第10章水电站计算机监控系统工程实例10.1老石坎水电站计算机监控系统概述老石坎水电站位于浙江省安吉县境内，属于小型水电站，它有两台水轮发电机组，1#水轮发电机功率为2500kW，2#水轮发电机组功率为1000kW，全厂采用NJK-2001型水电站计算机监控系统，该系统由杭州南望自动化技术有限公司研制和开发。老石坎水电站实现计算机监控后，实现了少人值班（无人值守）的目标，提高了水电站运行的经济性、可靠性和安全性，减轻了运行人员的劳动强度，减少了水电站自动控制设备的安装调试时间，减少了设备占地面积，提高了水电站的自动化水平和运行管理水平，同时使水电站的技术水平上升到一个较高的层次。老石坎水电站计算机监控系统集水电站的监测、控制、保护、电度量电费统计和管理于一体，采用分层分布式结构，模块化设计，以工业级计算机IPC为上位机，以可编程序控制器PLC、微机保护装置、智能交流电参数采集装置等构成现地控制单元（LCU），再加上各种变送器如水位变送器、压力变送器等，从而构成完整的水电站计算机监控系统。老石坎水电站计算机监控系统的分层分布式结构图如图10-1所示，该系统结构分三个层次：电站主控层、现地控制单元层（LCU）和通信网络层。电站主控层由操作员工作站（1个）、操作台以及其他办公设备组成，操作员工作站主要设备是上位机，上位机采用工控机；现地控制单元层（LCU）由PLC(GE90-30)、智能仪表、微机同期装置等构成。通信网络层由工业以太网、MOXA通信服务器、RS485总线以及交换机等组成。10.2老石坎水电站计算机监控系统的功能老石坎水电站计算机监控系统对水电站的各种运行参数进行实时采集、处理、监视、储存对水电站各种控制对象进行控制；具有事故、故障处理、报警、记录功能；具备水电站多种1经济运行模式；此外，所有的输入、输出均带有隔离，软硬件滤波，防触点抖动等措施；上位机与现地控制单元LCU的软件有完备的防误操作、自诊断、自恢复功能；某一设备故障不影响系统性能；重要部位采用冗余技术；具有完备的抗干扰和防雷击技术措施。这些技术措施的使用，提高了系统的可靠性、安全性及稳定性。10.2.1上位机层功能（1）完成对水电站实时状态的采集与处理；（2）对实时运行参数的采集、处理及监控；（3）远方控制；（4）对被控对象运行参数进行调节，完成优化运行；（5）报警及事故记录、顺序事件记录和控制记录；（6）电站历史数据和状态的查询；（7）报表处理与打印；（8）事故追忆；（9）计算统计；（10）实时显示电站设备运行状态和参数等功能；（11）接受现地控制单元传来的数据；（12）向现地控制单元发出控制调节指令。10.2.2现地控制单元层功能（1）完成对机组的自动开、停机操作；（2）完成对机组的有功、无功调节；（3）机组故障及事故报警；（4）实时显示机组温度及运行参数；（5）接收上位机的开、停机命令及有功、无功自动调节控制命令；（6）将采集的开关量和模拟量信息送至上位机等。2图10-1系统结构图10.2.3通信网络层功能操作员工作站的上位机通过工业以太网与MOXA通信服务器相连，MOXA通信服务器采用RS485总线与现地控制单元进行通讯，网络结构参见图10-1。①上位机与南瑞的保护装置进行通信，通信规约为部颁103规约，波特率为9600bps，校验采用和校验方式。②上位机与PM140E电参数测量仪进行通信，通信规约为ModBus规约，波特率为9600bps。③上位机与GE公司的PLC进行通信，通信规约PLC温度巡检仪微机同期微机保护电参数测量仪操作员工作站1主机/操作员工作站计算机软、硬件平台ICS-4004M工控机CPU：PIV2.4G内存：256MB硬盘：60G软驱：1.44M光驱：CD-RW刻录机显示器：PHILIPS22纯屏网卡：10/100M自适应Windows2000操作系统中文水电站计算机监控软件硬件软件UPS电源电站主控层现地控制单元层LCURS485以太网操作员工作站2厂长终端MOXA服务器以太网PLC温度巡检仪微机同期微机保护电参数测量仪#1机组LCU屏调速器励磁系统调速器励磁系统PLC电参数测量仪电参数测量仪1＃电度表2＃电度表10KV线路保护35KV线路保护近区线路保护备用公用及开关站LCU线路保护测量屏#2机组LCU屏3采用GE公司的SNP专用通信规约。上位机通过总线网络...
