石泉水力发电厂改造后的计算机监控系统

电力18讯：    摘要：介绍石泉水电厂计算机监控系统的结构、配置、功能、特点和改造情况
关键词：石泉水电厂　监控系统　改造　结构配置　功能特点
     1　概述
     石泉水电站位于汉江上游陕西省石泉县城上游1km的峡谷出口处，工程按百年一遇洪水标准设计，五百年一遇洪水标准校核。装机135MW(3×45MW)，1975年三台机组全部并网发电。110kV侧采用双母线接线，出线三回，220kV变压器线路组出线一回。110kv与220kv之间采用自耦变连接。为了利用汛期弃水多发电，我厂又进行了扩机工程。扩机后石泉电站全部装机225MW（5×45MW），年均发电量7.5亿kWh。
我厂原计算机监控系统从1988年开始实施，1991年8月系统全部投入运行。由于设计早、系统整体技术不成熟，设备功能不完善、可靠性低、系统响应速度慢、加之设备老化等原因，致使该系统自正式投运以来，作用不能充分发挥，基本处于瘫痪状态。
我厂本着积极、慎重、稳妥的原则，于1997年先后派出技术人员去监控系统自动化搞得好的有关水电厂进行调研、考察、学习。1998年10月25日石泉水电厂计算机监控系统改造工程工作正式实施。
1998年12月份3#机组大修时，3FLCU随大修进行安装调试， 3FLCU于1999年1月20日投入运行；1999年6月监控系统设备全部到现场；1999年11月份2#机组大修时，2FLCU、公用LCU、上位机及光纤网络随大修进行安装调试， 2FLCU、公用LCU、上位机及光纤网络2000年1月28日投入运行；2000年12月份1#机组大修时，1FLCU随大修进行安装调试，1FLCU于2001年1月19日投入运行。至此，我厂计算机监控系统安装调试工作结束。
     2　系统总体配置
石泉水电厂计算机监控系统采用全分布开放式系统结构，大大增强了监控系统的自制性、模块性和并行性。系统由光纤以太网络上分布的各节点计算机单元组成，主要包括下面几部分：
     (1)厂站级控制子系统：用以实现全厂数据的管理和AGC、AVC功能；
     (2)人机接口子系统：完成对全厂机组、变压器、开关、刀闸等设备的实时运行监视和控制、事件登录、报警（CRT报警、语音报警等）；
     (3)智能现地控制单元子系统：完成对机组、两个开关站、公用系统等的数据采集、处理、控制和调节；
     (4)10MB光纤网络子系统；
     (5)通讯子系统：实现与省调、厂内MIS等的通讯；
     (6)GPS时钟同步子系统。
     3　系统结构
石泉水力发电厂计算机监控系统采用中国水利水电科学研究院自动化所开发的H9000水电厂计算机监控系统结构及配置。采用全分布式开放的总线型网络结构，基于Client/Server（客户机/服务器）体系，主干网为光纤单网结构，各节点组网由双绞线连接。网络设备通过光纤与系统相连，Ａ、Ｂ工作站、电话语音报警工作站及工程师工作站由双绞线与系统相连。
监控系统设主控层和现地控制单元层两级。二台主控级主机兼操作员工作站（Ａ和Ｂ）及工程师工作站、通讯工作站、语音报警装置及网络终端服务器、GPS卫星时钟等设备组成主控层，即上位机系统；各机组控制节点和公用控制节点为现地控制单元（LCU），由工业计算机和可编程控制器组成。
二台主控级主机兼操作员工作站互为热备用，由网络系统软件监测并自动进行切换。现地控制单元级由4台LCU组成：包括3台机组单元LCU，1台公用设备及开关站单元LCU。
主控级与单元控制级间采用以太网总线连接。采用单网结构。以太网介质采用光纤电缆，网络设备通讯速率为10 Mbps。
     4　监控系统功能
     4.1　数据采集和处理
各台LCU对全厂主要设备的运行状态和运行参数自动定时的进行采集，并作必要的预处理后，存于实时数据库，供计算机系统实现画面显示、制表打印及完成各种计算、控制等设计功能时使用。对于所有数据采集输入点，可以通过人机联系设置投入与退出扫查、报警禁止与使能、参数限值修改等。工作站作进一步处理计算，完成系统的实时监控。
     4.2　事件报警
事件报警分辨率<5ms，报警方式：顺序显示和打印语句，登录动作设备器件名称、内容及时间。事故报警时，发出语音报警信息。并对相关模拟量作追忆记录。4.3、实时控制和功率的调节。
根据运行方式选择，可由中控室运行人员通过计算机监控系统人机接口向现地控制单元LCU发出各种生产过程的控制操作命令，并监视操作的全部流程，如机组启停、工况转换、有功无功功率调节及断路器、隔离开关的分合等自动操作。
     4.3　安全运行监视
中控室值班运行人员借助监控系统人机接口设备，监视电站的生产过程和运行