烏都河水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)

1、烏都河水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、全廠保護設(shè)備及公用系統(tǒng)控制方案匯和集團天津市瑞晟水電設(shè)備有限公司許繼電氣股份有限公司2015年8月第一章 設(shè)備特性及性能保證控制系統(tǒng)滿足水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件DL/T587-1995中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。近年來，隨著水電站運行水平的日益提高，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握水電站的運行情況。因此，水電站自動化系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用，較過去常規(guī)水電站，極大的提高了勞動生產(chǎn)率，降低了運行人員的勞動強度，減少了誤操作的可能，改變了變電站運行的面貌。另一方面，通過應(yīng)用計算機技術(shù)，通訊技術(shù)等先進技術(shù)手段，改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，簡化了二次保護控

2、制系統(tǒng)，實現(xiàn)了信息共享，降低造價。隨著水電站自動化系統(tǒng)應(yīng)用逐漸深入，在實際的工程應(yīng)用過程中，也暴露出來一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)帶來的信息爆炸。隨著對各類設(shè)備運行監(jiān)控的要求越來越高，系統(tǒng)設(shè)計日趨復(fù)雜，愈來愈多的信息接入到監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)生事故時，運行人員所需的信息被淹沒在大量信息中，不利于運行人員及時了解事故信息，快速制訂事故處理方案。（2）缺乏系統(tǒng)整體設(shè)計，目前，大多數(shù)水電站自動化系統(tǒng)在設(shè)計上，無法很好地實現(xiàn)信息共享，造成某些功能的重復(fù)設(shè)置。（3）大中型水電站自動化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量繁多，網(wǎng)絡(luò)布線十分復(fù)雜，任何一個節(jié)點的故障均影響對該節(jié)點的實時監(jiān)控，因此，如何更好

3、地對水電站自動化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)實施在線監(jiān)視和管理，及早發(fā)現(xiàn)隱患，消除故障，保障系統(tǒng)可靠的運行，也是水電站自動化系統(tǒng)時應(yīng)該重點考慮的問題。通過分析當(dāng)前水電站自動化系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用中存在的問題，結(jié)合我公司及許繼SJK-8000水電站自動化系統(tǒng)在過去幾年中千余套產(chǎn)品的供貨經(jīng)驗，同時針對智能化水電站對自動化系統(tǒng)的要求，許繼對原SJK-8000水電站自動化系統(tǒng)進行了升級設(shè)計，系統(tǒng)按照跨平臺的技術(shù)要求，采用完全面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，升級后系統(tǒng)采用同一套軟件，完全兼容UNIX/Windows/Linux不同的操作系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)不同電壓等級的變電站自動化系統(tǒng)對監(jiān)控主站軟件的需求選擇不同的操作系統(tǒng)。第二章 監(jiān)

4、控系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)方案1、總述根據(jù)本水電站的整體情況，結(jié)合當(dāng)前水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及招標(biāo)文件的要求，該系統(tǒng)按滿足“無人值班，少人值守”的原則進行總體配置，既可實現(xiàn)電站集中控制，又能實現(xiàn)上級調(diào)度中心(省調(diào)、梯調(diào)、地調(diào))遠(yuǎn)方遙控、遙調(diào)。整個電站的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則如下：1）按照“無人值班”（少人值守）的原則設(shè)計；2） 能實現(xiàn)電站與地調(diào)、省電力公司調(diào)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信；3） 通過現(xiàn)場總線或者串行接口等實現(xiàn)電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)與電廠保護系統(tǒng)、勵磁裝置、調(diào)速器裝置、直流系統(tǒng)、LCU屏、電量采集系統(tǒng)等之間的通信；4） 系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計算機發(fā)展迅速的特點，充分利用計算機領(lǐng)域的先進技術(shù)，

5、系統(tǒng)達到當(dāng)前的國際先進水平；5） 系統(tǒng)高度可靠、冗余，其本身的局部故障不應(yīng)影響現(xiàn)場設(shè)備的正常運行，系統(tǒng)的MTBF、MTTR及各項可用性指標(biāo)均能達到中國電力部部頒水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件(DL/T578-95)的規(guī)定；6） 系統(tǒng)為全分布、全開放系統(tǒng)，既便于功能和硬件的擴充，又能充分保護應(yīng)用資源和投資，分布式數(shù)據(jù)庫及軟件模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使系統(tǒng)能適應(yīng)功能的增加和規(guī)模的擴充，并能自診斷；7） 實時性好、抗干擾能力強；8） 人機接口界面友好、操作方便；9） 系統(tǒng)的軟件采用開放性的設(shè)計思想，具有標(biāo)準(zhǔn)、開放的接口，可將通訊協(xié)議不同的其他公司設(shè)備的信息接入本系統(tǒng)。(與調(diào)速器、勵磁裝置等設(shè)備廠家進行

6、溝通協(xié)商，以滿足綜合自動化系統(tǒng)的要求)；10） 所有的系統(tǒng)軟件以及應(yīng)用軟件具備版本升級以及開發(fā)延續(xù)的能力；11） 系統(tǒng)所有的交流和直流輸入量進系統(tǒng)前均有完善的抗干擾措施。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1 結(jié)構(gòu)形式 本水電站內(nèi)，每臺水輪發(fā)電機組分別設(shè)置一套現(xiàn)地控制單元、以及開關(guān)站現(xiàn)地控制單元組成?，F(xiàn)地控制單元直接監(jiān)控被監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)過程，既可作為分布系統(tǒng)中的現(xiàn)地智能終端，又可作為獨立裝置單獨運行。站內(nèi)的各現(xiàn)地控制單元采用100Mbps工業(yè)級以太網(wǎng)交換機和多模光纜構(gòu)成總線結(jié)構(gòu)。本監(jiān)控系統(tǒng)局域網(wǎng)按IEEE 802.3設(shè)計，采用全開放的分布式結(jié)構(gòu)，電站內(nèi)采用多模光纖電纜，通信規(guī)約TCP/IP。系統(tǒng)高度可靠、冗余，其

7、本身的局部故障不應(yīng)影響現(xiàn)場設(shè)備的正常運行，系統(tǒng)特性的各項指標(biāo)均應(yīng)達到中國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件(DL/T578-95)和電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程（DL/T5003-2005）的規(guī)定。系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計算機發(fā)展迅速的特點，充分利用計算機領(lǐng)域的先進技術(shù)，系統(tǒng)達到國內(nèi)先進水平。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為分層、全分布、全開放系統(tǒng)，既便于功能和硬件的擴充，又能充分保護應(yīng)用資源和投資，分布式數(shù)據(jù)庫及軟件模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使系統(tǒng)能適應(yīng)功能的增加和規(guī)模的擴充，并能自診斷。系統(tǒng)特點（1）開放。本監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)定義的開放式環(huán)境。（2）分布。功能和數(shù)據(jù)庫分布在系統(tǒng)各節(jié)點上。使本監(jiān)控系

8、統(tǒng)具有更高的效率、更高的可靠度及更好的可擴性。（3）高度可靠、冗余。電站層監(jiān)控系統(tǒng)采用總線光纖的100Mbps交換式快速以太網(wǎng)，冗余系統(tǒng)服務(wù)器和冗余模塊式組合電源系統(tǒng)等。2.2打印機設(shè)置打印機一臺，打印機具有漢字功能。能實時打印用戶進入和退出的信息及日、月、年等各種生產(chǎn)報表；故障、事故時系統(tǒng)能自動記錄，能在事故時自動或按人員召喚實時打印主要設(shè)備的各類操作，事故和故障記錄及有關(guān)參數(shù)和表格；經(jīng)運行人員的召喚打印有關(guān)歷史參數(shù)和表格等。打印機具有硬拷貝的功能。打印機通過打印服務(wù)器具有網(wǎng)絡(luò)打印功能。打印機具有自動雙面打印的功能。打印方式以召喚打印為主，定時打印為輔。2.3時鐘同步裝置系統(tǒng)在集控中心設(shè)置一

9、套時鐘系統(tǒng)。時鐘同步裝置的輸出信號至少包括分脈沖、秒脈沖、網(wǎng)絡(luò)對時。當(dāng)主時鐘正常接收GPS時間信號，計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過接收GPS時鐘同步裝置的時鐘同步信息，以保持全系統(tǒng)的時鐘同步。該裝置同時還向故障錄波裝置、微機自動裝置、微機保護裝置等發(fā)送同步信號。2.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置工業(yè)級主交換機及各LCU交換機組成光纖以太網(wǎng)。2.5 現(xiàn)地控制單元(LCU) LCU共3套，包括機組LCU2套、升壓站以及公用系統(tǒng)LCU 1套?，F(xiàn)地控制單元采用GE PAC3I 系列PLC，具有分布式智能I/O模件、多計算機通信接口?，F(xiàn)地控制單元的主要功能包括現(xiàn)地數(shù)據(jù)采集處理、分布式實時數(shù)據(jù)庫、順序控制流程、邏輯控制流程以及與系統(tǒng)

10、中其它部分的數(shù)據(jù)交換。采用10.4”人機界面作為現(xiàn)地人機接口。其設(shè)計能保證當(dāng)它與主站級系統(tǒng)脫離后仍然能在當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)對有關(guān)設(shè)備的監(jiān)視和控制功能，當(dāng)其與主站級恢復(fù)聯(lián)系后又能自動地服從主站級系統(tǒng)的控制和管理。2.6 微機監(jiān)控系統(tǒng)功能2.6.1 系統(tǒng)主要功能計算機監(jiān)控系統(tǒng)能實時、準(zhǔn)確、有效的完成對本站被控對象的安全監(jiān)控。其主要功能如下：a) 數(shù)據(jù)采集及處理功能b) 安全運行監(jiān)視功能及事件報警c) 事故追憶d) 控制和操作功能e) 自動發(fā)電控制（AGC）、自動電壓控制（AGC）和經(jīng)濟運行功能f) 定值、報表的生成與打印功能g) 設(shè)備運行統(tǒng)計記錄及生產(chǎn)管理功能h) 遠(yuǎn)動通訊功能i) 畫面顯示功能j) 人機接

11、口k) 時鐘同步l) 軟件開發(fā)及維護功能m) 系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)功能n) 雙機冗余容錯功能o) 其它輔助功能2.6.2 電站級與單元控制級功能的分配 本監(jiān)控系統(tǒng)為分層分布式結(jié)構(gòu)。由電站級和現(xiàn)地控制級組成，現(xiàn)地控制級設(shè)三臺LCU，分別執(zhí)行對應(yīng)于兩臺機組和公用設(shè)備等的實時監(jiān)控。LCU作為全站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制級，向電站級上行發(fā)送采集的各種數(shù)據(jù)和事件信息，接受電站級的下行命令對設(shè)備進行監(jiān)控，在上位機或網(wǎng)絡(luò)故障時又能獨立工作。因此在系統(tǒng)總體功能分配上，數(shù)據(jù)采集和控制操作的主要功能均由LCU完成。2.6.3 主控級單元的功能 數(shù)據(jù)采集與處理功能從各個LCU采集電廠各主輔設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，包括

12、模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量、電度量、脈沖量和事件順序記錄(SOE)、越復(fù)限事件記錄等。按收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫刷新、報警登錄。根據(jù)各LCU上送的事件，依據(jù)時間順序記入相應(yīng)的一覽表。具體如下：.1 電站主要設(shè)備各運行狀態(tài)及參數(shù)的巡回檢測。1) 事件順序顯示記錄監(jiān)控系統(tǒng)對全廠機組、開關(guān)站、廠用電等主要設(shè)備的事故及故障信號、監(jiān)控系統(tǒng)的故障信號等進行監(jiān)視及事件順序顯示記錄。 對于一般開關(guān)量，包括有關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)量及一般故障信號，一旦發(fā)生變位，計算機控制系統(tǒng)以掃查的方式響應(yīng)并記錄開關(guān)量變位的時間。時間為年、月、日、時、分、秒、毫秒。故障信號按發(fā)生的先后順序記錄。對于長期不復(fù)歸的故障信號以及因設(shè)備

13、停運檢修、控制操作電源斷電等其他原因出現(xiàn)的故障信號，計算機控制系統(tǒng)應(yīng)能判斷，并給出標(biāo)志。 對于具有快速中斷要求的開關(guān)量，包括主要設(shè)備的斷路器位置信號及保護信號等，一旦發(fā)生變位，計算機控制系統(tǒng)應(yīng)立即響應(yīng)并記錄發(fā)生事故的時間。時間為年、月、日、時、分、秒、毫秒。事故信號按發(fā)生的先后順序記錄。2) 控制與調(diào)節(jié)2) 監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定的原則及運行人員實時輸入的命令進行機組正常啟動與停機、斷路器跳合、工作閘門和沖砂閘門的“上升”、“下降”、“停止”等操作。 監(jiān)控系統(tǒng)能對操作過程進行校核和監(jiān)視，并進行操作記錄。例如：開機操作過程中，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能顯示各主要階段依次推進過程，過程受阻應(yīng)指明原因，并將機組恢復(fù)到起

14、始狀態(tài)或安全狀態(tài)。 監(jiān)控系統(tǒng)可由增減命令或設(shè)定給定值的方式進行機組功率的手動或自動調(diào)節(jié)。給定值可由運行人員輸入或調(diào)度遠(yuǎn)方輸入。3) 建立主設(shè)備檔案監(jiān)控系統(tǒng)能自動統(tǒng)計主設(shè)備運行小時數(shù)、動作次數(shù)、事故和故障次數(shù)以及相應(yīng)的時間等，以便考核并合理安排運行和檢修計劃。例如： 水輪發(fā)電機開機、停機次數(shù)；運行小時數(shù)；停機備用小時數(shù)；檢修小時數(shù)；機組壓油裝置電動機啟動次數(shù)以及運行小時數(shù)。 斷路器正常及事故情況下開斷次數(shù)等有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)記錄。 退出運行的主要電氣設(shè)備、裝置、器具或回路的打印紀(jì)錄。 滲漏集水井排水泵，空氣壓縮機的啟動間隙，每次運轉(zhuǎn)時間等。 建立歷史數(shù)據(jù)庫，存檔備查。 存儲繼電保護整定值。2.6.

15、3.1.2 綜合處理 系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的周期、定時或以事件觸發(fā)方式對實時采集和處理后的數(shù)據(jù)進行綜合處理。綜合處理包括關(guān)系運算，邏輯運算、算術(shù)及函數(shù)運算。.3 電度量的處理該系統(tǒng)可電度表通訊，直接讀取電度表上的數(shù)據(jù)，其優(yōu)點是采集的電度量無任何誤差。具有復(fù)費率功能、預(yù)付費及負(fù)荷監(jiān)控功能（可選）、事件記錄功能、電壓合格率記錄功能（設(shè)置合格范圍）、結(jié)算功能。事件記錄包括失壓事件記錄和事件發(fā)生次數(shù)以及最近五次發(fā)生的時刻。.4 測點數(shù)值及狀態(tài)的人工設(shè)定 對于監(jiān)控系統(tǒng)暫時無法采集到的信號，或某些時候由于變送器或接點故障而需要將相應(yīng)測點退出等情況，監(jiān)控系統(tǒng)允許運行值班人員和系統(tǒng)操作員對

16、這些測點進行人工設(shè)定，并在處理時把它們與其他正常采集的信號等同對待。監(jiān)控系統(tǒng)可以區(qū)分它們并給出相應(yīng)標(biāo)志。 安全運行監(jiān)視及事件報警功能.1 全廠運行實時監(jiān)視 運行人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的彩色監(jiān)視器對全廠各主設(shè)備及輔助設(shè)備、公用設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)進行實時監(jiān)控：越復(fù)限報警記錄監(jiān)視，時鐘同步與事故順序記錄，故障狀變顯示記錄，溫度趨勢分析判斷，故障顯示記錄，開、停機過程監(jiān)視。.2 參數(shù)越復(fù)限報警記錄監(jiān)控系統(tǒng)將對某些參數(shù)以及計算數(shù)據(jù)進行越限監(jiān)視，有些量如溫度量等還將進行趨勢記錄，即進行變化梯度監(jiān)視。這些處理包括越限報警、梯度越限報警、自動顯示、記錄和打印等。對

17、需要越限報警的電氣量、非電氣量等進行越限比較。當(dāng)實時值超過上限或低于下限時，進行報警處理；越限的實時值恢復(fù)正常時，進行提示記錄；越限值及復(fù)限值可在線整定。越限處理至少具有下述特征：越限點名稱、越限時間、越限定值及實時值，復(fù)限值。.3 事故順序記錄當(dāng)電站發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)將立即響應(yīng)并以毫秒級時間分辨率予以記錄；自動顯示報警語句；啟動語音報警；自動推出相關(guān)畫面等。監(jiān)控系統(tǒng)能將發(fā)生的事故按其發(fā)生的先后順序記錄下來，以便查詢與分析。事故順序記錄可顯示、打印和存入歷史數(shù)據(jù)庫。每條記錄有點名稱、描述和時標(biāo)。.4 故障及狀態(tài)顯示記錄監(jiān)控系統(tǒng)定時掃查各故障及狀態(tài)信號，一旦發(fā)生狀變

18、將予以記錄并顯示故障狀變名稱及其發(fā)生時間。.5 趨勢記錄分析 a、機組軸承溫度升高發(fā)展趨勢監(jiān)視 b、機組軸承溫度變化率監(jiān)視 c、推力軸承瓦間溫差監(jiān)視 d、機組振動、擺度和壓力脈動變化趨勢的監(jiān)視(選件).6 多媒體語音報警監(jiān)控系統(tǒng)具有獨立的語言報警系統(tǒng)，以完成電廠設(shè)備的故障、事故報警，并同時在顯示屏上顯示報警畫面，指出故障來源。 事故追憶記錄電廠發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的事故追憶點，按采樣周期對事故前事故后一段時間內(nèi)的數(shù)值進行記錄，形成事故追憶記錄。計算機監(jiān)控系統(tǒng)始終存儲事故發(fā)生前k點和事故發(fā)生后n點的主要參數(shù)和數(shù)據(jù)采集值。k、n可由用戶自定義，一般

19、不大于20。內(nèi)容包括：高壓線路和母線的三相電壓、三相電流及頻率；主變?nèi)嗉傲阈螂娏骱蜏囟劝l(fā)電機三相電壓、三相電流及轉(zhuǎn)子電壓、電流。相關(guān)記錄：發(fā)生事故時，記錄其它各元件的對應(yīng)數(shù)值。啟動條件及相關(guān)量可由運行人員定義。事故追憶記錄可用數(shù)值記錄和曲線記錄兩種方式在CRT上顯示和打印。事故追憶的起始和終止時間、采樣周期、參與記憶的變量和追憶啟動源均可由用戶設(shè)置、修改。 電站運行指導(dǎo)(1) 機組工況轉(zhuǎn)換過程監(jiān)視(2) 電站一次設(shè)備操作指導(dǎo)(3) 站用電系統(tǒng)操作指導(dǎo)(4) 事故和故障處理指導(dǎo) 監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)具有故障自檢測及容錯處理功能。自檢測的報警登入自診斷一覽表。監(jiān)控

20、系統(tǒng)能自動顯示節(jié)點計算機的工作狀態(tài)，如：主/從機、故障、培訓(xùn)、停機等。其中故障指網(wǎng)絡(luò)通訊中斷，主要功能喪失等情況。監(jiān)控系統(tǒng)能顯示出網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，并用顏色標(biāo)明網(wǎng)絡(luò)正常或故障。監(jiān)控系統(tǒng)能直接顯示現(xiàn)地控制單元的健康狀況，能自動測試并顯示出故障部位，至少診斷到插件，將不健康點置無效并屏蔽相關(guān)調(diào)節(jié)控制。監(jiān)控系統(tǒng)具有自恢復(fù)及復(fù)執(zhí)功能，消除暫態(tài)故障，提高可用率。 控制和操作功能.1 控制方式 控制方式主要分為調(diào)度遠(yuǎn)方、電站中控和設(shè)備現(xiàn)地共三級，優(yōu)先順序從下至上，進行控制方式切換。平時監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式主要使用前兩級，設(shè)備現(xiàn)地僅用于調(diào)試和應(yīng)急處理。調(diào)度遠(yuǎn)方/電站中控的控制權(quán)選擇

21、在電站中控室實現(xiàn)，缺省選擇為中控室控制。通過操作員工作站可以選擇控制權(quán)。監(jiān)控系統(tǒng)可保證在進行控制權(quán)時電站運行無擾動。.2 控制與調(diào)節(jié)全站監(jiān)控系統(tǒng)能根據(jù)電站當(dāng)前運行情況和遠(yuǎn)方及當(dāng)?shù)氐目刂泼?、自動發(fā)電控制(AGC)及自動電壓控制(AVC)的計算，按預(yù)定的步驟，對電站設(shè)備進行控制及調(diào)節(jié)，包括機組狀態(tài)轉(zhuǎn)換；機組有功功率、無功功率的閉環(huán)調(diào)節(jié)；斷路器、隔離開關(guān)及接地刀閘的分、合操作；輔助設(shè)備及公用設(shè)備的啟、停操作；閘門的啟、閉操作等，同時實現(xiàn)高頻切機，低頻自啟動。機組的有功和無功功率給定可以由運行值班人員在中控室輸入或由上級調(diào)度中心遠(yuǎn)方輸入，也可按AGC、AVC程序運行的結(jié)果確定。系統(tǒng)將對

22、該給定值的合法性進行檢查，在調(diào)節(jié)過程中按功率給定值與測定值的偏差進行PID運算。按計算結(jié)果向勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出負(fù)荷或調(diào)節(jié)命令。為了保證調(diào)節(jié)的安全可靠和機組的安全穩(wěn)定運行，采取了一系列的限制與保護措施，如功率限值保護、電壓保護、電流保護，避開振動區(qū)等。 自動發(fā)電控制（AGC）、自動電壓控制(AVC)和經(jīng)濟運行功能系統(tǒng)能夠接收調(diào)度AGC、AVC指令，也可以人機對話方式，接受由運行人員設(shè)置的有功功率或無功功率指令。監(jiān)控系統(tǒng)能自動確定可運行機組和完成有功功率和無功功率分配及調(diào)節(jié)。.1 自動發(fā)電控制(AGC)水電站自動發(fā)電控制(AGC)是指按預(yù)定條件和要求，以迅速、經(jīng)濟的方式自動

23、控制水電站有功功率來滿足系統(tǒng)需要的技術(shù)。根據(jù)水庫上游來水量或電力系統(tǒng)的要求，考慮電站及機組的運行限制條件，在保證電站安全運行的前提下，以經(jīng)濟運行為原則。確定電站機組運行臺數(shù)、運行機組的組合和機組間的負(fù)荷分配。1） AGC主要功能有： l 按負(fù)荷曲線方式控制全站有功功率和系統(tǒng)頻率 l 按給定負(fù)荷方式控制全站總有功負(fù)荷 l 調(diào)頻功能 l 機組啟停指導(dǎo)2）AGC分配原則 l 按等微增率最優(yōu)經(jīng)濟分配AGC機組負(fù)荷，考慮避開振動和其他限制條件。.2 自動電壓控制(AVC)水電站自動電壓控制(AVC)是指按預(yù)定條件和要求自動控制水電站母線電壓或全站無功功率。在保證機組安全運行的條件下，為系統(tǒng)

24、提供可充分利用的無功功率，減少電站的功率損耗。1) AVC主要功能有： l 按給定無功方式控制全站無功負(fù)荷分配 l 按照中調(diào)/當(dāng)?shù)亟o定的母線電壓值，對全站無功進行分配，使母線電壓維持在給定水平。2）AVC分配原則： l 按無功容量成比例原則 l 按與實發(fā)有功或比例原則 l 等cos原則.3 開機主要策略：l 考慮機組的狀態(tài)（開機、備用、檢修）l 考慮機組累計發(fā)電小時數(shù)、連續(xù)備用小時數(shù)、累計備用小時數(shù)，是否帶廠用電等。.4 停機主要策略：l 機組是否帶廠用電、開機連續(xù)時間、累計發(fā)電小時數(shù)、累計備用小時數(shù)等。l 有功AGC和經(jīng)濟運行:根據(jù)操作員和電網(wǎng)給定的全廠總功率和備

25、用容量以及機組的實際情況等的要求，計算出當(dāng)前水頭下電站機組間的有功功率分配。最優(yōu)化指在滿足總功率分配時考慮機組有功功率上限、機組有功功率下限、調(diào)節(jié)死區(qū)和避開機的氣蝕和震動區(qū)，并且避免頻繁啟停機組和頻繁功率調(diào)整操作。l 無功AVC：運行機組間的無功功率的分配可按等無功功率分配或按等功率因數(shù)分配，分配時考慮機組無功功率上限、機組無功功率下限、調(diào)節(jié)死區(qū)。滿足系統(tǒng)無功的要求。同時考慮轉(zhuǎn)子電流和定子電流的限制。達到經(jīng)濟運行。 輸電線路功率監(jiān)視與限制為了保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定，監(jiān)控系統(tǒng)能對輸電線路進行監(jiān)視和限制調(diào)節(jié)，此時系統(tǒng)將接受調(diào)度給出的線路總有功設(shè)定值和允許的偏差，并將實測的線路有功與該設(shè)定值

26、進行比較。當(dāng)差值超出允許偏差時，則將通過全站AGC調(diào)節(jié)保證線路有功限制在給定值之內(nèi)，在調(diào)節(jié)中將考慮線路過流和電網(wǎng)頻率的限制。 定值、報表的生成與打印功能包括事件列表、 狀態(tài)列表、 模擬量越復(fù)限一覽表、 自診斷一覽表, 操作一覽表等；設(shè)備運行工況表;事故與操作次數(shù)的統(tǒng)計；電能電量報表等，并將生成的報表打印，可實現(xiàn)定時打印、召喚打印、自動打印功能。1) 定時打印：運行人員所需的各種報表，按時、日、月報表打印，打印的時間可設(shè)定。2) 自動打?。鹤詣与S事件處理結(jié)果輸出，如：系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)變位；模擬量越限記錄；開關(guān)量變位記錄；遙控操作紀(jì)錄等。3) 召喚打?。河蛇\行人員通過人機界面召喚啟動

27、打印所需的報表；能拷貝任一時刻的CRT畫面。0 設(shè)備運行統(tǒng)計記錄及生產(chǎn)管理功能 系統(tǒng)在實時采集全廠各設(shè)備的運行參數(shù)和工況的基礎(chǔ)上進一步完成統(tǒng)計制表等一系列運行管理的工作，使運行人員不必再進行人工抄表，也可使統(tǒng)計等一系列技術(shù)管理工作自動進行。l 電廠發(fā)電運行記錄；l 主要電氣設(shè)備動作及運行記錄；l 操作記錄；l 事故及故障統(tǒng)計記錄l 定值變更記錄；l 參數(shù)越復(fù)限統(tǒng)計記錄；l 操作票管理等。1人機接口操作人員可通過顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)及打印機等實現(xiàn)全廠運行的監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、在線修改定值、畫面調(diào)用、報表顯示打印等功能。1) 人機接口設(shè)計原則l 利用交互式人機對話方式實現(xiàn)各

28、種監(jiān)控和控制功能，采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行查詢、操作使用起來非常簡單、方便、靈活。l 采用多窗口方式提供操作人員與監(jiān)控系統(tǒng)的接口，圖形界面簡單友好、信息豐富，包括系統(tǒng)窗口，圖形顯示、控制窗口、時鐘、報警、控制任務(wù)窗口等。l 畫面調(diào)用滿足靈活可靠，響應(yīng)速度快的原則可分為人工召喚方式，選中相應(yīng)對象調(diào)出；自動方式為事件發(fā)生時自動彈出。l 人機接口具有權(quán)限管理功能。不同職責(zé)的運行管理人員有不同等級的操作權(quán)限，不同的權(quán)限有不同的使用范圍，以保證系統(tǒng)的安全性。l 值班人員能在操作員工作站上方便準(zhǔn)確的完成修改運行方式，負(fù)荷給定值、限值等。l 人機聯(lián)系請求無效時顯示出錯信息。2) 操作員工作站主要功能：l 調(diào)畫面

29、l 測點和設(shè)備的投退l 修改限值l 控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)命令l AGC/AVC功能設(shè)置和參數(shù)設(shè)定l 召喚打印l 操作票顯示與在線修改l 事件確認(rèn)l 報警設(shè)置l 日期設(shè)置l 打印周期及打印設(shè)備的設(shè)置3) 打印機：自動定時或響應(yīng)召喚打印命令輸出各種報表。4) 系統(tǒng)的維護、修改：通過操作員工作站完成對監(jiān)控系統(tǒng)的管理、維護以及數(shù)據(jù)庫、畫面、報表的生成、修改等。2畫面顯示功能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能支持彩色屏幕顯示器的畫面顯示。顯示器應(yīng)能自動或按運行人員的召喚實時顯示廠內(nèi)主系統(tǒng)的運行狀態(tài)、主設(shè)備的操作動態(tài)過程、事故和故障以及有關(guān)參數(shù)。事故報警的畫面具有最高的優(yōu)先權(quán)（采用多窗口技術(shù)）。顯示的主要畫面至少具有以

30、下幾種類型。a) 單線圖類：主要包括電站電氣主接線圖，廠用電接線圖、直流系統(tǒng)接線 圖、水力機械系統(tǒng)圖，油、氣、水（供、排水）系統(tǒng)圖等。曲線類：包括給定負(fù)荷曲線、實際負(fù)荷曲線等。b) 柱狀圖類：包括主要運行參數(shù)極限值與實際值、設(shè)定值對比及有關(guān)運行指標(biāo)的顯示等。c) 報警畫面類：包括模擬量的越限報警、復(fù)限提示以及有關(guān)參數(shù)的趨勢報警；事故、故障順序記錄；相關(guān)量記錄以及監(jiān)控系統(tǒng)自診斷報警等。d) 操作指導(dǎo)畫面類：包括正常操作和事故操作指導(dǎo)。例如：開停機操作過程顯示（以圖形、模擬符號或漢字語句組成操作過程流程圖）；有關(guān)電氣設(shè)備操作提示及操作畫面；運行及生產(chǎn)管理方面的顯示畫面等。e) 表格類：包括正常運行

31、報表；操作記錄統(tǒng)計表；事故、故障報警統(tǒng)計表；繼電保護整定值以及輸入/輸出點定義表等。3遠(yuǎn)動通訊功能1) 與調(diào)度的通信 l 滿足調(diào)度自動化系統(tǒng)對電廠的四遙功能； l 將電廠的有關(guān)數(shù)據(jù)和信息送往調(diào)度； l 接收調(diào)度下達的各種命令；2) 監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部計算機之間的數(shù)據(jù)通信計算機之間的網(wǎng)絡(luò)通信，其基本原則是速度快、數(shù)據(jù)處理能力強、安全可靠性較高。3) 與其他計算機系統(tǒng)的通信4軟件開發(fā)及維護功能電廠開發(fā)維護人員可通過口令實現(xiàn)在工程師工作站上的操作，包括軟件開發(fā)與維護、畫面的增刪與修改、定值修改、數(shù)據(jù)庫變更，報表生成、順控流程修改等一系列工作。5 系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)

32、功能1) 能進行在線自診斷，當(dāng)系統(tǒng)或各功能單元發(fā)生故障時，自診斷程序能正確的判斷出故障的內(nèi)容并指出故障模件位置，以便迅速更換。檢測結(jié)果進行打印記錄。2) 主備計算機都有在線自診斷功能，當(dāng)計算機健康狀況下降時，能采取報警等相應(yīng)措施，必要時進行主備計算機的自動切換。3) 監(jiān)控系統(tǒng)的雙機切換策略能保證主機軟硬件故障甚至在無法正確執(zhí)行指令時，備用機能及時正確接班。4) 無論是主備計算機的切換還是網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點發(fā)生故障，都可在操作員工作站上給出提示信息，并記入自診斷表中。5) 可以在線診斷軟件運行情況。發(fā)生程序走死或失控時，能自動啟動或發(fā)出冗余切換要求，并具備恢復(fù)功能。6 雙機冗余容錯功能為

33、了提高計算機監(jiān)控系統(tǒng)中功能節(jié)點可用性，監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持雙機冗余容錯功能。即對冗余節(jié)點，通過再配一臺通型設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系組成雙機方式。由軟件保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、控制命令單一出口等功能，同時通過軟件保證一臺設(shè)備丟失功能時，備用機及時發(fā)現(xiàn)并自動升為主機完成承擔(dān)的任務(wù)。切換過程對生產(chǎn)過程無擾動。7 電站運行維護管理 積累電站運行數(shù)據(jù)，為提高電站運行、維護水平提供依據(jù)，如針對機組，累計機組正常、停運時間、檢修次數(shù)及時間，累計機組各工況運行時間及開停機次數(shù)，根據(jù)機組測量參數(shù)(流量、振動、擺度、溫升等)，分析機組運行工況，為機組狀態(tài)管理及檢修提供指導(dǎo)。8其它輔助功能1) 監(jiān)控系統(tǒng)

34、備品備件管理2) 程序開發(fā)及運行人員培訓(xùn)4.6.4 現(xiàn)地控制單元的功能 數(shù)據(jù)采集與處理功能 LCU通過此功能對電站的主輔設(shè)備的運行狀態(tài)，運行參數(shù)及測量值進行實時采集、工程量化，存入實時數(shù)據(jù)庫，作為系統(tǒng)實時監(jiān)控、告警、控制、制表，計算和處理的依據(jù)。數(shù)據(jù)采集的對象分為模擬量、開關(guān)量、脈沖量、數(shù)碼量等。1）模擬量模擬量分為電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。模擬量信號的采集為定時掃查方式。對模擬量信號的處理包括回路斷線監(jiān)測、數(shù)字濾波、誤差補償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、標(biāo)度換算、梯度計算、越復(fù)限判斷及越限告警，最后經(jīng)工程及格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。2）開關(guān)量開關(guān)量包括事件順序記錄(SOE)

35、開關(guān)量和普通開關(guān)量兩種。SOE開關(guān)量指事故、斷路器分合及重要繼電保護的動作信號。監(jiān)控系統(tǒng)采用中斷方式迅速響應(yīng)這些動作信號并以毫秒級的時間分辨率進行記錄。普通開關(guān)量是指SOE開關(guān)量以外的各類故障信號、報警信號、隔離開關(guān)位置、設(shè)備狀態(tài)等。監(jiān)控系統(tǒng)對普通開關(guān)量的采集為定時掃查方式。對開關(guān)量信號的處理包括光電隔離、硬件及軟件濾波、基準(zhǔn)時間補償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、啟動相關(guān)量處理功能(如啟動事件順序記錄、事故報警、自動推出畫面及自動停機等)，最后經(jīng)格式化處理后存入數(shù)據(jù)庫。3) 脈沖量脈沖量主要指來自脈沖電度表的有功電度及無功電度等，即時采集。對脈沖量的處理包括硬件及軟件濾波、脈沖累加、數(shù)據(jù)有效合理性判

36、斷、標(biāo)度變換、檢錯糾錯處理，經(jīng)格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。電度量可以進行峰平谷分時累計。4）數(shù)碼量數(shù)碼量信號主要指水位BCD碼輸入量。采用多點開關(guān)量并行采集，然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬量數(shù)值。對數(shù)碼量的處理包括光電隔離、數(shù)字濾波、碼制變換、數(shù)據(jù)有效合理性判斷、標(biāo)度變換等，經(jīng)格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。5) 綜合量綜合量包括開關(guān)量和綜合模擬量是對上述采集的量進行四則、邏輯運算得到的量，如機組狀態(tài)，母線狀態(tài)等。 安全運行監(jiān)視1) 狀態(tài)監(jiān)視和事件報警2) 越復(fù)限檢查和梯度越限檢查和報警3) 控制命令執(zhí)行中可在面板顯示操作全過程及操作受阻部位4) 電站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和參數(shù)顯示 控制

37、和調(diào)節(jié).1 控制和操作類型LCU能接受當(dāng)?shù)鼗騺碜陨衔粰C 的命令，完成對下述被控設(shè)備的操作： 機組LCU：各種機組狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，機端斷路器的控制，有功、無功負(fù)荷調(diào)節(jié)； 開關(guān)站及公用設(shè)備LCU：斷路器、隔離刀閘和接地刀閘的分、合操作；站用電和輔助設(shè)備的操作。.2 關(guān)于控制操作安全性的考慮 閉鎖條件的檢查LCU在收到控制命令后，必須對與該項操作相關(guān)的閉鎖條件進行檢查，只有在符合要求時才能允許操作； 當(dāng)LCU在線自診斷到有關(guān)模件故障時，將自動禁止相應(yīng)的控制功能； 當(dāng)LCU在接受來自電站級控制命令時，將通過返送校核等步驟保證控制命令傳送的正確性； 控制過程受阻時，將給出受阻原因

38、 事故停機處理機組LCU在事故停機的完成手段上主要有以下幾方面的技術(shù)： 由LCU的I/O模塊直接對采集到的事故信息進行響應(yīng)和處理，執(zhí)行相應(yīng)的事故停機流程。 在LCU的機柜上或現(xiàn)場設(shè)置緊急停機按鈕，按鈕設(shè)多對接點，一方面接至LCU的PLC作為事故量來啟動事故停機流程，另一方面通過硬布線直接由按鈕作用于緊急停機電磁閥和機組出口開關(guān)跳閘回路。 采取必要的邏輯判斷以減少誤認(rèn)事故并誤啟動事故停機流程的可能。 數(shù)據(jù)通信LCU的通信包括二部分： 作為監(jiān)控系統(tǒng)光纖以太網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點與電站級進行通訊，向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)采集和事件信息，并接受其下行的控制命令。 作為現(xiàn)地控制單元，實現(xiàn)和微機

39、勵磁、調(diào)速、保護等設(shè)備的通信。 在線診斷 LCU能在線進行硬件和軟件的診斷，硬件診斷到板級，在診斷到故障后將報警，并自動進行冗余切換，閉鎖相關(guān)控制等一系列處理。2.7 監(jiān)控系統(tǒng)軟件說明2.7.1 概述系統(tǒng)結(jié)合許繼SJK-8000電站自動化系統(tǒng)在過去幾年中千余套產(chǎn)品的供貨經(jīng)驗，充分關(guān)注用戶對電站自動化系統(tǒng)在實際運行中重點關(guān)心的問題，對自動化系統(tǒng)的要求，對原SJK-8000變電站自動化系統(tǒng)進行了升級設(shè)計，升級系統(tǒng)按照跨平臺的技術(shù)要求，采用完全面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，升級后系統(tǒng)采用同一套軟件，完全兼容UNIX/Windows/Linux不同的操作系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)不同電壓等級的電站自動化系

40、統(tǒng)對監(jiān)控主站軟件的需求選擇不同的操作系統(tǒng)。同時，在設(shè)備對象建模上，遵循IEC61850對象模型，可以在未來非常方便地兼容IEC61850的裝置。SJK-8500電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于各大中小型水電站用戶系統(tǒng)。2.7.2 軟件特色(1) 采用面向?qū)ο蟮乃枷耄峁ο蠼M態(tài)工具，簡化數(shù)據(jù)庫生成，特別是一些具有共性的事件處理，綜合量、二次量計算。做到一次定義，多次使用。(2) 畫面生成支持按對象的連接，使得畫面可按對象復(fù)制，并且畫面可獨立于實時庫進行前景連接檢查。畫面顯示支持動畫功能，用鼠標(biāo)點出設(shè)備對象操作菜單。(3) 數(shù)據(jù)庫采用事件驅(qū)動方式，當(dāng)事件產(chǎn)生后，立刻處理和此事件有關(guān)的工作，例如判

41、斷是否為事故、故障，是否要啟動追憶，推出事故處理指導(dǎo)，啟動順控流程等。(4) 分布式智能報警,報警信息就地存放，可以減少網(wǎng)絡(luò)信文。并且如果局部發(fā)生故障不會造成整體報警信息的丟失。采用多媒體技術(shù)提供專家指導(dǎo)。報警信息可按對象、設(shè)備、級別、時間段查詢，并可逐條或全部確認(rèn)。(5) 控制調(diào)節(jié)的編程采用電力系統(tǒng)人員熟悉的流程圖方式輸入，支持在線調(diào)試，在線修改、離線仿真，并自動提供運行人員界面，反映流程執(zhí)行情況。(6) 定制AGC/AVC界面，用戶只需配置各種參數(shù)，系統(tǒng)自動生成AGC/AVC算法和人機操作界面。提供簡單手段，使得可以修改算法，以適應(yīng)特殊工程要求。(7) 系統(tǒng)生成支持簡單安裝。提供友善的界面

42、，引導(dǎo)監(jiān)控軟件的安裝和配置。用戶手冊為具有豐富圖形的電子書，可隨時打印，并可方便地隨著軟件版本的更新而更新。2.7.3 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)整個系統(tǒng)軟件應(yīng)符合國際開放系統(tǒng)組織推薦的開放式系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各計算機均應(yīng)采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)軟件，主機、工作站使用完全兼容UNIX/Windows/Linux不同的操作系統(tǒng)。設(shè)備采用模塊化設(shè)計以確保其操作簡便。數(shù)據(jù)庫采用ORACLE或SqlServer數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)具有下列特點：(1) 提供了多用戶、多進程、并發(fā)文件和記錄操作，完善的用戶安全機制，功能強大、方便的通訊和聯(lián)網(wǎng)能力。(2) 操作系統(tǒng)在所提供的硬件構(gòu)造中有實用成功的經(jīng)驗。(3)

43、具有很強的外圍設(shè)備控制管理能力。(4) 支持多種高級語言軟件開發(fā)平臺。(5) 能將數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種格式。(6) 執(zhí)行診斷檢查、自動切除故障和自動重新啟動。(7) 對系統(tǒng)的啟動、終止、監(jiān)視、組態(tài)和其他聯(lián)機活動將有交互式語言、命令程序支持。(8) 方便有效的多種通訊功能； 具有錯誤檢測和校正的標(biāo)準(zhǔn)程序。(9) 為系統(tǒng)生成提供服務(wù)； 可伸縮性，支持集群和多CPU運行。(10) 文件管理系統(tǒng)采用性能優(yōu)良的層次文件結(jié)構(gòu)和多重保護機制，提供文件控制功能。 開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)提供多種工具及管理程序，滿足各種應(yīng)用系統(tǒng)的的開發(fā)需求。C,C+,JAVA,FORTRAN等高級語言編譯系統(tǒng)及交互

44、式可視化環(huán)境提供了較強的編程能力和格式各樣的工具，開發(fā)用戶接口可設(shè)計直觀、靈巧、風(fēng)格一致的應(yīng)用程序。提供了具有國際標(biāo)準(zhǔn)的C,C+,JAVA,TCP/IP,ODBC,SQL等軟件接口，使得應(yīng)用程序具有跨平臺的廣泛應(yīng)用環(huán)境。還提供了符合IEEE61131標(biāo)準(zhǔn)的PLC編程軟件，使控制編程更加規(guī)范、通用。 應(yīng)用軟件包為了更好的進行實時數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和保存，以及和其他信息管理系統(tǒng)傳遞和共享信息資源，使用了以下應(yīng)用軟件包。(1) 商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過ODBC接口可使用的系統(tǒng)有SQL Server，DB2,Oracle,Sybase等。這些系統(tǒng)提供了客戶機/服務(wù)器平臺，具有各種高級統(tǒng)計、檢

45、索、備份和恢復(fù)功能。(2) 豐富的人機接口基本軟件軟件具有圖形顯示的X WINDOW/Mitif軟件包和報表軟件。實時數(shù)據(jù)進行各種統(tǒng)計后，可按一定表格格式顯示和打印。軟件包中的電子表格軟件，可以非常靈活、方便的生成各種表格，這些表格可以是文本的，也可以是圖形的，例如各種餅圖、折線、三維表等。 網(wǎng)絡(luò)管理軟件提供TCP/IP、FTP、NFS、瀏覽器軟件等。2.7.4 支持軟件許繼電氣股份有限公司為監(jiān)視控制系統(tǒng)提供最佳的軟件配置，提供用于系統(tǒng)診斷、管理、維護、擴充及遠(yuǎn)方登錄等服務(wù)的軟件工具，數(shù)據(jù)庫的規(guī)模能滿足功能所需的全部數(shù)據(jù)，并適合所需的各種數(shù)據(jù)類型，以保證實現(xiàn)系統(tǒng)功能要求，操作要求

46、和性能要求。(1) 數(shù)據(jù)采集與處理l 中斷SOE處理變位、記錄及報警處理l 狀態(tài)開關(guān)量處理變位、記錄及報警處理l 模擬量采集、處理及越限報警l 脈沖量采集、計數(shù)及處理l BCD數(shù)字量采集及處理l 功能塊及綜合信息處理及運算l I/O通道及模件、非法處理及系統(tǒng)故障診斷l(xiāng) 正常掃查信息處理(2) 實時數(shù)據(jù)庫管理軟件 l 數(shù)據(jù)庫加載l 數(shù)據(jù)庫基本運行計算l 數(shù)據(jù)庫事件引發(fā)處理l 數(shù)據(jù)庫功能塊及綜合處理計算l 數(shù)據(jù)庫管理l 數(shù)據(jù)庫服務(wù)l 歷史數(shù)據(jù)庫接口l 數(shù)據(jù)庫設(shè)備驅(qū)動接口(3) 人機接口軟件 l 命令分析處理、語法檢查、登錄l 系統(tǒng)控制方式設(shè)置、切換、閉鎖l 遠(yuǎn)方通訊信息處理l 系統(tǒng)控制權(quán)限管理l

47、簡報登錄顯示處理l 報表登錄、顯示、打印處理l 控制流程窗口、運行、閉鎖處理l 圖形畫面顯示、刷新處理l 趨勢顯示、處理l 數(shù)值輸入處理l 命令輸入處理l 語音報警軟件l 光字牌顯示及查詢軟件(4) 網(wǎng)絡(luò)管理、雙機切換處理軟件 l 網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)l 雙機切換控制l 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)視l I/O故障檢測l 軟件功能管理l 軟件自恢復(fù)功能(5) 設(shè)備驅(qū)動軟件 l 各種PLC驅(qū)動軟件l 其他設(shè)備驅(qū)動軟件(6) 通訊軟件 l 各種遠(yuǎn)動規(guī)約通訊軟件l 與其設(shè)備通訊軟件(7) 歷史數(shù)據(jù)庫軟件 l 標(biāo)準(zhǔn)實時庫與ODBC接口軟件l 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理軟件l 歷史數(shù)據(jù)庫圖形接口軟件l 歷史數(shù)據(jù)庫報表處理軟件l 歷史數(shù)據(jù)

48、備份及管理軟件l 歷史趨勢處理軟件(8) LCU軟件 l 實時數(shù)據(jù)加載l 中斷及實時鐘處理l 操作命令處理l 事故記錄、追憶l 模擬量數(shù)據(jù)采集和處理l 開關(guān)量數(shù)據(jù)采集和處理l 脈沖量計數(shù)和處理l BCD碼采集處理l PID調(diào)節(jié)l 綜合量處理l 控制閉鎖和操作處理l 順序控制流程解釋與執(zhí)行l(wèi) 輔設(shè)控制通訊l I/O有效判別處理l 現(xiàn)地人機圖形接口(9) GPS時鐘同步處理 l 網(wǎng)絡(luò)對時軟件l GPS設(shè)備通訊軟件l LCU模件分同步對時軟件(10) 故障錄波分析軟件l 原始波形顯示（繪制故障錄波原始波形，并顯示實時值）l 諧波分析（本工具可以計算出124次諧波）l 矢量分析（通過矢量圖，可以很直觀

49、地比較各個模擬量之間的相對關(guān)系）l 功率分析（可以實時了解到線路上的功率分布）l 繼電器動作特性及軌跡分析（阻抗軌跡分析）：繪制阻抗軌跡，計算并顯示當(dāng)前阻抗的復(fù)數(shù)表達式l 序分量分析（監(jiān)視各模擬量的正序、負(fù)序和零序分量）l 差動再現(xiàn)（繪制比例制動式差動動作軌跡，監(jiān)視差動電流軌跡）l 數(shù)值分析（實時計算并顯示模擬量通道的瞬時值、基波值和有效值）(11) 高級應(yīng)用軟件 l 站內(nèi)經(jīng)濟運行軟件l 自動電壓控制AVCl 自動發(fā)電控制AGC(12) 系統(tǒng)組態(tài)軟件 l 系統(tǒng)配置組態(tài)l I/O數(shù)據(jù)庫組態(tài)l 對象數(shù)據(jù)庫組態(tài)l 圖形組態(tài)l 可視化流程組態(tài)（包括梯形圖、SFC、功能塊、格式化文本）l 歷史數(shù)據(jù)庫組態(tài)

50、l 報表組態(tài)(13) Web功能軟件l Web服務(wù)器支持軟件l 遠(yuǎn)程圖形處理l 遠(yuǎn)程報表處理l 防火墻及數(shù)字證書安全處理(14) 圖形人機接口 圖形人機接口的開發(fā)是基于多窗口系統(tǒng)。 它提供一個交互式的圖形編輯程序供用戶產(chǎn)生人機接口的畫面，并可由用戶定義圖形與數(shù)據(jù)庫之間的連接，以便由實時圖形軟件顯示出反映現(xiàn)場情況的動態(tài)畫面。其中圖形功能提供了：矩形、多邊形、線、折線、圓(弧)、網(wǎng)格、ASCII字符、漢字、Bitmap及符號操作等目標(biāo)。操作提供了：選取、移動、刪除、拷貝、存取、改變顏色、改變線型、改變填區(qū)型、改變字型等。動態(tài)鏈接提供了：變顏色、變數(shù)字、變尺寸、閃光、趨勢、人工設(shè)值、啟動順控、鍵調(diào)畫

51、面，信息窗口等功能。人機界面軟件將允許操作員在不詳盡了解計算機知識的情況下，能增加或修改操作員命令、顯示形式和記錄形式。操作人員可以直接在畫面上選中某個設(shè)備，系統(tǒng)彈出控制面板，直觀控制現(xiàn)場設(shè)備。 數(shù)據(jù)庫管理 我們定義并開發(fā)了適用于水電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的實時數(shù)據(jù)庫語言，用戶可用這種語言為系統(tǒng)的各節(jié)點定義數(shù)據(jù)庫，并規(guī)定數(shù)據(jù)在適當(dāng)時間或事件發(fā)生時應(yīng)完成的操作。數(shù)據(jù)庫加載程序?qū)τ脩艟帉懙臄?shù)據(jù)庫語言程序進行語法檢查，并按要求建立數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫管理程序借助通訊軟件為整個分布系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫的服務(wù)；數(shù)據(jù)庫運行程序?qū)?shù)據(jù)中的算術(shù)，邏輯運算進行操作，并對實時數(shù)據(jù)進行刷新。數(shù)據(jù)庫管理軟件將滿足以下要求：

52、l 提供用于實時數(shù)據(jù)存儲和檢索的數(shù)據(jù)庫管理軟件，該軟件能提供各節(jié)點存儲瞬時狀態(tài)、事件數(shù)據(jù)、測量值和用于趨勢分析和定期報告的數(shù)據(jù)以及歸檔和檢索這類數(shù)據(jù)庫管理。l 提供用于歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索的數(shù)據(jù)庫管理軟件.該軟件能提供存儲、歸檔和檢索這類數(shù)據(jù)庫管理。l 提供數(shù)據(jù)庫生成軟件，用此軟件生成和修改數(shù)據(jù)庫。l 支持應(yīng)用軟件直接迅速存取數(shù)據(jù)、以及對數(shù)據(jù)的查詢修改和擴充；l 保持應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間的高度獨立性；l 保持?jǐn)?shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的可靠性。將采取措施確保有效的數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫中；l 提供數(shù)據(jù)保護、以防人為或程序造成的不正當(dāng)修改；l 使用任何編程語言編制的應(yīng)用程序都可以使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；l 數(shù)據(jù)庫軟件能提供

53、各點數(shù)據(jù)的瞬時狀態(tài)，事件事故的報警、登錄、動作次數(shù)，各測量值的越復(fù)限處理、登錄、定時定期數(shù)據(jù)的歸檔、檢索等功能，并可將各基本點進行組合、運算，組成較為復(fù)雜，便于使用的運算點。同時系統(tǒng)還提供歷史數(shù)據(jù)庫軟件，以便對歷史數(shù)據(jù)進行存檔并具有查閱、打印、檢索等功能。目前的數(shù)據(jù)庫語言包括以下數(shù)據(jù)類型及功能：設(shè)備操作：l 模擬量輸入；l 數(shù)字量輸入；l 交流量輸入；l SOE順序事件記錄；l 脈沖量輸入；l 數(shù)字量輸出；l 模擬量輸出；l PID比例積分微分操作；關(guān)系運算：如：大于> 、小于< 、等于 等邏輯操作：如與、或、非、異或等算術(shù)操作：如加、減、乘、模、絕對值、開方、指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)

54、。其他還有：報警操作、表達式操作等組成一個功能完善的數(shù)據(jù)庫語言。 通訊軟件 提供通信軟件，用于監(jiān)控系統(tǒng)各節(jié)點之間的通信和數(shù)據(jù)交換； 提供人-機通信軟件，用于通過交互式顯示、完成所有操作和控制功能。 順序控制 為了滿足水電站的控制要求，提供畫流程圖的工具，用直觀的、交互的方法，編制控制調(diào)節(jié)的算法。執(zhí)行程序解釋執(zhí)行，并用圖形化方式顯示流程實際執(zhí)行過程，支持在線調(diào)試，在線修改和離線仿真。主要提供畫流程的框圖：開始框、判斷框、操作框、子流程框、注解框等。 報警處理本系統(tǒng)提供了報警處理、報警管理和報警顯示來處理現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生的事件。報警處理主要完成當(dāng)發(fā)生某個事件時

55、，進行綜合判斷，決定是否需要報警，事件發(fā)生的重要性如何，是否需要啟動相應(yīng)處理流程、進行報警。報警管理主要收集報警信息，完成按設(shè)備、按重要性分類、檢索查詢。報警顯示提供查詢界面各類事件，并可對單條、某一設(shè)備或全部發(fā)生事件進行確認(rèn)。 統(tǒng)計檢索1）歷史數(shù)據(jù)查詢管理指定一覽表記錄查詢時間，選擇任何一種類型一覽表，自動查詢一覽表記錄。2）報表統(tǒng)計自動統(tǒng)計各種報表數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中供報表顯示使用。統(tǒng)計包括： l 模擬量整點值、日值、月值、季值、年值； l 模擬量每天、每月、每季、每年越上、下限次數(shù)和越上、下限時間； l 開關(guān)每天、每月、每季、每年分、合次數(shù)及時間； l 電度量整點、日、月、季、年表讀數(shù)； l 電度量每天、每月、每季、每年峰、平、谷累計值。3）自動數(shù)據(jù)管理l 按所配備設(shè)備容量大小，選擇歷史數(shù)據(jù)周期，保存周期內(nèi)歷史數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)按選擇方式保存，如保存整點值； l 一覽表記錄按用戶要求保存相應(yīng)記錄；4）手工刪除歷史記錄，指定刪除記錄時間，刪除相應(yīng)數(shù)據(jù)庫記錄。5）備份/恢復(fù)可按指定時間段將歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)備份到其他介質(zhì)。 自診斷提供方便的尋找故障位置、消除故障以及軟、硬件維護使用的自診斷軟件。自診斷軟件將能準(zhǔn)確的判斷硬件故障具體發(fā)生在哪一塊