袁家壩水電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方案分析

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現(xiàn)如今，水電站進展急速，隨著科學技術(shù)的進展，以計算機監(jiān)控為根基的綜合自動化系統(tǒng)被逐步應(yīng)用于水電站創(chuàng)辦中。對此，本文首先介紹了小型水電站自動化系統(tǒng)設(shè)計原那么，然后以袁家壩水電站為研究對象，對袁家壩水電站自動化系統(tǒng)布局及其設(shè)計方案舉行了細致探究，以期為類似工程供給借鑒。

袁家壩水電站；綜合自動化系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

在小型水電站工程創(chuàng)辦中采用先進的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，不僅有利于儉約水電站工程運行本金，而且還能夠有效裁減工人勞動量，是水電站自身生產(chǎn)和進展的需要。因此，對水電站綜合自動化系統(tǒng)布局以及概括的設(shè)計方案舉行深入研究意義重大。

1、綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計概述

1.1小型水電站特點

與大型以及中型水電站系統(tǒng)設(shè)計不同的是，在舉行小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要充分考慮小型水電站實際處境，設(shè)計符合實際需要的監(jiān)控系統(tǒng)。小型水電站的特點主要表達在以下五個方面：投資創(chuàng)辦本金低、電壓變化較大、實際運行方式變化較大、技術(shù)水平較低、日常維護以及技術(shù)更新費用少。

1.2小型水電站自動化系統(tǒng)設(shè)計原那么

綜合考慮上文所提小型水電站特點，在舉行小型水電站自動化系統(tǒng)設(shè)計過程中，理應(yīng)留神性價比高、技術(shù)水平高、穩(wěn)當性高、自動化水平高等。在小型水電站設(shè)計創(chuàng)辦過程中，資金因素至關(guān)重要，因此，在小型水電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中，首先需要考慮經(jīng)濟因素，以最少的資金投入達成最高的設(shè)計水平。另外，要求小型水電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平對比高，小型水電站工程是民生工程，其實際運行效果與人們的日常生活緊密相關(guān)，因此，小型水電站設(shè)計創(chuàng)辦務(wù)必符合農(nóng)村進展需要，盡量采用先進的自動化智能化設(shè)備，提升小型水電站的運行穩(wěn)當性。除此以外，要求小型水電站自動化系統(tǒng)能夠具備完整的操縱功能，對此，務(wù)必增加資金投入，在有限的資金投入的根基上，盡量采用先進的、完善的系統(tǒng)操縱功能。

2、袁家壩水電站概況

袁家壩水電站地處畢節(jié)地區(qū)納雍縣境內(nèi)，烏江干流北源六沖河右岸一級支流鼠仲河河上，為鼠仲河上已建的一座小型水電站。

袁家壩水電站壩址以上集雨面積162.0km2，多年平均流量3.47m3/s，前池正常水位1265.5m，裝機容量5.0MW。

原袁家壩水電站渠道承受著袁家壩、胡家壩300畝的澆灌任務(wù)。所以，本次改擴建后的袁家壩水電站渠道也考慮原灌面的澆灌，袁家壩水電站的開發(fā)任務(wù)為澆灌發(fā)電。

袁家壩水電站位于納雍縣寨樂鄉(xiāng)境內(nèi)，是畢節(jié)地區(qū)水力資源復查報告中推舉的梯級開發(fā)中的第一個梯級，在六沖河右岸一級支流鼠仲河上。壩址以上流域面積1162km2，多年平均流量3.47m3/s。電站裝機5.0MW，可供給電量2450萬kw·h。本工程工程靜態(tài)總投資2280萬元，單位千瓦投資6334元/kw，單位電度投資1.44元/kw·h，技術(shù)經(jīng)濟指標較優(yōu)，開發(fā)條件較好。

袁家壩水電站建成后并入納雍地方電網(wǎng)，主要供電區(qū)為納雍縣，袁家壩水電站電站的改擴建，不僅有利于促進鼠仲河的水能開發(fā)，也是鼠仲河水能資源開發(fā)的必然選擇，而且對于實現(xiàn)納雍縣確定的總體目標：圍繞資源優(yōu)勢，依托科技進步和體制創(chuàng)新做大做強煤電產(chǎn)業(yè)起到重要的促進作用，對該區(qū)人民盡快脫貧致富奔小康，進展地方經(jīng)濟，提高該區(qū)生產(chǎn)力水平有較大的作用。因此，袁家壩水電站的改擴建地方經(jīng)濟進展的需要。

3、貴州袁家壩水電站自動化系統(tǒng)技術(shù)配置方案

3.1系統(tǒng)布局功能及設(shè)計方案簡述

該水電站自動化系統(tǒng)采用分層分布全開放式微機自動化操縱系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由站級操縱層和現(xiàn)地操縱層（LCU層）構(gòu)成，電站操縱級包括一臺操作員工作站，實現(xiàn)全站的監(jiān)測、操縱和人機對話以及數(shù)據(jù)遠方傳送處理。現(xiàn)地操縱級包括2套機組LCU（現(xiàn)地操縱單元）系統(tǒng)、1套公用LCU系統(tǒng)以及微機養(yǎng)護系統(tǒng)等，實現(xiàn)對各生產(chǎn)對象的監(jiān)控。

機組片面由機組電氣養(yǎng)護裝置、機組操縱裝置（可編程操縱器PLC）、電量和非電量測控裝置（包括機組溫度、轉(zhuǎn)速、油壓、氣壓、水壓）、同期裝置及其他附件組成。

公用系統(tǒng)由公用設(shè)備養(yǎng)護裝置（主變養(yǎng)護裝置、線路養(yǎng)護裝置）、公用設(shè)備操縱裝置（PLC）、公用設(shè)備電量和的非電量測控裝置、同期裝置及其他附件組成。同期系統(tǒng)采用微機自動準同期裝置，具有穩(wěn)當性高、并網(wǎng)速度快等優(yōu)點。勵磁裝置和調(diào)速器可通過通信接口直接與相應(yīng)的LCU系統(tǒng)舉行通信，接入水電站綜合自動化系統(tǒng)。

微機養(yǎng)護系統(tǒng)包括發(fā)電機養(yǎng)護、變壓器養(yǎng)護、線路養(yǎng)護及廠用變養(yǎng)護等，各養(yǎng)護裝置與操作員工作站舉行通訊，完成對于整個系統(tǒng)的微機繼電養(yǎng)護。

3.2水電站綜合自動化系統(tǒng)布局

袁家壩水電站的操縱系統(tǒng)為全分布式，整個操縱系統(tǒng)是由兩種操縱層所組成的，分為站級和現(xiàn)地操縱層兩種，在而這之間，采用光纖通信方式。在該綜合自動化系統(tǒng)中，繼電養(yǎng)護系統(tǒng)能夠與操縱層直接連通，這樣能夠有效提高信息傳遞的切實性和高效性。

3.3系統(tǒng)硬件

在自動化操縱系統(tǒng)中，主要的硬件設(shè)備包括打印機、計算機、USB電源等。

3.4自動化操縱級功能

3.4.1操縱調(diào)理功能

在自動化操縱系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)管理人員的命令對機組運行舉行操縱，另外，監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)管理人員的增減命令對機組舉行有效調(diào)理，包括斷路器調(diào)和、機組啟動或者停機等等。

3.4.2自動發(fā)電操縱功能

在貴州袁家壩水電站自動化操縱系統(tǒng)的實際運行過程中，各個機組均能夠協(xié)調(diào)工作，高效運行，有利于制止機組受到運行干擾。另外，監(jiān)控系統(tǒng)在實際運行過程中還能夠?qū)λ娬景l(fā)電運行舉行有效操縱。

3.4.3自動電壓操縱功能

電壓自動操縱系統(tǒng)的主要作用是有效維護母線電壓，確保各臺機組都能過依據(jù)確定的比例對無功功率舉行科學合理的調(diào)配。在自動電壓操縱系統(tǒng)運行中，CRT上可以顯示全體的指導數(shù)據(jù)，運行人員可以據(jù)此舉行操作。

3.4.4運行人員操作臺操縱功能

在系統(tǒng)運行過程中，工作人員只需要通過監(jiān)控系統(tǒng)接口，即可對水電站機組舉行有效操縱，對有功功率以及無功功率舉行調(diào)整，同時，還可以對機組負荷、變壓器油溫、斷路器分合等舉行調(diào)整和操縱。對于上述全體操作，工作人員都能夠在操作臺上舉行操縱，而監(jiān)控系統(tǒng)中具有完善的硬件和軟件，因此，能夠?qū)δ骋徊倏v級舉行獨立操縱。另外，需要留神的是，在整個系統(tǒng)中，機械電器養(yǎng)護裝置所發(fā)出的停機命令與監(jiān)控系統(tǒng)相比，具有更高的操縱權(quán)和優(yōu)先處理權(quán)。

3.4.5事故處理指導功能

在水電站系統(tǒng)實際運行過程中，假設(shè)設(shè)備發(fā)生故障問題，那么監(jiān)控系統(tǒng)可以實時提出對于故障事故的處理觀法，以及促進系統(tǒng)快速恢復正常運行工況的觀法。

3.4.6數(shù)據(jù)通信

（1）在監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中，其可以根據(jù)通信工作站以及上級調(diào)度，確保實施數(shù)據(jù)通信穩(wěn)當性，同時，其還能夠與水情測報系統(tǒng)、電力系統(tǒng)繼電養(yǎng)護及安好自動裝置實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)與微機五防系統(tǒng)間的通信

（3）監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)地各輔佐智能設(shè)備間的通信。

（4）對于監(jiān)控系統(tǒng)中各個設(shè)備的信息交換，可以采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布局來實現(xiàn)。

3.5袁家壩水電站系統(tǒng)軟件配置

水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件是由多個軟件所組成的，包括計算機系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、工具軟件以及根本軟件。其中，計算機系統(tǒng)軟件是用戶軟件開發(fā)的重要根基，通過計算機系統(tǒng)軟件，可以對用戶程序舉行編輯、連接、運行、推出等等；另外，根本軟件指的是監(jiān)控系統(tǒng)正常運行所需必要軟件，其主要功能有數(shù)據(jù)采集、處理等；除此以外，應(yīng)用軟件配置的應(yīng)用軟件為北海銀河高科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司自主研發(fā)設(shè)計的YH-5000水電站監(jiān)控管理系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)庫管理，