引言：

       計(jì)算機(jī)的控制下张相，發(fā)電機(jī)組一直在較好的工況下運(yùn)行啊嘁，上游水位被計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)控制在一個(gè)合理的水位始赎，既保證了上游安全邦泄，又保證了機(jī)組的出力，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益砸彬，實(shí)現(xiàn)了電站管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化斯入。

　　一蓉凰、概 述  
    程江口水電站工程位于湘江一級(jí)支流耒水中游，地處湖南省資興市香花鄉(xiāng)程江村万僚，是一個(gè)以發(fā)電為主酬绞，兼顧航運(yùn)、提灌或祖、旅游祖务、生態(tài)治理等綜合利用的水利水電樞紐工程。本電站水頭6．3m凰彼，流量為2×235m3／s彭撑，裝機(jī)容量為2×12．5MW，為燈泡貫流式機(jī)組葛昏。
　　二蜈藏、設(shè)計(jì)目標(biāo) 
    按少人值班進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置，不設(shè)常規(guī)控制系統(tǒng)绝鸡。電站的日常運(yùn)行完全依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)迂雪。
　　三、系統(tǒng)概況 
    本電站采用開放舰褪、分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)皆疹，以保證各子系統(tǒng)選用不同計(jì)算機(jī)時(shí)的兼容性，系統(tǒng)擴(kuò)展和設(shè)備更新時(shí)的可移植性占拍，網(wǎng)絡(luò)采用光纖以太網(wǎng)略就。       
     計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)從功能上分為負(fù)責(zé)完成全廠集中監(jiān)控任務(wù)的電站級(jí)控制層和負(fù)責(zé)完成機(jī)組、開關(guān)站刷喜、公共設(shè)備残制、大壩弧門等監(jiān)控任務(wù)的現(xiàn)地控制單元層立砸。各現(xiàn)地控制單元(LCU)以PLC為基礎(chǔ)，并與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)直接聯(lián)網(wǎng)初茶。各系統(tǒng)均具有自診斷功能颗祝，即使電站控制層發(fā)生故障，仍可通過LCU上的顯示觸摸屏等設(shè)備對(duì)水輪機(jī)組及輔助設(shè)備恼布、電站公用設(shè)備螺戳、110kV開關(guān)站、大壩弧門等進(jìn)行操作和監(jiān)視折汞。
　電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與調(diào)度中心倔幼、水情測(cè)報(bào)、大壩監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的通信整诈。 
    電機(jī)組LCU能與勵(lì)磁系統(tǒng)坷磷、調(diào)速器系統(tǒng)、機(jī)組繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行通信恒晋；開關(guān)站及公用設(shè)備能與主變繼電保護(hù)系統(tǒng)竹坝、110kV線路繼電保護(hù)系統(tǒng)、廠變繼電保護(hù)系統(tǒng)止歇、技術(shù)供水控制系統(tǒng)磷兢、消防供水控制系統(tǒng)、檢修排水控制系統(tǒng)翘辑、滲漏排水控制系統(tǒng)狭龄、高低壓氣機(jī)控制系統(tǒng)、油壓裝置控制系統(tǒng)溜信、廠區(qū)排水控制系統(tǒng)等進(jìn)行通信蜘傻；大壩弧門等設(shè)備控制LCU與現(xiàn)場(chǎng)11孔弧門控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。
四冲肖、電站級(jí)功能
　電站級(jí)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理各現(xiàn)地控制單元的工作们豌、收集有關(guān)信息并作相應(yīng)處理和存儲(chǔ)。
　1．?dāng)?shù)據(jù)采集和處理
　包括采集電氣量浅妆、脈沖量望迎、非電量、數(shù)字量凌外、開關(guān)量辩尊。
　2．安全運(yùn)行監(jiān)視
　主要包括狀變監(jiān)視、越限檢查康辑、過程監(jiān)視摄欲、趨勢(shì)分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。
　3．實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié) 
     包括自動(dòng)發(fā)電控制疮薇、自動(dòng)電壓控制和運(yùn)行人員通過操作員工作站實(shí)時(shí)調(diào)控胸墙。自動(dòng)發(fā)電控制為監(jiān)視系統(tǒng)按照預(yù)給定的負(fù)荷曲線或運(yùn)行人員及時(shí)給定的負(fù)荷值我注，同時(shí)考慮上、下游水位各機(jī)組的運(yùn)行效率等因素迟隅，避開機(jī)組振動(dòng)但骨、氣蝕等約束條件，確定最佳的運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)智袭、最優(yōu)機(jī)組的組合方式及運(yùn)行機(jī)組間最優(yōu)負(fù)荷分配籍纸。自動(dòng)電壓控制為滿足系統(tǒng)對(duì)本電站無功功率的需要或維持電站110kV出線電壓實(shí)時(shí)定值，實(shí)現(xiàn)各臺(tái)機(jī)組間無功功率按比例分配渊妨。運(yùn)行人員可以通過操作員工作站完成機(jī)組運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換控制烹驰、有功功率和無功功率調(diào)整、各電壓等級(jí)斷路器及110kV隔離開關(guān)的操作夕涧、各種限值的簽定魄蔗、報(bào)警和復(fù)歸、越限報(bào)警點(diǎn)投入和退出控制东哀、對(duì)大壩弧門完成單孔或成組弧門的操作钓宗。
　4．事故順序記錄 
    電站發(fā)生事故或故障時(shí)，各現(xiàn)地控制單元采集繼電保護(hù)尘斧、自動(dòng)裝置及電站主設(shè)備的狀態(tài)變量，并上送電站級(jí)完成故障順序排隊(duì)暴彻，顯示派男、打印和存檔記錄。
    5．記錄打印 
      包括定時(shí)打印記錄冬魏、操作記錄打印帮寻、報(bào)警記錄打印、趨勢(shì)分析記錄打印赠摇、召喚打印記錄固逗、屏幕打印，打印的內(nèi)容包括各種報(bào)表藕帜、運(yùn)行記錄報(bào)表烫罩、全廠設(shè)備投切操作記錄、設(shè)備事故或故障參數(shù)洽故、監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)溫度和振動(dòng)等變化趨勢(shì)的分析結(jié)果贝攒。
　6．屏幕顯示 
     中央控制室的每套操作員工作站上裝設(shè)1臺(tái)CRT，作為實(shí)時(shí)操作和實(shí)時(shí)顯示廠內(nèi)主系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)时甚、設(shè)備的操作動(dòng)態(tài)過程隘弊、設(shè)備事故和故障以及有關(guān)參數(shù)之用。事故報(bào)警的畫面具有最高的優(yōu)先權(quán)(采用多窗口技術(shù))荒适。
     7．事故處理指導(dǎo)和恢復(fù)操作指導(dǎo)
在設(shè)備異常情況下梨熙，通過操作員工作站的“幫助”功能鍵給出運(yùn)行控制和消除故障的原理性指導(dǎo)意見开镣。
　8．?dāng)?shù)據(jù)通信 
     電站監(jiān)控系統(tǒng)與電站控制層計(jì)算機(jī)之間、電站控制層與現(xiàn)地控制單元(LCU)之間由以太網(wǎng)通訊锯忱。電站監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊工作站的串行通訊接口與廠長(zhǎng)終端常籍、調(diào)度系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)通訊。
    9．電站運(yùn)行和維護(hù)管理
　積累電站運(yùn)行數(shù)據(jù)园撵，為提高電站運(yùn)行茉油、維護(hù)水平提供依據(jù)。
    10．系統(tǒng)診斷 
     電站級(jí)硬件珍斷和電站級(jí)軟件診斷石沸，可在線和離線自檢計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備的故障桨农、各種應(yīng)用軟件和基本軟件故障。
　11．語(yǔ)音報(bào)警庵动、電話自動(dòng)報(bào)警及查詢
　運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)置捍刑、定義發(fā)生事故時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警和電話自動(dòng)報(bào)警暮课。
　　五法洼、機(jī)組現(xiàn)地控制單元功能
　本單元監(jiān)控范圍包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及輔助設(shè)備(包括勵(lì)磁裝置和調(diào)速器的測(cè)控)椎吼、發(fā)電機(jī)出口斷路器等眠琴。
　1．?dāng)?shù)據(jù)采集和處理 
     采集機(jī)組各電氣量和非電氣量，做工程值變換和預(yù)處理姓建，并上送電站級(jí)诞仓，累計(jì)機(jī)組有功電度和無功電度，按需要上送電站級(jí)速兔；收集主墅拭、輔設(shè)備、繼保裝置和自動(dòng)裝置的狀態(tài)量涣狗，上送電站級(jí)谍婉。
　2．安全運(yùn)行監(jiān)視 
      與電站調(diào)速器、勵(lì)磁裝置和繼保裝置相配合镀钓，完成監(jiān)視穗熬、越限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視掸宛。機(jī)組現(xiàn)地控制單元級(jí)在脫離電站級(jí)的情況下能保證機(jī)組安全運(yùn)行死陆。
　3．控制和調(diào)整
　(1)機(jī)組現(xiàn)地控制單元能自動(dòng)完成機(jī)組工況變換和有功、無功功率的調(diào)整任務(wù)唧瘾，無需依賴電站級(jí)措译。在接受命令后，整個(gè)工況轉(zhuǎn)換過程能自動(dòng)完成禀丁，也能分步完成翼辱。
　(2)機(jī)組自動(dòng)停機(jī)方式分三種：
　發(fā)電～正常停機(jī)：卸負(fù)荷后乃描，解列，停機(jī)吴烹；
　發(fā)電～快速停機(jī)：快速卸負(fù)荷后斯凑，解列，停機(jī)眨攀；
　發(fā)電～緊急停機(jī)：直接解列蛀颓，停機(jī)。
　(3)機(jī)組同期并網(wǎng)扛聂。機(jī)組同期并網(wǎng)采用自動(dòng)準(zhǔn)同期方式艘尊，每臺(tái)機(jī)組配備一套微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置。
　4．事件順序記錄和發(fā)送 
    自動(dòng)檢測(cè)本單元所管轄的設(shè)備狀變栏付、繼保和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況罚考，當(dāng)任何上述信號(hào)按順序檢測(cè)到后，將事件的性質(zhì)上送電站級(jí)组弥。
　5．?dāng)?shù)據(jù)通訊 
     完成與電站級(jí)的數(shù)據(jù)交換笼踩，實(shí)時(shí)上送電站級(jí)所需的過程信息，接收來自電站級(jí)的控制和調(diào)整命令亡嫌，實(shí)現(xiàn)與微機(jī)調(diào)速器嚎于、微機(jī)勵(lì)磁及保護(hù)設(shè)備間數(shù)據(jù)交換。
　6．系統(tǒng)診斷
　可在線自檢硬件挟冠、軟件故障匾旭。
　    六、開關(guān)站及公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元功能
　本單元監(jiān)控范圍包括主變圃郊、110kV線路、全廠公用輔助設(shè)備和400V廠用電系統(tǒng)女蜈、220V直流系統(tǒng)等持舆。
　1．?dāng)?shù)據(jù)采集和處理
　(1)采集全站6．3kV及以上配電裝置，全站公用的油伪窖、氣逸寓、水輔助系統(tǒng)及其保護(hù)裝置，400V廠用電及備用電源啟動(dòng)投入裝置覆山，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)等的電氣量和非電氣量竹伸，做工程值變換和預(yù)處理，并上送電站級(jí)福互。
　(2)接受線路的有功電度和無功電度刹由，求出送出有功電度、倒送有功電度鹉鉴、倒送無功電度的實(shí)際值妨菩，上送電站級(jí)糙枚。
　(3)收集主變、110kV線路的高壓斷路器厚饱、隔離開關(guān)及相關(guān)繼保等設(shè)備的狀態(tài)檐伞。
　(4)收集全站公用的油、氣捕如、水輔助系統(tǒng)及其保護(hù)裝置的工作狀態(tài)信息和報(bào)警信號(hào)切拳，400V廠用電進(jìn)線開關(guān)、母線分段開關(guān)狀態(tài)揩池，備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作情況孽倒，220V直流蓄電池及直流系統(tǒng)的工作狀態(tài)和報(bào)警信號(hào)。
　2．安全運(yùn)行監(jiān)視 
     與監(jiān)控對(duì)象的保護(hù)和自動(dòng)裝置相配合宣璧，完成狀變監(jiān)視谤碳、過限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視溢豆。在脫出電站級(jí)的情況下蜒简，本單元仍能監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行，并能與機(jī)組現(xiàn)地控制單元協(xié)調(diào)工作漩仙。
　3．控制 
     對(duì)6．3kV及以上的斷路器進(jìn)行分搓茬、合操作，對(duì)110kV電動(dòng)隔離開關(guān)進(jìn)行分队他、合操作卷仑，對(duì)400V廠用電進(jìn)線開關(guān)、母線分段開關(guān)的分麸折、合操作锡凝，對(duì)全廠公用設(shè)備的啟、停操作垢啼，接受電站級(jí)控耐命令窜锯，完成前述操作。
　4．其他功能
　與機(jī)組現(xiàn)地控制單元一樣芭析，具有事件順序檢測(cè)和發(fā)送悄贴、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)診斷等功能傀掘。
　    七诈绷、大壩弧門設(shè)備控制單元
　本單元監(jiān)控范圍包括11孔弧形門。
　1．?dāng)?shù)據(jù)采集和處理
　(1)采集大壩11孔泄洪弧門圃星，大壩水庫(kù)水位的電氣量和非電氣量怒央，做工程值變換和預(yù)處理，并上送電站級(jí)
　(2)接受電站級(jí)指令，實(shí)現(xiàn)弧門的自動(dòng)控制珊场。
　(3)現(xiàn)地單元內(nèi)部自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)子历，通過現(xiàn)地操作面板，可以完成相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控逼酗。
　2．安全運(yùn)行監(jiān)視 
     與現(xiàn)場(chǎng)PLC相配合稻便，完成狀態(tài)監(jiān)視、越限檢查诽昨、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視趁宠；在脫離電站級(jí)的情況下，本單元仍能監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行惜姐。
　3控制和調(diào)節(jié)
　(1)弧門的控制方式有：常規(guī)控制犁跪、弧門PLC屏操作面板控制、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制3種方式歹袁。 
      在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正常情況下坷衍，通過計(jì)算機(jī)集中控制來實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行和監(jiān)控；在監(jiān)控系統(tǒng)異常情況下条舔，通過現(xiàn)地操作面板實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和監(jiān)控枫耳。在PLC出現(xiàn)故障情況下，通過切換弧門PLC屏上的切換開關(guān)孟抗，改由常規(guī)控制迁杨，常規(guī)控制級(jí)別最高。
　(2)對(duì)弧門的控制包括單孔凄硼、多孔铅协、自動(dòng)3種模式。單孔控制可以對(duì)單扇弧門進(jìn)行任意開度的啟閉摊沉，多孔控制可對(duì)多扇弧門進(jìn)行控制狐史。運(yùn)行人員可根據(jù)情況選擇要啟閉的一組弧門。自動(dòng)控制則是根據(jù)要泄的水流量及當(dāng)時(shí)的庫(kù)水位用六，自動(dòng)計(jì)算要啟閉的總開度并根據(jù)弧門調(diào)度規(guī)程選擇一組可遠(yuǎn)程啟閉的弧門進(jìn)行控制酱晾。
　(3)接受電站級(jí)控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)弧門的自動(dòng)調(diào)節(jié)托俯。
　4．其他功能
　與機(jī)組現(xiàn)地控制單元一樣，具有事件順序檢測(cè)和發(fā)送拼固、數(shù)據(jù)通信雹纤、系統(tǒng)診斷等功能。
　　八今攀、結(jié) 語(yǔ) 
     程江口水電站有運(yùn)行人員10人墓趋，只有上游的石面坦水電站的1／20，節(jié)約了大量運(yùn)行成本。在計(jì)算機(jī)的控制下奈兢，發(fā)電機(jī)組一直在較好的工況下運(yùn)行喻秩，上游水位被計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)控制在一個(gè)合理的水位，既保證了上游安全啼插，又保證了機(jī)組的出力娃肃，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了電站管理的科學(xué)化粱锐、現(xiàn)代化疙挺。

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