水电站自动化系统与计算机监控技术培训课件.ppt

 桐柏水电站概况 总体设计 总体结构 开放式系统 各层剖析 通信网络层的主要功能 桐柏水电站自动化系统经过精心设计和配置后，实时性、可靠性、安全性、可扩性、可维修性、可利用性和可变性等各项指标达到了规定的技术条件、质量标准及国家、部颁的有关规程。系统充分考虑了小型水电站的特点，投资少，见效快 ，基本实现了电站 “ 元人值班，少人值守”的运行机制。 结 语 * * 桐柏水电站 小组成员：占文刚、陈强 、冯龙锦、刘小敏 坝体类型 装机容量 水轮机型号 额定水头 额定转速 坑道式 2× 4000 kW 。 HLD54一WJ一73 293m 1500r／min 常规控制为辅 计算机监控为主 水电站监控系统有层次结构的特点，典型的水电站是由母线、机组、开关站、闸门、公用设备等组成，这些设备由 LCU 进行控制，不同的 LCU控制不同的设备对象。由此，在各类设备定义成相关类的基础上，将 LCU 定义为包含各种设备的包容类，最后将水电站定义为 LCU 的包容类，这样整个水电站就构成一个具有继承关系的树形结构，如下图:： 分层分布式结构 开放式结构 装机容量 扩大 系统规 模变大 采用不 同厂商 的产品 接口问 题如何 解决? 开放式计算机系统应运而生 体系结构模块化 模块接口标准化 功能处理分布化 应用软件的可移植性 不同系统之间的相互操作性 特点 分层分布式计算机监控系统 地域上比较分散，设备分散于主厂 房、中控室、开关站、泄洪闸门等处 设备数量多（与机组台数有关） 要求实现的功能多 水电站的监控系统构成一个分层控制结构是合理的 发电、输电生产是一个综合复杂的过程 从控制论的角度看，监控系统在结构 上是一种具有中央集权性质的系统 分层控制方式的优点 凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现，提高了响应性能，减轻了控制中心的负担，减少大量的信息传输，提高了系统的可靠性。 即使系统的某个部分因发生故障而停止工作，系统的其他部分仍能正常工作，分层之间还可以互为备用，从而大大地提高了整个系统的可靠性。 需要传送的信息量减少，敷设的电缆也大大减少，有利于减少监控系统设备的投资。 可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分阶段投资，提高了系统的灵活性和经济性。 各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合，使最低层的计算机更为实用，系统的工作效率更加提高。 缺点 整个系统的控制比较复杂，常常需要实行迭代式控制。 多机系统的软件相对复杂，需要很好地协调。 分层时要考虑的问题： 在满足系统性能的前提下，尽量减少协调。 通信设备和计算设备在系统内各层的配置要进行权衡。 ！ 分层分布式监控系统结构图 电站主控层 现地控制单元层 现地控制单元层 电 站 主 控 层 电 网 层 电站主控层的主要功能 数据采集功能 数据处理功能 控制与调节功能 监测功能 人机接口功能 事故追忆功能 事件记录功能 统计计算功能 打印功能 自诊断功能和故障处理 优化运行 电站主控层的组成 中央控制中心：对整个电站的监测、控制和管理； 1 工程师工作站 ：对电站操作人员进行系统培训和学习； 3 通讯工作站 ：发送和接收远动所需的各种信息量 ； 4 人机接口 ：在线图形显示、生产安全监控和操作 ； 5 交直流双供电源 ：为监控系统提供不间断电源保障。 6 操作员工作站 ：对整个数据进行管理 、计算和处理； 2 电站主控层详图 现地控制单元（LCU）的主要功能 数据采集功能 数据处理功能 控制与调节功能 保护功能 人机接口功能 自诊断与自恢复功能 1、数据通信的功能 完成电站主控层与各现地控制单元（LCU）之间的数据通信； 与电网调度中心，厂内信息管理系统以及水情测报系统等外部系统进行数据通信。 2、时钟同步功能 使电站主控层计算机时钟与标准时钟同步。 现地控制单元层（LCU）的主要组成部分 温度巡检仪：用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度 3 微机准同期装置：完成发电机自动同期并网； 4 微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。 5 微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。 6 智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器； 2 PLC：可以对电站开关量或模拟量的采集与控制； 1 现地控制单元详图 计算机监控软件 应用支撑软件 工具软件 数据库软件 应用软件 Unix Windows 系统软件 软件 上位机软件 LCU 软件 电网层软件 特点：模块性 、分布式、 开放性 组态软件、PLC编程软件、故障诊断等 运行于操作站 运行于工作站