智能水電廠教學(xué)課件

1、智能水電廠匯報(bào)提綱1.智能水電廠的提出2.智能水電廠的概述3.以東北電網(wǎng)白山發(fā)電廠智能化改造為例介紹其計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能水電廠的提出1.智能電網(wǎng)的要求2.數(shù)字化變電站（IEC61850）智能電網(wǎng)的要求按照國(guó)網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)”智能電網(wǎng)的理念，2010年國(guó)網(wǎng)東北有限公司決定以白山發(fā)電廠作為試點(diǎn)，開展智能化水電廠的建設(shè)，通過水電機(jī)組狀態(tài)檢修、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、梯級(jí)水電站群經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、大壩安全監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)自動(dòng)化、通信網(wǎng)絡(luò)等方面的智能化改造，全面提升白山發(fā)電廠的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，提高設(shè)備的可觀性、可控性、可調(diào)性，實(shí)現(xiàn)機(jī)組并網(wǎng)快速化、安全化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化

2、，提升網(wǎng)廠智能協(xié)調(diào)水平。 數(shù)字化變電站（IEC61850）以IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用為現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，將其延伸至水電廠的應(yīng)用。結(jié)合水電廠與變電站的不同之處，提出一種適合水電廠智能化的實(shí)現(xiàn)方案。最終實(shí)現(xiàn)IEC61850在智能水電廠中的應(yīng)用。智能水電廠的概述智能化水電廠通過采用先進(jìn)的傳感器、電子、信息、通信、控制、智能分析軟件等技術(shù)，建立全廠信息采集、傳輸、分析、處理的統(tǒng)一信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水電廠的自動(dòng)運(yùn)行控制、設(shè)備狀態(tài)檢修、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)、分布協(xié)同控制、智能分析決策等高級(jí)應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化。通過智能水電廠建設(shè)，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化，數(shù)據(jù)

3、的采集和傳輸光纖化，全廠數(shù)據(jù)共享互動(dòng)化，各信息系統(tǒng)之間有機(jī)配合與互操作，減少設(shè)備重復(fù)建設(shè)，節(jié)約大量二次電纜，解決電站抗干擾問題，提高設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性，最終減少電站投資。建設(shè)智能水電廠，目的是提升水電廠的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，進(jìn)一步提高機(jī)組的可觀性、可控性和可調(diào)性，提升網(wǎng)廠之間的智能協(xié)調(diào)水平。由于國(guó)內(nèi)在智能水電廠方面剛剛起步研究，加強(qiáng)智能水電廠的概念、目標(biāo)、功能、系統(tǒng)配置及系統(tǒng)間互動(dòng)的研究，有利于推動(dòng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)組狀態(tài)檢修、水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面研究的展開。白山水電廠智能化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)2010年3月東北電網(wǎng)公司“白山發(fā)電廠智能化水電廠改造規(guī)劃設(shè)計(jì)”研討會(huì)的邀請(qǐng)，北京中

4、水科水電科技開發(fā)有限公司、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院等5家設(shè)計(jì)、科研單位應(yīng)邀出席了會(huì)議。 2010年5月東北電網(wǎng)公司對(duì)東北電網(wǎng)有限公司直屬水電廠智能化規(guī)劃綱要、白山發(fā)電廠智能化水電廠規(guī)劃設(shè)計(jì)等綱領(lǐng)性文件的評(píng)審，東北電網(wǎng)公司直屬水電廠智能化規(guī)劃等工作基本告一段落，水電廠智能化改造進(jìn)入全面建設(shè)階段。2010年10月東北電網(wǎng)智能化水電廠2010年建設(shè)項(xiàng)目方案細(xì)節(jié) 確定。2011年1月東北電網(wǎng)公司白山廠統(tǒng)一時(shí)鐘系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目作為該廠第一臺(tái)智能化水電廠改造項(xiàng)目，于1月4日正式開工，由此也拉開了該廠智能化水電廠建設(shè)的帷幕。 整個(gè)電廠的改造工作由我們公司來完成，集成化統(tǒng)一平臺(tái)由南瑞集團(tuán)實(shí)施。 現(xiàn)實(shí)狀況白山發(fā)電廠經(jīng)過多

5、年的不懈努力，在國(guó)內(nèi)已率先建立了梯級(jí)集控中心監(jiān)控、電站監(jiān)控、水情水調(diào)、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)、繼電保護(hù)、大壩監(jiān)測(cè)、計(jì)量等自動(dòng)化系統(tǒng)也初具規(guī)模。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和理念的不斷創(chuàng)新，上述系統(tǒng)和裝置等二次系統(tǒng)也日臻完善，為白山發(fā)電廠智能化建設(shè)提供了必要的條件和基礎(chǔ)。由于缺少統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，各自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)間接口復(fù)雜，難以相互兼容與互操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)共享困難，對(duì)水電站生產(chǎn)管理和自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步提高形成制約。 互操作問題。不同廠家通信體系結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，設(shè)備間通信協(xié)議和接口自成體系，給同一廠家不同時(shí)期產(chǎn)品維護(hù)帶來困難，使得不同廠家設(shè)備間的互操作性不易實(shí)現(xiàn)。這些問題給設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試、后期維護(hù)

6、、升級(jí)帶來了很大的困難，也降低了系統(tǒng)的可靠性。 智能化建設(shè)總目標(biāo)遠(yuǎn)方智能控制：完成梯級(jí)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化升級(jí)，通過對(duì)通信傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，在吉林市實(shí)現(xiàn)白山梯級(jí)電站遠(yuǎn)方智能集中控制。全廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：完成水情、氣象、水調(diào)和防汛決策指揮等系統(tǒng)的智能化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)白山梯級(jí)水庫(kù)智能化聯(lián)合調(diào)度，提高全廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。狀態(tài)檢修：完成全廠狀態(tài)檢修系統(tǒng)的智能化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組、變壓器、斷路器等主要發(fā)電設(shè)備及水工建筑物的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障智能診斷，提高設(shè)備故障診斷水平，減少運(yùn)行維護(hù)及檢修成本。完成大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能化建設(shè)，為各種水工建筑物的安全生產(chǎn)決策提供科學(xué)的依據(jù)。建設(shè)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)：完成

7、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、管理信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享與綜合應(yīng)用。提高經(jīng)濟(jì)效益：完成基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)智能化建設(shè)，提高設(shè)備安全運(yùn)行水平，全面提升經(jīng)濟(jì)效益，提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。智能化水電廠的優(yōu)點(diǎn)基于高速工業(yè)以太網(wǎng)交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全站信息的共享。采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”方式只能在間隔內(nèi)共享過程層信息。采用高速工業(yè)以太網(wǎng)交換技術(shù)可以共享全部過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使間隔層裝置可以基于全廠電壓、電流信息和開關(guān)量信息實(shí)現(xiàn)保護(hù)和控制功能。 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能的整合，簡(jiǎn)化現(xiàn)有的水電廠監(jiān)測(cè)設(shè)備，系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)、可靠。僅用一套間隔層測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)控、錄波、測(cè)距、選線等自動(dòng)化功能，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備大大減少和簡(jiǎn)化

8、，顯著降低了一次性設(shè)備成本和運(yùn)行維護(hù)成本；同時(shí)由于裝置減少和消除了復(fù)雜的電纜接線，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性?；谌拘畔⒐蚕韺?shí)現(xiàn)集中保護(hù)、測(cè)控功能，可以充分發(fā)揮智能水電廠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。智能水電廠中采用電子式互感器和智能高壓電氣等過程層設(shè)備，在過程層實(shí)現(xiàn)了電氣信息的數(shù)字化，不僅避免了傳統(tǒng)方式下的電纜連接，也使數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和共享成為可能。智能化水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)智能化水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循IEC61850、IEC60870和國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 智能水電廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能水電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備;在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為

9、三個(gè)層次，根據(jù)1EC61850通信協(xié)議定義，這三個(gè)層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。其中，站控層與間隔層網(wǎng)絡(luò)采用交換式以太網(wǎng)，介質(zhì)可選雙絞線。間隔層與過程層的網(wǎng)絡(luò)也采用交換式以太網(wǎng)，介質(zhì)應(yīng)采用單模光纖。 智能化水電廠結(jié)構(gòu)圖過程層過程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，或者說是指智能化電氣設(shè)備的智能化部分 實(shí)時(shí)電氣量檢測(cè)狀態(tài)參數(shù)在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)間隔層匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息 實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能 實(shí)施本間隔操作閉鎖功能 實(shí)施操作同期及其他控制功能 對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出，具有優(yōu)先級(jí)別的控制 承上啟下的通信功

10、能，即同時(shí)高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能 站控層通過兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。按既定規(guī)約，將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心 。接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令，轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行 。具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能 具有(或備有)站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控，人機(jī)聯(lián)系功能。如顯示、操作、打印、報(bào)警，甚至圖像、聲音等多媒體功能 。具有對(duì)間隔層、過程層諸設(shè)備的在線維護(hù)、在線組態(tài)，在線修改參數(shù)的功能。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造方案 2010年10月-2011年6月為第一階段。主要完成白山發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件升級(jí)改造，可保留主要計(jì)算機(jī)設(shè)備和PLC，進(jìn)行軟件

11、和少量硬件升級(jí)，使升級(jí)到H9000 V4.0，顯著提升系統(tǒng)的智能化水平，優(yōu)化系統(tǒng)性能。對(duì)于現(xiàn)地層智能設(shè)備數(shù)據(jù)通訊，優(yōu)先采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備間數(shù)據(jù)交換，其他數(shù)據(jù)可通過IEC61850通信網(wǎng)關(guān)或常規(guī)網(wǎng)關(guān)方式實(shí)現(xiàn)接入。 2011年6月-2012年1月為第二階段。主要完成IEC61850標(biāo)準(zhǔn)接口開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)符合IEC61850的IED設(shè)備的接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用兩層結(jié)構(gòu)，即一次設(shè)備仍采用傳統(tǒng)的PT/CT，站控層和間隔層采用IEC61850-8-1通信。和支持IEC61850的IED設(shè)備通信仍采用IEC61850網(wǎng)關(guān)的方式。通過在站控層增加2臺(tái)IEC61850網(wǎng)關(guān)以及為每一個(gè)LCU增加一個(gè)IE

12、C61850網(wǎng)關(guān)，提供系統(tǒng)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)接口，支持符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化保護(hù)或者IED設(shè)備的接入。IEC61850網(wǎng)關(guān)與支持IEC61850的IED設(shè)備通過IEC61850-8-1進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化保護(hù)和測(cè)控裝置的數(shù)據(jù)采集和控制。 PLC更換為支持IEC61850的PLC，具有接入非常規(guī)PT/CT和開關(guān)控制器的能力，LCU與站控層通信采用私有規(guī)約。間隔層設(shè)備(包括機(jī)組LCU、開關(guān)站LCU、公用LCU)的數(shù)據(jù)來自合并單元，合并單元可以IEC61850-9-1，IEC61850-9-2發(fā)送采樣值。間隔層設(shè)備對(duì)開關(guān)量的控制通過向開關(guān)控制器發(fā)送GOOSE報(bào)文實(shí)現(xiàn) 智能化水電廠軟件結(jié)

13、構(gòu) 改造后系統(tǒng)的主要功能智能數(shù)據(jù)處理與報(bào)警技術(shù)具有自學(xué)習(xí)功能的自動(dòng)發(fā)電控制技術(shù)系統(tǒng)的安全防誤措施智能化信息查詢與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)設(shè)備運(yùn)行工況智能統(tǒng)計(jì)分析與管理系統(tǒng)智能自診斷技術(shù)事故處理專家系統(tǒng)WEB信息發(fā)布系統(tǒng)分布式全廠衛(wèi)星時(shí)鐘同步技術(shù)謝謝！每一個(gè)優(yōu)秀的人，都有一段沉默的時(shí)光。那一段時(shí)光，是付出了很多努力，忍受孤獨(dú)和寂寞，不抱怨不訴苦，日后說起時(shí)，連自己都能被感動(dòng)日子。8月-228月-22Wednesday, August 3, 2022企業(yè)的出路在于產(chǎn)品更新?lián)Q代。16:34:0516:34:0516:348/3/2022 4:34:05 PM在企業(yè)內(nèi)部，只有成本。8月-2216:34:0516:

14、34Aug-2203-Aug-22人人是人才，賽馬不相馬，給每一個(gè)愿意干事的人才以發(fā)揮才干的舞臺(tái)。16:34:0516:34:0516:34Wednesday, August 3, 2022旁觀者的姓名永遠(yuǎn)爬不到比賽的計(jì)分板上。8月-228月-2216:34:0516:34:05August 3, 2022我不理解這句話的意思。2022年8月3日4:34 下午8月-228月-22漸進(jìn)思想是創(chuàng)新的最大敵人。03 八月 20224:34:05 下午16:34:058月-22無須匆忙，該來的總會(huì)來，在對(duì)的時(shí)間，和對(duì)的人，因?yàn)閷?duì)的理由。八月 224:34 下午8月-2216:34August 3, 2022人在得意時(shí)須沉得住傲氣；失意時(shí)則要忍得住火氣。2022/8/3 16:34:0516:34:0503