对于格尔木河大干沟水电站计算机监控系统改造及作用

更新时间:2024-02-24 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:本文对大干沟水电站原计算机监控系统存在的理由进行了简单介绍,通过对计算机监控系统的全面改造和升级,达到了增强系统、优化系统结构的目的,不断提高了电站机电设备的安全经济运转和综合自动化水平。
关键字:大干沟电站;计算机监控;设计;配置; 功能;作用
一 前言
大干沟电站位于青海省西部柴达木盆地的格尔木河上,距格尔木市60公里。是格尔木河梯级电站中上游的一个电站。该电站为为坝后引水混合式电站,以发电为主,装机容量为2×10MW。

二、旧监控系统介绍

电站于2000年投产发电,主要电气设备的制约以集中制约及微机监控方式为主,就地制约为辅。由于设计较早,原有设计结构及功能已不够完善,设备功能相对老化,可靠性降低、故障率较高,设备备件采购较困难;随着电站技术改造和自动化设备的升级,原有的计算机监控系统存在的理由日渐显现出来,已远远不能满足电站向自动化方向的发展。为了解决监控系统存在的理由,电站于2013年下半年对原有的计算机监控系统进行了升级改造。

三、新监控系统的设计原则和结构配置

(一)新监控系统的设计原则为

1.大干沟电站按照“无人值班,少人值守”的原则设计,即电站现场无人值班(少人值守)。电站按能实现现地、远方监控的指导思想进行总体设计和配置。
2.通过现场总线或以太网等实现电站计算机监控系统与电站励磁装置、调速器装置、辅机、公用制约系统、保护系统等之间的通讯。
3.系统配置和设备选型负荷计算机发展巡视的特点,充分利用计算机领域的先进技术,系统达到当前国内较先进水平。
4.系统为全分布、全开放式系统,分布式数据库及软件模块化、结构化设计,使系统能适应功能的增加和规模的扩充,并能自诊断。
(二)电站计算机监控系统为分布式结构,由厂站层和现地制约单元层二部分组成。现地LCU和以太网交换机通过100M光纤网连接,以太网交换机与上位机采用单网100MRJ-45网口连接。监控系统主要由以下几部分组成
1.主机兼操作员站(1套)
2.通讯工作站
3.现地制约单元(LCU)(3套)
4.网络设备(1套)
5.打印机
6.GPS时钟同步装置(1套)

四、新计算机监控系统主要功能

(一)制约与调节:正常运转时,由设在电站中控室的站控级计算机制约操作或现地制约单元(LCU)上进行制约操作;监控系统具有多种调控方式;操作步骤按“选择—确认—执行”的方式进行,并且每一步都有严格的软件校核、检错和安全闭锁逻辑功能,硬件方面也有防误操作措施。

(二)站控级:站控级的主要功能由系统兼操作员工作站完成。

1.数据采集和处理:采集各LCU自发性上送的实时数据;更新实时数据库;运转数据存盘,历史数据保存,保证数据存盘,历史数据保存,保证数据的连续;对采集到的各LCY的各种数据进行分析和处理。
2.运转监视和状态报警:所有开关量的状态变化监视;LCU发来的各越限信号报警,自动推出相应画面和事故处理指导,打印3事故追忆记录;监视开停机过程,当过程阻滞时,在MMI上显示阻滞理由,并将机组自动转换到安全状态或停机。
3.趋势分析和异常监视:开机过程温度分析;正常运转时的温度分析;日负荷曲线;年负荷曲线。
4.事故报警报告和事故追忆:系统始终存储事故发生前20各采样点和事故发生后20各采样点的主要参数及数据采样值,每个采样周期为1S。事故追忆值为110KV线路有功功率和无功功率、三个线电压、三相电流及频率,主变零序电流和温度,发电机定子三相电压、三相电流、转子电压和电流格尔木河大干沟水电站计算机监控系统改造及作用相关范文由写论文的好帮手www.808so.com提供,转载请保留.、有功功率、无功功率、转速、导叶开度、流量等。当机组发生故障或某一项温度越线报警时,同时记录该机组各参数的对应值。
5.人机联系和操作要求:支持4组不同权利的用户即使能识别6个具有各自口令的用户,进入前,授权运转人员必须登记“用户名”、“口令”,通过口令迅速进入。每个用户倍分配到4各组中,通过口令使得每个用户可以进行独立的进入和退出。
6.数据通信功能:电站的计算机监控系统具备完善的数据通性功能,做到整个系统资源共享、运转高效、实时,系统通信规约基于TCP/IP协议,系统内各设备采用局域网进行信息交换,也可通过通信单元与调度通信。
7.系统时钟同步装置:计算机监控系统通过接受GPS时钟同步装置的时钟同步信息,以保持全系统的时钟同步;GPS时钟由于服务器/操作员工作站采用串口连接对时,系统服务器与各LCU有定期的对时报文。
8.信号系统:电站的所有事故信号、预报信号、报警等能在计算机监控系统重自动打印、显示、记录,发出声光报警信号。

(三)机组现地制约单元装置:包括对厂站内主要设备及辅助设备的监测和制约

1.通过对模拟量、数字量、电度量数值的采集,将采集的数据存入数据库,并对超限值进行检查并发出指令。根据系统或人工发出的指令进行各项操作:按站控级指令开、停机,现地手动开、停机,现地紧急停机。
2.与站控级系统的通信:接受站控级的制约命令,并进行有效性检查和核对,并执行;自动向站控级发送采集的数据;主动向站控级传送事件信息。
3.与微机调速器、微机励磁调节器通信和开关量的功能:根据通信规约于设备连接,将设备的工作状态于故障信号通过串行口上送监控系统,监控系统可将各项设定值通过串行口下达到各设备。
4.具有与机组辅助设备制约系统通信和开关量接口的功能:对辅助设备采用功能分散的制约原则,由PLC等组成的智能制约装置自成系统,LCU通过于PLC的接口实现监视和制约。

五、改造后的作用

(一)计算机监控系统不仅能准确而迅速的反映电站各设备正常运转的状态和参数,还能及时反映设备的不正常状态及事故,自动实施安全处理,减少了运转人员的直接操作的步骤,大大降低了发生误操作的可能性,避开了运转人员在处理事故的紧急关头发生误操作,保证了运转的可靠性
(二)通过对水电站的水轮发电机组及辅助设备、水电站附属设备的信息采集、处理,实现自动监视、制约、调节、保护,从而保证电站充分利用水能,并按电力系统要求优化运转与稳定运转,保证了电能的质量和电网运转的稳定性。。
(三)随着电站计算机监控系统的改造,同时也使电站运转人员的工作性质也发生了质的变化,从过去的日常监盘和频繁操作转变为巡视,经常性的监测和制约调节工作都有计算机监控系统去完成,减轻了运转人员的劳动强度,减少了水电站运转人员的数量,使水电站追步走向“无人值班、少人值守”,从而降低了水电站的运转费用和发电成本,达到了减员增效的目的
参考文献:
【1】 谢云敏. 水电站计算机监控技术[M]. 北京:中国水利电力出版社, 2003
【2】 徐金寿.张仁贡. 水电站站计算机监控技术与应用[M].浙江:浙江大学出版社,2011
【3】 崔明. 变电站与水电站综合自动化[M].北京:中国水利电力出版社,2010

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