1、水電站實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)        摘要: 提出了一種水電站實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)，可在水電站實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、一次圖表顯示、曲線 圖和棒圖生成、中文報(bào)表生成、事故綜合處理等功能，使電站達(dá)到無(wú)人監(jiān)控、少人值班的高 自動(dòng)化水平。使操作人員從傳統(tǒng)的、煩瑣的手工抄表中得到解脫。提高了電站的自動(dòng)化水平 和運(yùn)行的安全可靠性。 關(guān)鍵詞: 實(shí)時(shí)監(jiān)控; 專(zhuān)家系統(tǒng); 軟件; 結(jié)構(gòu) Expert System for Hydropower Plants Realtime Monitori ng Ab s tract: A supervis

2、ory control and data acquisition expert system for water power station s is discussed in this paper.The system can gather the real time data in the pow er stations and substations,and make tables and graphs from the data.All reports and curve sketches are in Chinese formar and can be printed by para

3、llel printer s.The system can record the important information in the accident moment.It achi eves high level automation in power stations monitoring. Key words: real time supervisory control and data acquisition; expert system; software; structure 1引言 傳統(tǒng)水電站監(jiān)控系統(tǒng)一般采用儀表監(jiān)控和機(jī)監(jiān)控，在廠站端用微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置RT U作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備，電

4、廠站僅僅作為數(shù)據(jù)采集與傳輸單元向調(diào)度中心發(fā)布信息，大部分監(jiān)護(hù)和控制動(dòng)作都需要手工完成，自動(dòng)化水平低。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，傳統(tǒng)電 站監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足要求。電廠站除數(shù)據(jù)采集與向調(diào)度中心發(fā)布信息外，同時(shí)需實(shí)現(xiàn)圖形、曲線、報(bào)表處理等能力。把計(jì)算機(jī)（IPC）用于電力系統(tǒng)廠站端的實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)可以和RTU通訊，并將所得的數(shù)據(jù)信息加工處理成為用戶需要的形式，實(shí)現(xiàn)電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控。此系統(tǒng)是基于專(zhuān)家系統(tǒng)的，稱(chēng)為電站實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)。系統(tǒng)提供一次接線圖實(shí)時(shí)刷新顯示，使值班人員對(duì)電器運(yùn)行狀況一目了然；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表顯示與打印功能使傳統(tǒng)的、煩瑣的手工抄表得以取代；事件順序記錄和事故追憶功能為分析事故原因帶來(lái)方

5、便；記錄存檔功能使廠站的生產(chǎn)運(yùn)行情況有案可查；豐富的曲線功能為了解電氣參數(shù)的變化提 供了客觀依據(jù)；系統(tǒng)支持用戶進(jìn)行遙控和遙調(diào)。在電廠站端采用IPC實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)后，可達(dá)到無(wú)人監(jiān)控、少人值班的高自動(dòng)化水平，減輕了操作人員工作強(qiáng)度，提高了電廠站運(yùn)行的安全可靠性。 2實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 電站實(shí)時(shí)監(jiān)控專(zhuān)家系統(tǒng)采用分層分布式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)分為兩層，即廠站級(jí)控制層和 現(xiàn)地控制單元。兩層之間采用可靠的雙網(wǎng)冗余快速以太網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 廠站級(jí)控制層由下列設(shè)備組成： （1）主控計(jì)算機(jī)（專(zhuān)家處理機(jī)）兩套，以互為熱備用方式工作，完成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的管理。包括AGG/AVC計(jì)算和處理、數(shù)據(jù)庫(kù)

6、管理、在線及離線計(jì)算、圖表曲線的生成、事故及故障信號(hào)的分析處理等。 （2）操作員工作站設(shè)兩套，每套工作站帶兩個(gè)顯示器（雙屏），兩臺(tái)工作站互為熱備用方式，一臺(tái)用于監(jiān)控，一臺(tái)用于監(jiān)視。當(dāng)監(jiān)控工作站因故退出時(shí)，監(jiān)視工作站可自動(dòng)或手動(dòng)升為監(jiān)控站。 （3）工程師兼培訓(xùn)工作站用于修改定值、增加和修改畫(huà)面、系統(tǒng)維護(hù)、軟件開(kāi)發(fā)及遠(yuǎn)程診斷。還可以離線設(shè)置，仿真培訓(xùn)。 1            （4）數(shù)據(jù)兼打印報(bào)表機(jī)用于完成歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印等。 （5）通訊處理機(jī)完成與網(wǎng)調(diào)、省調(diào)EMS系統(tǒng)進(jìn)

7、行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，與廠內(nèi)其他系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、五防機(jī)等）進(jìn)行通訊。 （6）電話及語(yǔ)音報(bào)警計(jì)算機(jī)用于語(yǔ)音報(bào)警輸出、電話語(yǔ)音查詢、報(bào)警自動(dòng)傳呼等。 （7）其他設(shè)備包括GPS時(shí)鐘系統(tǒng)、設(shè)備、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）、模擬屏、 模擬屏控制機(jī)、打印機(jī)等。   現(xiàn)地層控制主要由12套現(xiàn)地控制單元（LCU）組成。其中9套機(jī)組LCU，一套開(kāi)關(guān)站LCU，一套公用設(shè)備LCU和一套主變LCU。各LCU分別完成各自監(jiān)控對(duì)象 的數(shù)據(jù)采集及處理    記錄處理功能包括：異常情況記錄（遙信變位和遙測(cè)越限），事件順序記錄（連續(xù)變位 的狀態(tài)量順序記錄），事故追憶記錄

8、（當(dāng)事故發(fā)生時(shí)記錄其前后各三點(diǎn)重要遙測(cè)量值）和操作記錄（包括遙控和遙調(diào)時(shí)間、成否、操作員記載）。每類(lèi)記錄均包括時(shí)間、相應(yīng)變化的中文說(shuō)明及該點(diǎn)狀態(tài)。所記錄的內(nèi)容均解幀程序模塊中實(shí)時(shí)生成。文檔管理包括：報(bào)表處理及文本編輯。 操作票打印功能：提供用戶打印100幅常用操作票的能力。為了確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不受影響，所有打印操作均采用中斷打印，即占用IPC的中斷請(qǐng)求IRT，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行。 實(shí)際上，專(zhuān)家系統(tǒng)的主要任務(wù)是應(yīng)用現(xiàn)有的或過(guò)去的知識(shí)進(jìn)行推理以解決問(wèn)題，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)和控制，達(dá)到廠站系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。當(dāng)機(jī)組運(yùn) 行時(shí)，系統(tǒng)存在很多不確定因素，要使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，監(jiān)控系統(tǒng)就必須能實(shí)時(shí)在線處理 各種突發(fā)事件，使系統(tǒng)穩(wěn)定。如：當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)發(fā)生線路短路（特別是暫時(shí)故障），監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘來(lái)切除故障；火災(zāi)事故時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和自噴淋系統(tǒng)；當(dāng)機(jī)組軸電流過(guò)大時(shí)，二級(jí)報(bào)警且事故停機(jī)等。以主變出口斷路器外線路發(fā)生單相接地（永久性故障短路）為