实时监视。 对实时数据进行越限监视、对温度量等进行变化梯度监视，事故顺序记录可显示、打印和存入数据 库。 事故追忆记录可用数值记录和曲线记录两种方式，并可在显示器上显示或打印。事故追忆的起始和 终止时间、采样周期、参与追忆的变量和启动源均可由用户设置、修改。 在系统事故时或运行设备工作异常时，监控系统能自动以语音报警，指示事件的性质、地点、时间 和异常参数值。 监控系统异常监视：包括系统故障自检测及容错处理功能，自检测诊断一览表能自动显示节点计算 机的工作状态、网络通信中断、功能丧失等情况，显示现地控制单元的健康状态、故障部件，将不 健康点置无效并屏蔽相关调节和控制。 (2)控制与调节 (2)控制与调节 在电站控制方式下由操作员通过操作员工作站对所有计算机控制对象进行控制与调节。对监控对象 的控制与调节包括以下内容： 发电机组启动、并网和停机； 发电机组有功功率及频率调节； 发电机组无功功率及电压调节； 断路器的合闸与分闸，包括其“防误” 断路器的合闸与分闸，包括其“防误”操作安全闭锁； 电站有功功率联合控制、无功功率联合控制； 坝区事故闸门的事故关闭； 设置相应的权限要求和在权限允许条件下修改各项给定值和限值； 查询生产过程状况，要求显示或打印有关记录、报表和画面； 计算机监控系统组态和计算机系统自检。
工程师工作站 通信工作站
1套 1套
工程师工作站用于系统维护和管理人员进行修改系统参数、修改定值， 增加和修改数据库、画面和报表，并可做一些的操作培训工作。 通信处理站完成与上级调度系统的通信接口，与厂内其它系统的通讯 接口。
系统功能
计算机监控系统能够实时、准确、有效地完成对本电站所有被控对象的安全监视和控 制。
现地控制
运行人员通过现地控制屏上的触摸屏或控制开关、按钮，实现机组的自动运行和分步 运行。在机组LCU屏上设有带保护罩的手动紧急停机按钮和紧急关进水口事故门按钮。 运行。在机组LCU屏上设有带保护罩的手动紧急停机按钮和紧急关进水口事故门按钮。 现地控制单元LCU上设置有“远方/现地”方式转换开关，只有当LCU上的方式转换开 现地控制单元LCU上设置有“远方/现地”方式转换开关，只有当LCU上的方式转换开 关切至“远方” 关切至“远方”时，才能由中控室操作员站或省中调计算机监控系统控制。
监控系统功能概述
硬件配置说明
激光打印机 美国惠普HP LJ5100Se黑白激光打印机 美国惠普HP LJ5100Se黑白激光打印机 （A3） A3） 2台 经济性工业交换机(16口 经济性工业交换机(16口)KIEN3016 1台 GPS时钟同步装置 GPS时钟同步装置 1套 逆变电源 5KVA 2套 现地控制单元(LCU) 现地控制单元(LCU) LCU共 套：机组LCU3套、开关站/ LCU共4套：机组LCU3套、开关站/公用系 统LCU 1套（含坝区PLC远程控制单元1 1套（含坝区
电站计算机监控系统采用分层分布开放式系统，设电站级 和现地控制单元级。电站级配置两台主计算机兼操作员工 作站，互为热备用，能自动或手动进行切换。配置一台工 程师工作站，负责系统管理维护和故障诊断，同时具有应 用软件的开发和修改、数据库修改、图形显示和报告格式 生成以及培训仿真的功能。配置一台通信工作站，以在将 来实现与上级（远方）调度系统的通信。现地控制单元级 按被控对象配置机组LCU及开关站/公用LCU（含坝区 按被控对象配置机组LCU及开关站/公用LCU（含坝区 PLC远程控制单元）。 PLC远程控制单元）。 计算机监控系统采用模块式结构，设备自检功能完善。 电站级控制层与LCU控制层之间经以太网联接，网络结构 电站级控制层与LCU控制层之间经以太网联接，网络结构 采用光纤单网络结构，传输速率为100Mbps。 采用光纤单网络结构，传输速率为100Mbps。
硬件配置说明
通信工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 硬件配置： CPU： CPU：Pentium4 2.8GHz 内存：512MB 内存：512MB 硬盘：80GB× 硬盘：80GB×2 软驱：3.5英寸1.44MB 软驱：3.5英寸1.44MB 光驱：Combo 光驱：Combo 2串/1并 /1并 10/100/1000M以太网接口 10/100/1000M以太网接口 声卡 图形显示卡 标准键盘和鼠标 智能八串口板及附属设备 电力Modem 电力Modem 1台 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 1套
电站中控室集中控制
通过电站计算机监控系统对电站设备实现监视控制，其控制方式为： (1) 自动控制：主站级计算机按预先给定的负荷曲线或预定的频率限制条件，自动给定 全厂总负荷，自动制定开、停机计划和机组最优负荷分配。 (2) 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 实现单机实时控制、安全监视。由运行人员在中控室给定全厂总负荷，通过计算机系 统完成机组的最优负荷分配或直接下达各机组设定值，实现成组控制和调度管理。