水电站计算机监控系统可靠性设计 0、前言 随着计算机技术、自动化技术的快速发展，水电站采用计算机系统实现综合自动化日益广泛。电站的安全可靠生产对计算机监控系统提出了严格要求，一旦发生故障，系统必须具有故障自动检测和安全保护等功能，另外，还应通过各种手段尽可能地缩短修复时间。因此，为实现水电站计算机监控系统的安全、可靠运行，其可靠性设计工作相当重要。 系统级 在系统的整体设计时包括了水电站计算机监控系统的可靠性设计，合理的系统结构是保证系统可靠的前提。根据中小型电站的实际情况，水电站计算机监控系统应遵循工业控制标准，采用分层分布式结构和模块化设计来保证系统的可靠性。 水电站计算机监控系统采取分层分布式（DCS）结构，如图 1 所示，由上位工控机主站（IPC）和下位机测量控制系统（LCU ）两个层次组成，上位机与下位机之间通过智能通讯设备进行数据交换。在功能上系统可划分为多个独立的单元（LCU ），每个单元功能单一，可靠性高。 由于系统上位机与各下位机均有独自的 CPU ，它们均可独立运行，下位机各单元之间也可独立工作，互不干扰。当某一设备出现故障时，不会使系统全面崩溃。这种结构上的分散意味着控制的分散、供电的分散及干扰的分散，因此能从根本上分散影响可靠性的外部因素，从而保证系统能达到很高的可靠性。另外，DCS 结构还可以使数据就地处理，减少通讯开销，增加了数据的安全性。 (2)冗余配臵 水电站计算机监控系统采取冗余技术来保证系统的可靠性。DCS 结构对系统单元的冗余配臵不但容易实现，而且可以突出重点，减少不必要的冗余。比如机组、主变保护就采用带双 CPU 的冗余保护系统；机组的负荷调节控制采取上位机自动调节、下位机拨码自动调节和手动调节等多重冗余，在计算机监控系统本身出现故障时，可以通过调速器和励磁系统的手动冗余功能实现正常发电，有效地保证系统的可靠、持续运行。 (3)独立的供电系统 在系统设计上，水电站计算机监控系统采用独立的供电系统，即采用在线式的不间断电源（UPS）供电。由于UPS 内部的稳压和逆变隔离作用，不但减少电网及其它电站设备对控制系统的影响，同时使监控系统在电路上形成独立回路，可以保证一点接地，降低了不等电位干扰。 2、系统硬件 水电站计算机监控系统的DCS 结构从可靠性逻辑角度来看，是系统设备单元通过串联、并联、冗余等方式构成的，因此必须提高设备单元的可靠性。影响系统单元的可靠性有许多外...
