龙首水电站计算机监控系统

电力18讯：    摘  要：龙首水电站计算机监控系统为全分布开放式总线网络结构，采用光纤以太网，取消了常规控制。该系统选用南端自控公司最新推出的SJ-600智能模件，具有组态方便、灵活、快捷等优点，从而大大缩短了系统的投运时间。该电站4台机组仅用1个月时间即全部投运完毕 ，且系统在可靠性、先进性及性能指标方面均满足要求，为龙首电站实现“无人值班”(少人值守)创造了有利条件。

    龙首水电站位于黑河峡谷出口处，距离甘肃省张掖市30 km，全厂共安装5台水轮发电机，总容量为59 MW，(其中3台为大机组，单机容量15 MW，2台为小机组，单机容量7 MW)，电站年利用小时数3 530 h,年发电量2.083亿kW・h。电站设有110 kV电压级出线二回，均接入张掖市110 kV变电所。110 kV电压侧采用单母线接线。

1 监控系统配置原则

    龙首水电站监控系统结合该电站的实际情况，本着安全、可靠、经济、实用的原则，按全计算机监控系统进行配置。根据综合自动化的要求，实现对全厂主要机电设备的监控，能够稳定、可靠地在电站和调度中心计算机系统之间进行通信，实现遥信、遥测、遥控和遥调的功能 。    
    经过综合比较论证，龙首水电站选用了南瑞自控公司研制的SSJ-3000型计算机监控系统。该系统为全分布总线式网络系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护用户的投资；其软件模块化、硬件智能化，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充；该系统还具有实时性好、操作方便和抗干扰能力强的特点。

2 系统结构

    龙首水电站计算机监控系统是采用符合国际标准的开放式环境下全分布计算机监控系统，系统结构如图1所示。系统在功能上分为两级，即主控级(上位机)和现地单元控制级(下位机)。主控级包括厂级和操作员合一工作站、工程师工作站、通信处理机等；现地单元控制级由6台现地控制单元组成。主控级全部设备与各现地控制单元，通过光纤以太网进行数据交换和各项控制及操作命令的接收与发送。
             
             
3 硬件配置

3.1 上位机

    (1)主控级设备。设有：厂级计算机、操作员工作站2套，采用DEC Alpha Workstation XP1000，操作系统为Digitial Unix，TCP/IP OSF/MOTIF，其中操作员工作站配有2台21in(54 cm)高密度彩显CRT，带有功能键盘；工程师工作站、通信处理机各1套，均采用日本CONTEC PⅢ/450工业控制机，操作系统为SCO UNIX5.05，配有高密度图形板和21in(54cm)高密度CRT。  
    (2)以太网网络设备。以太网按IEEE 802.3以太网标准进行信息管理，采用光纤作为传输介质，另外还包括网络集线器（HUB）、在线光纤保护盒等设备。

    (3)GPS全球定位时钟系统1套。该系统作为监控系统时钟标准并对全系统进行时钟同步。

    (4)2套在线式电源2 kV UPS。分别为2台操作员工作站提供不间断电源，这样当一套UPS故障时，不影响另一台操作员工作站的正常工作。

3.2 LCU

    现地控制单元（LCU）共6套，其中机组LCU 5套，公用开关站LCU 1套。每套LCU均配备液晶触摸屏、MPM6000智能采集装置以及南瑞自控公司研制的SJ-600型全智能分布式监控装置、交/直流双供电电源装置、SJ-12C双微机自动准同期装置；机组LCU还配有SJ-22C测速装置和SJ-40微机温度巡检装置。SJ-600型全智能分布式监控装置具有如下特点：①采用双CAN2.0B现场总线网络；②LCU通过主控模件CCU直接上以太网；③采用嵌入式实时操作系统PSOS；④32位全智能I／O模件；⑤所有模件均可带电插拔，便于维护；⑥全金属密闭封装，防尘、防湿及抗干扰性能更强。

4 系统软件及其特点

    开放系统下的监控系统软件包括：①通信软件；②数据库软件；③图形人机接口软件；④顺序控制软件；⑤报表软件；⑥驱动软件；⑦高级应用软件(如AGC、AVC)；⑧应用管理软件；⑨汉字编辑软件。

    该系统软件的主要特点是：

    (1)各功能软件是在适合计算机本身操作系统环境下进行设计的，不要求更改计算机操作系统。

    (2)软件高度模块化，以便修改时减少对其他部分的影响，并使测试和调试程序化。

    (3)在应用程序、操作系统和数据库之间建立简明的接口。

    (4)程序之间的数据共享。

5 系统主要功能