水電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

1、水電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水電站自動(dòng)化技術(shù)概念的引入水電站的組成部分主機(jī)設(shè)備：水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器輔助設(shè)備、一次輸變電設(shè)備、二次測(cè)量、監(jiān)視、控制、保護(hù)設(shè)備、消防監(jiān)控系統(tǒng)、水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)一、水電站自動(dòng)化概述1.水電站自動(dòng)化的作用      水電站自動(dòng)化就是要使水電站生產(chǎn)過(guò)程的操作、控制和監(jiān)視，能夠在無(wú)人（或少人）直接參與的情況下，按預(yù)定的計(jì)劃或程序自動(dòng)地進(jìn)行。水電站自動(dòng)化程度是水電站現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)又是水電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必不可少的技術(shù)手段。水電站自動(dòng)化的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提高工作的可靠性：水電站實(shí)現(xiàn)自

2、動(dòng)化后，一方面可通過(guò)各種自動(dòng)裝置快速、準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)、記錄和報(bào)警，既可防止不正常工作狀態(tài)發(fā)展成事故,又可使發(fā)生事故的設(shè)備免遭更嚴(yán)重的損壞，從而提高了供電的可靠性。另一方面，通過(guò)各種自動(dòng)裝置來(lái)完成水電站的各項(xiàng)操作和控制（如開(kāi)停機(jī)操作和并列），不僅可以大大減少運(yùn)行人員誤操作的可能，從而也減少了發(fā)生事故的機(jī)會(huì)；而且還可大大加快操作或控制的過(guò)程，尤其在發(fā)生事故的緊急情況下，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行和對(duì)用戶(hù)的正常供電，具有非常重大的意義。（2）提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：水電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，可根據(jù)系統(tǒng)分配給電站的負(fù)荷和電站的具體條件，合理地進(jìn)行調(diào)度，保持高水頭運(yùn)行，同時(shí)合理選擇開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)，使機(jī)組在高效率區(qū)運(yùn)行，以獲

3、得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如何實(shí)現(xiàn)各電站合理最優(yōu)調(diào)度，避免不必要的棄水，充分利用好水力資源，對(duì)于梯級(jí)電站來(lái)說(shuō)尤為重要。此外，水電站通常是水力資源綜合利用的一部分，要兼顧電力系統(tǒng)、航運(yùn)、灌溉、防洪等多項(xiàng)要求，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件復(fù)雜，單憑人工控制很難實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以后，將有助于電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。特別是對(duì)于具有調(diào)節(jié)能力的水電站，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)不但可對(duì)水庫(kù)來(lái)水進(jìn)行預(yù)報(bào)計(jì)算，還可綜合水位、流量、系統(tǒng)負(fù)荷和各機(jī)組參數(shù)等參量，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行程序進(jìn)行自動(dòng)控制，大大提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。（3）保證電能質(zhì)量：我們知道，電壓和頻率作為衡量電能質(zhì)量好壞兩項(xiàng)基本指標(biāo)。電壓正常偏移不超過(guò)額定值的±5%，頻率正常偏移不超過(guò)額定

4、值的±0.20.5 HZ。電壓或頻率的的穩(wěn)定主要取決于電力系統(tǒng)中無(wú)功功率和有功功率的平衡。因此要維持系統(tǒng)電壓和頻率在規(guī)定范圍內(nèi)，就必須迅速而又準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)有關(guān)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功和無(wú)功功率。特別是在發(fā)生事故的情況下，快速的調(diào)節(jié)或控制對(duì)迅速恢復(fù)電能質(zhì)量具有決定性的意義，而這個(gè)過(guò)程，單純靠手動(dòng)操作，無(wú)論在速度方面還是在精度方面都是難于實(shí)現(xiàn)的，只能借助于自動(dòng)裝置來(lái)完成。可見(jiàn)，提高水電站的自動(dòng)化水平，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要措施之一。（4）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件：水電站大多地處偏僻山區(qū)，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，職工長(zhǎng)期生活在較差的環(huán)境之中。水電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，很多工作都是由各種自動(dòng)裝置按一

5、定的程序自動(dòng)完成，用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)代替人工操作及定時(shí)巡回檢查、記錄等繁雜勞動(dòng)，大大改善運(yùn)行人員的工作和生活環(huán)境，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了運(yùn)行管理水平。同時(shí)還可減少運(yùn)行人員，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班（或少人值守），提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低運(yùn)行費(fèi)用和電能成本。2.水電站自動(dòng)化的內(nèi)容      水電站自動(dòng)化的內(nèi)容，與水電站的規(guī)模及其在電力系統(tǒng)中的地位和重要性、水電站的型式和運(yùn)行方式、電氣主接線和主要機(jī)電設(shè)備的型式和布置方式等有關(guān)。總的來(lái)說(shuō)，水電站自動(dòng)化包括以下幾個(gè)方面：（1）完成對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式的自動(dòng)控制：一方面，實(shí)現(xiàn)開(kāi)停機(jī)和并列、發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相和調(diào)相轉(zhuǎn)

6、發(fā)電等的自動(dòng)化，使得上述各項(xiàng)操作按設(shè)定的程序自動(dòng)完成；另一方面，自動(dòng)維持水輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，根據(jù)系統(tǒng)要求和電站的具體條件自動(dòng)選擇最佳運(yùn)行機(jī)組數(shù)，在機(jī)組間實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組的有功和無(wú)功功率等。此外，在工作機(jī)組發(fā)生事故或電力系統(tǒng)頻率降低時(shí)，可自動(dòng)起動(dòng)并投入備用機(jī)組；系統(tǒng)頻率過(guò)高時(shí)，則可自動(dòng)切除部分機(jī)組。（2）完成對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視：如對(duì)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子回路各電量的監(jiān)視，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)定子繞組和鐵芯以及各部軸承溫度的監(jiān)視，對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)工作的監(jiān)視，對(duì)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)工作的監(jiān)視等。出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)或發(fā)生事故時(shí)，迅速而自動(dòng)地采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如發(fā)出

7、信號(hào)或緊急停機(jī)。（3）完成對(duì)輔助設(shè)備的自動(dòng)控制：包括對(duì)各種油泵、水泵和空壓機(jī)等的控制，并發(fā)生事故時(shí)自動(dòng)地投入備用的輔助設(shè)備。（4）完成對(duì)主要電氣設(shè)備（如變壓器、母線及輸電線路等）的控制、監(jiān)視和保護(hù)。（5）完成對(duì)水工建筑物運(yùn)行工況的控制和監(jiān)視：如閘門(mén)工作狀態(tài)的控制和監(jiān)視，攔污柵是否堵塞的監(jiān)視，上下游水位的測(cè)量監(jiān)視，引水壓力管的保護(hù)（指引水式電站）等。二、水電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展1、常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)水電站常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用最普遍，是一種傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它由電磁式繼電器構(gòu)成自動(dòng)控制回路，主要完成順序控制，電磁式繼電器還可構(gòu)成水電站設(shè)備的保護(hù)。常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)是針對(duì)特定的控制對(duì)象而構(gòu)成，不同的控制

8、對(duì)象的控制系統(tǒng)不相同，當(dāng)控制對(duì)象的保護(hù)種類(lèi)及控制順序要改變時(shí)，則要改變自動(dòng)控制回路。常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的弱點(diǎn)在于調(diào)節(jié)性能較差，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)及巡回檢測(cè)。2、晶體管集成電路控制系統(tǒng)由于常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的弱點(diǎn)存在調(diào)節(jié)性能較差，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)及巡回檢測(cè)等問(wèn)題，在70年代隨著晶體管集成電路的應(yīng)用，這個(gè)問(wèn)題得到了解決，利用晶體管模擬或數(shù)字電路技術(shù)，可構(gòu)成水電站的各種自動(dòng)調(diào)節(jié)、巡回檢測(cè)或保護(hù)裝置，甚至取代部分機(jī)械調(diào)節(jié)裝置。比如電氣液壓調(diào)速器取代了機(jī)械液壓調(diào)速器；無(wú)刷勵(lì)磁、晶體管勵(lì)磁系統(tǒng)取代了勵(lì)磁機(jī)、雙繞組電抗分流勵(lì)磁等，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)。局限性：1）、晶體管集成電路控制系統(tǒng)

9、同常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)一樣，是屬于由硬件構(gòu)成的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，當(dāng)調(diào)節(jié)控制對(duì)象的調(diào)節(jié)參數(shù)要改變時(shí)須調(diào)整電路參數(shù)，若要增減功能則須修改硬件電路；2）、電路集成度不高，元件數(shù)量較多，就存在元件性能的一致性、篩選、老化等問(wèn)題。3）、存在工作點(diǎn)漂移和溫度漂移等問(wèn)題3計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)      隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，自80年代起，電子計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，一種模塊化的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)，逐步取代了傳統(tǒng)的以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式，大大提高水電站的自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)水電站“無(wú)人值班，少人值守”。1.系統(tǒng)構(gòu)成：采用了計(jì)

10、算機(jī)、可編程序控制器（PLC）或智能I/0、微機(jī)繼電保護(hù)裝置和專(zhuān)用智能測(cè)控裝置，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線將主控機(jī)與各個(gè)現(xiàn)地控制站、智能裝置等有機(jī)連接在一起，構(gòu)成了按功能分工協(xié)作的分層分布式綜合監(jiān)控系統(tǒng)。2.系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：（1）開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，層次分明，具有良好的擴(kuò)展性。（2）分層分布式系統(tǒng)，可以根據(jù)監(jiān)控對(duì)象、功能進(jìn)行配置，具有很好的分散性、開(kāi)放性和靈活性。（3）采用冗余配置，具有很高的可靠性。（4）用中文Windows 操作系統(tǒng)和智能通信等先進(jìn)技術(shù)，便于系統(tǒng)升級(jí)。（5）靈活的組態(tài)界面，人機(jī)接口能力強(qiáng)，界面友善，易于掌握，方便設(shè)計(jì)、調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。3.系統(tǒng)主要功能：（1）對(duì)電站設(shè)備實(shí)

11、現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)視與記錄：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)完成電站設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、處理以及設(shè)備運(yùn)行狀況的自動(dòng)監(jiān)視與記錄，包括開(kāi)關(guān)量信息監(jiān)視，模擬量信息監(jiān)視，故障/事故報(bào)警、記錄與顯示，SOE 點(diǎn)記錄與顯示。（2）對(duì)電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制：根據(jù)上級(jí)調(diào)度要求和電站自身的具體情況，對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行操作或調(diào)節(jié)，包括機(jī)組的自動(dòng)開(kāi)停和并列以及運(yùn)行工況的自動(dòng)轉(zhuǎn)換、機(jī)組有功和無(wú)功負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)發(fā)電控制AGC、自動(dòng)電壓控制AVC、斷路器操作等。（3）對(duì)發(fā)電機(jī)、主變、線路等主要設(shè)備及輔助設(shè)備進(jìn)行保護(hù)與監(jiān)控。（4）實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行管理的自動(dòng)化：實(shí)現(xiàn)運(yùn)行報(bào)表的自動(dòng)生成，運(yùn)行操作的自動(dòng)記錄，電站設(shè)備參數(shù)或整定值的記錄與保存，所有報(bào)表均可

12、自動(dòng)或召喚打印以及運(yùn)行人員仿真培訓(xùn)等。（5）系統(tǒng)通訊：實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通信，達(dá)到信息資源共享，充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的綜合效益。4、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式這部分是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。根據(jù)計(jì)算機(jī)在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的作用及其常規(guī)監(jiān)控設(shè)備的關(guān)系，一般有以下三種模式：以常規(guī)控制設(shè)備為主，計(jì)算機(jī)為輔；以計(jì)算機(jī)為主，常規(guī)控制設(shè)備為輔；取消常規(guī)控制設(shè)備的全計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的劃分1、按被控制調(diào)節(jié)對(duì)象劃分1）、電網(wǎng)層控制系統(tǒng)2）、電站層控制系統(tǒng)3）、機(jī)組層控制系統(tǒng)4）、功能單元層控制系統(tǒng)電網(wǎng)層自動(dòng)控制系統(tǒng)電站層自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)水閘門(mén)功能單元進(jìn)水主閥功能單

13、元機(jī)組層自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)供水功能單元滲漏排水功能單元檢修排水功能單元高低壓壓縮空氣功能單元消防供水功能單元消防監(jiān)測(cè)功能單元頻率調(diào)節(jié)功能單元?jiǎng)?lì)磁 調(diào)節(jié) 功能 單元機(jī)組溫度巡回檢測(cè)功能單元機(jī)組技術(shù)供水功能單元2、按自動(dòng)化程度劃分1）全自動(dòng)控制系統(tǒng)2）半自動(dòng)控制系統(tǒng)3）人工控制3、按自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成劃分1）常規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)2）靜態(tài)集成電路控制系統(tǒng)3）計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4、按控制距離劃分1）就地控制2）遠(yuǎn)方控制四、微機(jī)綜合自動(dòng)化在中小型水電站的應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)電站的遙控、遙調(diào)、遙信和遙測(cè)等遠(yuǎn)動(dòng)功能。從而達(dá)到電站的無(wú)人值班或少人值守的目的。1、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的配置1）、 電站控制層配置電站控制層設(shè)備設(shè)在

14、中央控制室，由主機(jī)操作員工作站、通訊工作站、主控制臺(tái)、漢字打印機(jī)、GPS時(shí)鐘同步裝置、語(yǔ)音報(bào)警裝置、UPS電源等組成。電站控制層負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理各現(xiàn)地控制層的工作；收集有關(guān)信息并作相應(yīng)處理和存儲(chǔ)；迅速、準(zhǔn)確、有效地完成對(duì)本站被控對(duì)象的安全監(jiān)視和控制。操作員可以在主控制室通過(guò)人機(jī)接口對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面在線修改，進(jìn)行人工設(shè)定、設(shè)置監(jiān)控狀態(tài)、修改限值、事故處理指導(dǎo)和恢復(fù)操作指導(dǎo)等功能，并可下傳至LCU。監(jiān)控命令輸出只有監(jiān)控主機(jī)取得控制權(quán)的工作執(zhí)行，作為另一臺(tái)工作站只作監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)通信而無(wú)控制輸出，兩機(jī)可互相跟蹤，系統(tǒng)軟件根據(jù)監(jiān)控主機(jī)的運(yùn)行和通信、硬件、軟件等狀態(tài)，進(jìn)行跟蹤判別，一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)自動(dòng)給出切換

15、信號(hào)，由另一臺(tái)工作站代替主機(jī)的工作，同時(shí)給出主機(jī)故障提示，主機(jī)修復(fù)啟動(dòng)后，自動(dòng)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)到主機(jī)并將數(shù)據(jù)輸入，并重新處于監(jiān)控狀態(tài)。2）、 現(xiàn)地控制層（LCU）配置現(xiàn)地控制層分機(jī)組LCU和公共LCU兩部分，由人機(jī)界面終端（液晶觸摸屏）、智能I/O控制器、I/O模塊、輸出繼電器、準(zhǔn)同期裝置、溫度測(cè)量裝置、轉(zhuǎn)速信號(hào)測(cè)量裝置、數(shù)字式測(cè)量?jī)x表和交直流雙供電源等設(shè)備組成。機(jī)、電氣一次設(shè)備及公用設(shè)備等實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各現(xiàn)地控制層與全站控制層連接交換信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地設(shè)備的監(jiān)控及數(shù)據(jù)共享。當(dāng)電站控制層因故退出運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)地控制層可以獨(dú)立運(yùn)行而不受影響。微機(jī)保護(hù)裝置、轉(zhuǎn)速、溫度巡檢、調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)等設(shè)備通過(guò)

16、現(xiàn)地LCU與以太網(wǎng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的監(jiān)視和控制。部分沒(méi)有通訊接口的設(shè)備則通過(guò)現(xiàn)地控制單元的I/0模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制和狀態(tài)檢測(cè)。3）、通訊網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備配置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式采用工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)為多模光纖和屏蔽雙交電纜線。網(wǎng)絡(luò)傳輸采用Modbus協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為100Mbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)340個(gè)，網(wǎng)絡(luò)上的任一節(jié)點(diǎn)可以實(shí)時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息，某一節(jié)點(diǎn)故障，自動(dòng)從網(wǎng)絡(luò)上退出，不影響網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)傳輸信息。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成電站控制層各工作站之間和來(lái)自現(xiàn)地控制層（LCU）的全部數(shù)據(jù)的傳輸和各種訪問(wèn)請(qǐng)求。其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織OSI模型。具有良好的開(kāi)放性。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不會(huì)因任何

17、一個(gè)元器件發(fā)生故障而引起系統(tǒng)的誤操作。網(wǎng)絡(luò)成熟可靠，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。4 ）、系統(tǒng)軟件配置(1) 系統(tǒng)軟件：采用中文版的美國(guó)微軟WindowsXP 軟件，具有良好的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性，XP系統(tǒng)管理保密性好。用于操作系統(tǒng)，它管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有資源，包括CPU、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備等，提供其它軟件與系統(tǒng)資源的接口，是其它軟件運(yùn)行的環(huán)境。(2) 應(yīng)用軟件：采用JTech v1.0開(kāi)發(fā)軟件和PLC編程軟件，用于程序的編輯、編譯、軟件連接等。具有良好的人機(jī)界面和全開(kāi)放特性。它是可以運(yùn)行多種通訊協(xié)議的監(jiān)控軟件，與網(wǎng)上有不同通訊協(xié)議的設(shè)備交換數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)庫(kù)生成、監(jiān)控畫(huà)面、控制流程、報(bào)表等配置靈活，使用和維

18、護(hù)方便。5）、 繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置采用我公司生產(chǎn)的微機(jī)綜合繼電保護(hù)裝置。發(fā)電機(jī)、變壓器和線路保護(hù)裝置均有8個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入和7個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，一個(gè)用于變化自檢的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)輸出。輸入與輸出可以邏輯編程用于控制斷路器的分合閘或者發(fā)信號(hào)。有多種通訊協(xié)議可供選擇，ZBK系例微機(jī)保護(hù)選用Modbus通訊協(xié)議，可以通過(guò)該協(xié)議向系統(tǒng)傳送和存儲(chǔ)保護(hù)內(nèi)測(cè)量記錄的數(shù)據(jù)。保護(hù)的配置整定：對(duì)于保護(hù)裝置的使用，首先要進(jìn)行配置整定，輸入相關(guān)參數(shù)，保護(hù)裝置通過(guò)這些參數(shù)進(jìn)行保護(hù)功能和測(cè)量功能的計(jì)算，配置整定可以通過(guò)前面板進(jìn)行操作。微機(jī)保護(hù)裝置還有故障、運(yùn)行和操作記錄，測(cè)量等功能。接入保護(hù)裝置的輸入信號(hào)和保護(hù)裝置內(nèi)所有數(shù)據(jù)都有數(shù)據(jù)可能

19、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口傳送到網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備內(nèi)。2、 計(jì)算機(jī)監(jiān)控的功能1）、監(jiān)控畫(huà)面功能（1）電氣主接線狀態(tài)畫(huà)面畫(huà)面顯示電氣主接線所有開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，發(fā)電機(jī)出口的電氣和勵(lì)磁參數(shù)，主變壓器高、低壓側(cè)的電氣參數(shù)，35KV線路出口的電氣參數(shù)，6KV 和35KV母線的電氣參數(shù)，廠用變壓器的電氣參數(shù)，電氣主接線上所有開(kāi)關(guān)的分、合閘操作按鈕狀態(tài)。主接線的運(yùn)行狀態(tài)和操作均在該畫(huà)面上進(jìn)行。當(dāng)運(yùn)行參數(shù)超出正常范組LCU監(jiān)控范圍包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、進(jìn)水口主閥和機(jī)組附屬設(shè)備。現(xiàn)地控制層負(fù)責(zé)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組圍或開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，相應(yīng)的數(shù)值和開(kāi)關(guān)顏色變化，語(yǔ)音設(shè)備報(bào)警。（2）機(jī)組工藝系統(tǒng)狀態(tài)畫(huà)面畫(huà)面顯示機(jī)組及其氣、水、油等主要設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)

20、，主要設(shè)備的操作按鈕。當(dāng)氣、水、油等參數(shù)超出正常范圍或設(shè)備故障時(shí)，相應(yīng)的數(shù)值和設(shè)備圖形顏色變化，語(yǔ)音設(shè)備報(bào)警。（3）監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)畫(huà)面畫(huà)面顯示監(jiān)控系統(tǒng)繼電保護(hù)、PLC和測(cè)量裝置的工作狀態(tài)和參數(shù)。（4）電站所有需要監(jiān)測(cè)的各種參數(shù)的實(shí)時(shí)和歷史曲線圖、棒型圖畫(huà)面。（5）各種運(yùn)行和管理報(bào)表及表格畫(huà)面。（6）電站的平面圖、動(dòng)畫(huà)等顯示。2）、 遠(yuǎn)動(dòng)功能由監(jiān)控系統(tǒng)的主工作站實(shí)現(xiàn)，并留有擴(kuò)展能力。需要向電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)關(guān)傳送和接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度機(jī)關(guān)對(duì)本電站的遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)，實(shí)時(shí)接收調(diào)度命令，向調(diào)度機(jī)關(guān)發(fā)送水電站實(shí)時(shí)運(yùn)行工況、運(yùn)行參數(shù)等信息。3）、 數(shù)據(jù)采集和處理功能（1）電站控制層：自動(dòng)實(shí)時(shí)采集和處理

21、來(lái)自各現(xiàn)地控制層及調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。主要包括：機(jī)組、主變、母線、35KV線路、廠用電、調(diào)壓井閘門(mén)及全廠公用系統(tǒng)的電氣模擬量、非電氣模擬量、脈沖量、開(kāi)關(guān)量的采集，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括越限處理、報(bào)警處理及事故追憶處理，處理后的數(shù)據(jù)以一定的格式存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，以備系統(tǒng)調(diào)用和隨時(shí)查詢(xún)，并對(duì)監(jiān)視的模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算（含變位、越限等）作為歷史數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，并作為報(bào)表輸出的主要數(shù)據(jù)來(lái)源。當(dāng)出現(xiàn)異常事件記錄和出現(xiàn)事故時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)目前的情況自動(dòng)作出處理。（2）機(jī)組現(xiàn)地層LCU：自動(dòng)實(shí)時(shí)采集和處理發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)、勵(lì)磁及調(diào)速裝置、機(jī)組附屬設(shè)備的電氣模

22、擬量、非電氣模擬量、脈沖量、開(kāi)關(guān)量，主要設(shè)備運(yùn)行工況診斷處理，并以一定的格式存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝后存放在現(xiàn)地控制單元的存儲(chǔ)單元中，并上傳電站控制層。直接采集的信號(hào)有：電氣量：發(fā)電機(jī)定子電壓、電流，勵(lì)磁電流、電壓、頻率、有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)等。非電量：機(jī)組油、氣、水系統(tǒng)的壓力、壓差、流量、液位、溫度。開(kāi)關(guān)量：發(fā)電機(jī)斷路器位置、繼電保護(hù)電氣事故信號(hào)、故障分類(lèi)信號(hào)；勵(lì)磁系統(tǒng)工作方式設(shè)置、滅磁開(kāi)關(guān)位置、故障信號(hào)；調(diào)速器工作方式設(shè)置、故障信號(hào)；油壓裝置壓力、油位信號(hào)；油泵運(yùn)行方式、設(shè)置信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)；機(jī)組各溫度信號(hào)、轉(zhuǎn)速位置信號(hào)、導(dǎo)葉開(kāi)度位置信號(hào)、接力器鎖錠投切信號(hào)、制動(dòng)閘

23、塊位置信號(hào)、制動(dòng)氣壓位置信號(hào)、剪斷銷(xiāo)剪斷信號(hào)、油槽油位信號(hào)；進(jìn)水口閥門(mén)位置信號(hào)、機(jī)組冷卻水信號(hào)；水機(jī)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)等。脈沖量：發(fā)電機(jī)有功電能、無(wú)功電能等。通信采集的信號(hào)數(shù)據(jù)有：機(jī)組各部位溫度、測(cè)溫電阻斷線及裝置故障，以及有關(guān)機(jī)組軸溫溫度信號(hào)和交換控制、狀態(tài)和報(bào)警信息。勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器系統(tǒng)、同期系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及主變和線路微機(jī)保護(hù)裝置的通訊。4）、 綜合參數(shù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算與分析功能計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期、定時(shí)或召喚計(jì)算與分析，形成計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，幫助運(yùn)行人員對(duì)電廠設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)視與綜合管理，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性。對(duì)現(xiàn)成的計(jì)算數(shù)據(jù)列出作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，存

24、入相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行越限報(bào)警、啟動(dòng)相關(guān)處理程序等操作。（1）溫度量分析計(jì)算LCU周期獲得溫度測(cè)量裝置采集的溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行預(yù)處理，并作計(jì)算后將數(shù)據(jù)存入LCU數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，可顯示、制表打印。溫度最高值、最低值：溫度畫(huà)面的實(shí)時(shí)值現(xiàn)示和歷史曲線現(xiàn)示。溫度變化趨勢(shì)分析：實(shí)時(shí)和歷史變化曲線。溫度越限追憶記錄：歷史變化曲線。正常值與實(shí)測(cè)值的比較分析：溫度畫(huà)面中溫度現(xiàn)示值變色，正常溫度為白色、報(bào)警溫度為黃色、停機(jī)溫度為紅色。（2）電量累積計(jì)算計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全廠有功電度量、無(wú)功電度量進(jìn)行周期分項(xiàng)分時(shí)累加，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，供顯示并制表打印。單臺(tái)發(fā)電機(jī)的發(fā)電有功、無(wú)功電量累加。單回送電

25、線路的送電有、無(wú)功電量累加。全廠發(fā)電機(jī)總發(fā)電量累加，全廠線路總送電量累加。全廠總廠用電量累加。（3）設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算對(duì)機(jī)組、斷路器、機(jī)組油壓裝置等重要?jiǎng)恿υO(shè)備，以及間歇運(yùn)行的輔助設(shè)備的運(yùn)行工況（包括啟動(dòng)次數(shù)據(jù)、運(yùn)行時(shí)間、間歇時(shí)間等）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。5）、 定值管理功能計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)所有定值作統(tǒng)計(jì)，定值修改、變更情況統(tǒng)計(jì)，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以備查詢(xún)。6 ）、生產(chǎn)報(bào)表功能計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行電氣量參數(shù)報(bào)表，非電氣化量參數(shù)報(bào)表，溫度、日發(fā)電量、廠用電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，生產(chǎn)綜合統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。7） 安全運(yùn)行監(jiān)視及事件報(bào)警功能（1）主要設(shè)備安全運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以使運(yùn)行人員通

26、過(guò)主機(jī)兼操作員工作站顯示器屏幕對(duì)全廠主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，包括狀態(tài)變化監(jiān)視、越限檢查、過(guò)程監(jiān)視、歷史趨勢(shì)分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。越限檢查：主要針對(duì)主機(jī)定子電流、油溫、冷卻水壓力、定子線圈和鐵心的溫度計(jì)及其它被監(jiān)視參數(shù)，檢查設(shè)備異常狀態(tài)并發(fā)出報(bào)警。過(guò)程監(jiān)視：監(jiān)視機(jī)組開(kāi)停機(jī)條件、開(kāi)停機(jī)進(jìn)程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程的順序及轉(zhuǎn)換時(shí)間等，并上送至電站控制層。監(jiān)視機(jī)組各種運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換過(guò)程所需要的操作步驟，在發(fā)生過(guò)程阻滯時(shí)，顯示阻滯原因，并由機(jī)組現(xiàn)地控制單元將機(jī)組轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)。（如開(kāi)機(jī)、停機(jī)、冷卻水狀況等）趨勢(shì)分析：分析機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化。（如機(jī)組軸承溫度趨勢(shì)監(jiān)視、發(fā)電機(jī)溫度變化趨勢(shì)監(jiān)視、機(jī)組電

27、壓和負(fù)荷變化、勵(lì)磁電壓和電流變化等）監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視：對(duì)機(jī)組現(xiàn)地控制單元硬件、軟件故障自動(dòng)監(jiān)視，報(bào)警并上送數(shù)據(jù)信息給電站控制層。實(shí)時(shí)監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)本身的工作狀況，通信狀態(tài)等。（2）事件報(bào)警故障報(bào)警記錄計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)周期性掃描故障信號(hào)，故障發(fā)生時(shí)，立即響應(yīng)并處理，同時(shí)記錄故障發(fā)生時(shí)間（時(shí)、分、秒）、動(dòng)作設(shè)備器件名稱(chēng)、事故內(nèi)容等信息，并顯示、打印故障報(bào)警語(yǔ)句，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，按故障發(fā)生的先后次序排列，形成故障記錄并存入數(shù)據(jù)庫(kù)。故障記錄表格為故障匯總記錄表，可供值班人員查尋，并定時(shí)打印，也可召喚打印或顯示。參數(shù)越限、復(fù)限報(bào)警記錄計(jì)算機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)備運(yùn)行參數(shù)超越其限值時(shí)，立即報(bào)警，越限值恢復(fù)正常值時(shí)

28、，進(jìn)行復(fù)限提示。參數(shù)越、復(fù)限時(shí)，記錄發(fā)生時(shí)間（時(shí)、分、秒）、參數(shù)名稱(chēng)、參數(shù)值勤等信息，并顯示打印故障報(bào)警語(yǔ)句，發(fā)出音響報(bào)警信號(hào)，形成全廠參數(shù)越看待線記錄并存入數(shù)據(jù)庫(kù)。事件順序檢測(cè)機(jī)組現(xiàn)地LCU自動(dòng)檢測(cè)本單元所監(jiān)視的設(shè)備、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況，當(dāng)發(fā)生狀態(tài)變換時(shí)，對(duì)于事故信號(hào)自動(dòng)產(chǎn)生中斷，檢測(cè)事件性質(zhì)、發(fā)生時(shí)間，并順序記錄，上送電站控制層，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)立即響應(yīng)中為信號(hào)，同時(shí)記錄事故發(fā)生時(shí)標(biāo)（時(shí)、分、秒、）、動(dòng)作設(shè)備器件名稱(chēng)、事故內(nèi)容等信息，并顯示、打印事故報(bào)警語(yǔ)句，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，按事故發(fā)生的先后次序排列，形成事件記錄并存入數(shù)據(jù)，可按設(shè)備進(jìn)行搜索記錄。（3）事故追憶及相關(guān)量記錄電站發(fā)生

29、事故時(shí)，需對(duì)事故發(fā)生前后的某些重要參數(shù)進(jìn)行追憶記錄，以供運(yùn)行人員事故分析。事故發(fā)生時(shí)，計(jì)算機(jī)將按順序?qū)⑹鹿蕡?bào)警信息、事故的名稱(chēng)及這些追憶數(shù)據(jù)保存于磁盤(pán)中，形成歷史數(shù)據(jù)。并自動(dòng)顯示、打印這些數(shù)據(jù)。事故追憶的重要參數(shù)有：線路三相電流和電壓（正常值和故障值）；主變的電流和溫度（正常值和故障值）；發(fā)電機(jī)定子三相電流和電壓（正常值和故障值）、機(jī)組推力軸瓦最高溫度等。（4）機(jī)組開(kāi)、停機(jī)過(guò)程監(jiān)視機(jī)組開(kāi)、停機(jī)時(shí)（命令發(fā)出），計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)推出相應(yīng)機(jī)組的開(kāi)、停機(jī)過(guò)程監(jiān)視畫(huà)面。畫(huà)面包括：機(jī)組編號(hào)、自動(dòng)/手動(dòng)標(biāo)記、開(kāi)（停）機(jī)條件、用流程圖表示的開(kāi)（停）機(jī)步驟、每步操作的時(shí)間及總時(shí)間。實(shí)時(shí)顯示全部開(kāi)、停機(jī)過(guò)程中每

30、一步驟及執(zhí)行情況，并按設(shè)備實(shí)際動(dòng)作狀態(tài)自動(dòng)改變步序框的顏色，以區(qū)分已操作、正在操作、待操作及操作受阻部位。并提示在開(kāi)、停機(jī)過(guò)程受阻的受阻部位的原因，進(jìn)行開(kāi)環(huán)運(yùn)行指導(dǎo)甚至閉環(huán)自動(dòng)控制操作。8 ）、控制、操作與調(diào)節(jié)功能根據(jù)電廠設(shè)備運(yùn)行的情況和有關(guān)計(jì)算結(jié)果，按預(yù)定步驟遠(yuǎn)方及現(xiàn)地的控制命令對(duì)全廠設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。運(yùn)行設(shè)備控制方式設(shè)置，自動(dòng)/手動(dòng)控制、遠(yuǎn)方/現(xiàn)地操作，均可在操作畫(huà)面中點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)，有功功率、無(wú)功功率調(diào)節(jié)以及機(jī)組開(kāi)停機(jī)的控制操作也可在操作畫(huà)面中點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)?？刂苾?yōu)先權(quán)為：現(xiàn)地控制層單元、電站控制層單元?？蓪?shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行方式設(shè)置與轉(zhuǎn)換；機(jī)組有功、無(wú)功的調(diào)節(jié)操作；斷路器、隔離開(kāi)關(guān)投、切操作；機(jī)組

31、開(kāi)、停機(jī)操作及緊急停機(jī)操作；機(jī)組壓油裝置和公用設(shè)備電動(dòng)機(jī)啟停操作；閘門(mén)開(kāi)/閉操作；各種整定值、限制修改操作；報(bào)警信號(hào)復(fù)歸。（1）電站主接線圖上的斷路器和開(kāi)關(guān)的控制。主接線圖上的斷路器和開(kāi)關(guān)的控制通過(guò)微機(jī)保護(hù)的開(kāi)關(guān)量輸入和輸出實(shí)現(xiàn)。在出現(xiàn)故障時(shí)，由相應(yīng)的保護(hù)裝置動(dòng)作于跳閘；正常的分合閘操作，既可以在控制屏上通過(guò)控制開(kāi)關(guān)操作，也可以通過(guò)上位微機(jī)用鼠標(biāo)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）機(jī)組順序控制機(jī)組通過(guò)各自的現(xiàn)地LCU實(shí)現(xiàn)開(kāi)停機(jī)過(guò)程順序控制及水輪機(jī)事故保護(hù)。機(jī)組開(kāi)停機(jī)指令由電站級(jí)操作員工作站自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出，也可在現(xiàn)地觸摸屏上執(zhí)行。運(yùn)行人員通過(guò)專(zhuān)用操作控制畫(huà)面，以人機(jī)對(duì)話方式選擇機(jī)組號(hào)，設(shè)置有功功率或無(wú)功功率給定值

32、，當(dāng)運(yùn)行人員確認(rèn)后，上位機(jī)發(fā)出命令，機(jī)組LCU執(zhí)行。可實(shí)現(xiàn)機(jī)組轉(zhuǎn)速及有功功率調(diào)節(jié)；機(jī)組電壓及無(wú)功功率調(diào)節(jié)。（3）機(jī)組開(kāi)停機(jī)過(guò)程的控制機(jī)組開(kāi)機(jī)、停機(jī)和故障停機(jī)過(guò)程的自動(dòng)和手動(dòng)控制，通過(guò)每臺(tái)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)屏內(nèi)的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，在機(jī)組自動(dòng)屏上可以通過(guò)模擬屏上的操作顯示接口進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)機(jī)，也可以由上位微機(jī)進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)機(jī)，二處均在軟件上設(shè)置切換功能，不能同時(shí)操作。開(kāi)機(jī)和運(yùn)行過(guò)程的控制包括投入、關(guān)閉冷卻水，打開(kāi)、關(guān)閉制動(dòng)閘和碟閥，調(diào)節(jié)導(dǎo)水葉的開(kāi)度，控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，投入、斷開(kāi)勵(lì)磁和調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓和電流、發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)合閘、分閘等操作。水機(jī)故障跳開(kāi)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)，通過(guò)軟件由發(fā)電機(jī)保護(hù)跳閘執(zhí)行。（4）公共系

33、統(tǒng)的控制電站公共系統(tǒng)輔機(jī)由一臺(tái)PLC控制，控制對(duì)象包括：高、低壓壓縮空氣、供水泵、排水泵、潛水泵、調(diào)速油泵和碟閥的打開(kāi)、關(guān)閉。廠用電備用電源自動(dòng)投入監(jiān)視、調(diào)速器油壓力高低、冷卻水壓力等信號(hào)。公用系統(tǒng)設(shè)備既可以在公用系統(tǒng)屏上的按鈕進(jìn)行控制，也可以由上位微機(jī)進(jìn)行控制。（5）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制控制每臺(tái)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量以及勵(lì)磁電壓和電流增加或減少，通過(guò)每臺(tái)機(jī)組的PLC開(kāi)關(guān)時(shí)接點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，某臺(tái)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)故障跳閘后，PLC自動(dòng)跳開(kāi)相應(yīng)的發(fā)電機(jī)滅磁開(kāi)關(guān)。機(jī)組自動(dòng)起機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，執(zhí)行投勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)工作。對(duì)于勵(lì)磁系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)可以通過(guò)機(jī)組自動(dòng)屏上操作顯示接口和上位微機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，兩處均在

34、軟件上設(shè)置切換功能，與勵(lì)磁屏也有相互切換功能，兩處不能同時(shí)操作。（6）AGC和AVC調(diào)節(jié)AGC調(diào)節(jié)自動(dòng)發(fā)電控制還能完成對(duì)各機(jī)組運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換時(shí)的協(xié)調(diào)工作，以保證機(jī)組和電力系統(tǒng)所受的擾動(dòng)最小。自動(dòng)發(fā)電控制能進(jìn)行開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制，開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)視屏幕上給出提示信息，閉環(huán)控制則將操作調(diào)節(jié)信號(hào)直接作用到機(jī)組調(diào)速器和各機(jī)組輔助設(shè)備，機(jī)組是否參與自動(dòng)發(fā)電控制功能可由運(yùn)行人員預(yù)先設(shè)定并在系統(tǒng)中給出標(biāo)志。AVC調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動(dòng)將電壓維持在給定的變化范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)組間無(wú)功功率的合理分配。無(wú)功功率的分配躲過(guò)系統(tǒng)故障或系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)所引起的暫態(tài)過(guò)程，保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)

35、機(jī)組進(jìn)行無(wú)功功率調(diào)節(jié)時(shí)所引起的擾動(dòng)最小，機(jī)組是否參與自動(dòng)電壓控制功能可由運(yùn)行人員預(yù)先設(shè)定并在系統(tǒng)中給出標(biāo)志。9）、 人機(jī)聯(lián)系功能（1）本系統(tǒng)提供豐富多樣的人機(jī)聯(lián)系手段，允許運(yùn)行操作人員通過(guò)各顯示器，鼠標(biāo)器、鍵盤(pán)及打印機(jī)以各種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、定值修改、畫(huà)面調(diào)用、數(shù)據(jù)打印要求，并易于對(duì)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)及修改。（2）在操作臺(tái)上的運(yùn)行人員只允許完成對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制調(diào)節(jié)和參數(shù)設(shè)置等操作，特權(quán)操作權(quán)供調(diào)試人員調(diào)用。人機(jī)聯(lián)系采用漢字WINDOWS XP平臺(tái)監(jiān)控，畫(huà)面美觀，調(diào)用和操作簡(jiǎn)便、靈活、可靠，響應(yīng)速度快，對(duì)話提示說(shuō)明清楚準(zhǔn)確，在整個(gè)系統(tǒng)對(duì)話運(yùn)用中保持一致；人機(jī)聯(lián)系為漢字顯示

36、打印，漢字符合國(guó)家一級(jí)字庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)；有關(guān)操作的人機(jī)聯(lián)系，充分利用具有被控對(duì)象顯示畫(huà)面、鍵盤(pán)（或鼠標(biāo)）及畫(huà)面對(duì)話區(qū)提示三結(jié)合方式，操作過(guò)程中有必要的可靠性校核及閉鎖功能。不同職責(zé)的運(yùn)行管理人員提供不同的安全等級(jí)操作權(quán)限。10）、 人機(jī)界面功能（1）畫(huà)面顯示、畫(huà)面實(shí)時(shí)刷新（包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)及時(shí)鐘）、報(bào)警與操作信息創(chuàng)新或標(biāo)志提示、人機(jī)對(duì)話提示及操作命令信息提示、光標(biāo)顯示與控制、畫(huà)面窗口變換與局部放大、畫(huà)面的平移、滾動(dòng)和漫游、多窗窗口顯示、比例縮放。（2）人機(jī)界面顯示內(nèi)容畫(huà)面顯示是電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能，畫(huà)面是實(shí)時(shí)狀態(tài)的并采用多窗口技術(shù)以提供更多的信息。畫(huà)面調(diào)用具有程序自動(dòng)調(diào)用和鍵盤(pán)菜單召

37、喚調(diào)用形式。畫(huà)面的種類(lèi)包括接線圖類(lèi)、棒形圖類(lèi)、曲線類(lèi)、表格類(lèi)、信息類(lèi)、運(yùn)行指導(dǎo)類(lèi)等。線圖類(lèi)畫(huà)面包括電氣主接線圖、廠用電系統(tǒng)接線圖、直流系統(tǒng)接線圖及電氣參數(shù)、水力機(jī)械系統(tǒng)圖、機(jī)組及公用油、水、氣系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)模擬圖、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖、運(yùn)行監(jiān)視圖、各類(lèi)運(yùn)行方式狀態(tài)圖。在這些畫(huà)面上能顯示出運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)（實(shí)時(shí)電流、電壓、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、頻率、電度量、主變溫度等）。形圖類(lèi)畫(huà)面包括機(jī)組有功無(wú)功功率、運(yùn)行參數(shù)的限值和實(shí)時(shí)值對(duì)比以及部分運(yùn)行指標(biāo)的顯示等。曲線圖類(lèi)畫(huà)面包括給定負(fù)荷曲線、實(shí)際負(fù)荷曲線、歷史趨勢(shì)曲線以及各類(lèi)運(yùn)行圖實(shí)時(shí)曲線等。表格類(lèi)畫(huà)面包括各種運(yùn)行報(bào)表、操作記錄統(tǒng)計(jì)表、

38、事故故障報(bào)警統(tǒng)計(jì)表、定值變更統(tǒng)計(jì)表、I/0點(diǎn)定義表、各類(lèi)記錄本、運(yùn)行報(bào)告等。信息類(lèi)畫(huà)面包括狀態(tài)變位信息、事故、故障報(bào)警信息（光子牌）、模擬量參數(shù)越復(fù)限信息、相關(guān)量記錄以及監(jiān)控系統(tǒng)自診斷報(bào)警。文字說(shuō)明：包括使用幫助、操作說(shuō)明、公司介紹。11 ）、數(shù)據(jù)通信功能完成與本單元機(jī)組控制PLC設(shè)備、微機(jī)溫度巡檢裝置、微機(jī)調(diào)速器、微機(jī)勵(lì)磁裝置及保護(hù)設(shè)備之間數(shù)據(jù)變換。完成機(jī)組現(xiàn)地控制層的數(shù)據(jù)變換，實(shí)時(shí)上送電站控制層所需的過(guò)程信息，接受電站控制層的控制和調(diào)整命令。數(shù)據(jù)通信傳送的上行內(nèi)容：機(jī)組溫度測(cè)量裝置傳送的溫度量；發(fā)電機(jī)三相定子電流；發(fā)電機(jī)定子相電壓和線電壓；發(fā)電機(jī)有功功率和無(wú)功功率；發(fā)電機(jī)有功電能及無(wú)功電能

39、；發(fā)電機(jī)功率因數(shù)；發(fā)變組各種事故信號(hào)和故障信號(hào)；機(jī)組壓油裝置PLC、機(jī)組技術(shù)供水PLC各種事故，故障信號(hào)以及被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)等。12） 系統(tǒng)診斷功能機(jī)組現(xiàn)地LCU能在線或離線自檢硬件和軟件故障，并能確定故障到輸入、輸出模板，能在離線自檢各種應(yīng)用軟件。能實(shí)現(xiàn)自檢故障的本地顯示及上送故障信息給主控級(jí)，以便在主控制臺(tái)顯示和打印。13）、 時(shí)鐘同步功能機(jī)組現(xiàn)地LCU實(shí)現(xiàn)與電站控制層時(shí)鐘同步，保證全系統(tǒng)與衛(wèi)星始終同步。數(shù)據(jù)通信傳送的上行內(nèi)容為微機(jī)電量采集的電流、電壓、頻率、有功、無(wú)功、線路的有功、無(wú)功電度、保護(hù)等各種事故和故障信號(hào)。5、電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)（1）本電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用典型的分層

40、分布式結(jié)構(gòu)，即電站控制層和現(xiàn)地控制層。現(xiàn)地控制層設(shè)備在站內(nèi)相互獨(dú)立且分布式布置，僅通過(guò)站內(nèi)以太網(wǎng)互聯(lián)。系統(tǒng)功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，符合綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。（2）開(kāi)放式、易擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)。通過(guò)采用國(guó)際國(guó)內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及接口方式（如：Modbus、RS232、RS485等），方便的與其它相關(guān)的智能設(shè)備相聯(lián)，并進(jìn)行信息交換；另充分考慮到水電站擴(kuò)建、改造等因素，間隔層設(shè)備基于模塊式標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可根據(jù)要求隨意配置，電站控制層設(shè)備配置組態(tài)非常靈活。（3）靈活多變的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可支持局域網(wǎng)、以太網(wǎng)、現(xiàn)地總線等。網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用的是光纖、同軸電纜、屏蔽雙絞線等。網(wǎng)絡(luò)規(guī)約：TCP/IP、Mo

41、dbus、RS232、RS485、等，適用于不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)靈活多樣。（4）遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)，系統(tǒng)可以通過(guò)通信服務(wù)器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或調(diào)度端，支持遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度通信規(guī)約。（5）開(kāi)放的硬件環(huán)鏡，計(jì)算機(jī)可以采用各種符合開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的RISC工作站、各種工業(yè)用計(jì)算機(jī)、施耐德、西門(mén)子、OMRON、GE等公司的可編程控制器，并保持對(duì)其它設(shè)備的接入開(kāi)放。（6）系統(tǒng)軟件采用當(dāng)前最先進(jìn)的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)理念、原則和技術(shù)，這種設(shè)計(jì)將帶來(lái)使用和維護(hù)上的極大方便。運(yùn)行在WINDOWS XP環(huán)鏡下，圖形化編程、簡(jiǎn)單易學(xué)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用面向網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。（7）系統(tǒng)設(shè)計(jì)有標(biāo)準(zhǔn)的SCADA（監(jiān)控組態(tài)軟件）功能，同時(shí)可以配置

42、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、自動(dòng)電壓控制（AVC）、防誤操作、設(shè)備維護(hù)管理、電話語(yǔ)音報(bào)警、GPS等多種高級(jí)功能。6 結(jié)束語(yǔ)根據(jù)電站的實(shí)際情況，并借鑒其它站的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，其設(shè)計(jì)理念符合微機(jī)綜合自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，采用了國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)配置合理，功能完備，所選設(shè)備先進(jìn)，不僅可以滿足電站目前運(yùn)行的控制、監(jiān)視、測(cè)量和報(bào)警等要求，也為電站今后發(fā)展留有余地，有很好的靈活性、兼容性、擴(kuò)充性和互換性，同時(shí)，無(wú)需另設(shè)其它遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，完全滿足遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)和少人值守的需要，對(duì)各種外圍設(shè)備能進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的診斷和自診斷，從而保證自動(dòng)化系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。2.5水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)我國(guó)多數(shù)水電站兼有防洪、灌溉等任務(wù)

43、，在水庫(kù)調(diào)度工作中，不僅要搞好水庫(kù)的發(fā)電經(jīng)濟(jì)調(diào)度，同時(shí)還要即使、正確地掌握水情、汛情，搞好防洪渡汛工作。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)一方面要及時(shí)、準(zhǔn)確、快捷地采集水情，另一方面還要通過(guò)計(jì)算機(jī)在較短的時(shí)間內(nèi)作出洪水預(yù)報(bào)。該系統(tǒng)對(duì)水電站的防洪、排沙、發(fā)電、調(diào)峰、調(diào)頻、灌溉、航運(yùn)、漂木等均有十分重要的意義。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)按規(guī)模和性質(zhì)的不同可分為水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)和水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)由中心站（包括監(jiān)測(cè)站）、遙測(cè)站、信道（包括中繼站）組成。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口和各種信道，吧若干個(gè)基本系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)，組成進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)的功能框圖如此所示。某通信方式

44、一般有超短波通信、短波通信、衛(wèi)星通信等，可根據(jù)電站規(guī)模及當(dāng)?shù)貤l件選擇不同的通信方式。2.3消防監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在主、副廠房、主變區(qū)、各主要機(jī)電設(shè)備的重要部位、油庫(kù)、主要建筑設(shè)施等場(chǎng)所的探測(cè)器，消防系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站主要場(chǎng)所進(jìn)行24h不間斷的火情監(jiān)測(cè)。當(dāng)探測(cè)器（感煙、感溫、紅外火焰、紫外、纜式感溫探測(cè)器）檢測(cè)到有火情時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)總線，自動(dòng)向中央控制室的集中報(bào)警控制器報(bào)警。集中報(bào)警控制器在接收到報(bào)警后，經(jīng)過(guò)信息處理，在報(bào)警控制器上以數(shù)碼顯示方式出火災(zāi)的部位，并通過(guò)串行通信接口，在水電站消防計(jì)算機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)的crt上，自動(dòng)顯示出火災(zāi)的部位編號(hào)及該層的平面布置圖，提示出火災(zāi)的處理措施，同時(shí)根據(jù)火情發(fā)生的

45、部位，經(jīng)確認(rèn)及延時(shí)后，自動(dòng)或手動(dòng)對(duì)該部位及相關(guān)部位的防火排煙設(shè)備、滅火設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，實(shí)施滅火等措施。所有的火情信息由水電站消防計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)經(jīng)信息處理后送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用異步通信方式實(shí)現(xiàn)通信。系統(tǒng)的構(gòu)成如此所示。另外還要求消防系統(tǒng)同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)、防火排煙設(shè)備、二氧化碳滅火系統(tǒng)以及水噴霧滅火系統(tǒng)的控制。機(jī)組自動(dòng)化裝置常見(jiàn)故障判斷及維護(hù)（1）一、后臺(tái)和保護(hù)器通訊中斷怎樣處理？ 當(dāng)在后臺(tái)讀不到保護(hù)單元的參數(shù)時(shí)，可能是保護(hù)單元的通訊芯片壞，還有可能是保護(hù)單元的設(shè)置是否改動(dòng)。二、自動(dòng)停機(jī)不能完成怎樣處理？ 當(dāng)在正常負(fù)荷運(yùn)行的情況自動(dòng)停機(jī)不能完成，可能是有、無(wú)功跳閘定值設(shè)置過(guò)小，由于機(jī)組本身功率的漂移有、無(wú)功不能同時(shí)到設(shè)定值，即有功或無(wú)功有一個(gè)變成負(fù)且超過(guò)設(shè)定值，另一個(gè)還沒(méi)有到設(shè)定值，這樣就不會(huì)跳斷路器，不能達(dá)到自動(dòng)停機(jī)。三、空載狀態(tài)下不能完成自動(dòng)停機(jī)怎樣處理？ 當(dāng)機(jī)組在沒(méi)有并網(wǎng)的情況，自動(dòng)停機(jī)不成功，主要是導(dǎo)葉的空載接點(diǎn)未接通，調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的空載接點(diǎn)即可完成。四、開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備燈不亮怎樣處理？ 當(dāng)開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備燈不亮，可能是有電氣事故，或斷路器的輔助接點(diǎn)未通，或是機(jī)組有事故，或是以上事故未復(fù)歸，或是制動(dòng)未復(fù)位，可通過(guò)觸摸屏或者后臺(tái)的開(kāi)機(jī)流程圖中的開(kāi)機(jī)條件顯示進(jìn)行判斷。五、自動(dòng)并網(wǎng)時(shí)