智能水電廠智能水電廠1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)匯報(bào)提綱1.智能水電廠的提出2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）智能水電廠的提出3智能電網(wǎng)的要求按照國網(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)、梯級水電站群經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、大壩安全監(jiān)測、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，提升網(wǎng)廠智能協(xié)調(diào)水平。智能電網(wǎng)的要求按照國網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)4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。數(shù)字化變電站（IEC61850）以IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)在5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，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應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化。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6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)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。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7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。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8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，北京中水科水電科技開發(fā)有限公司、國網(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《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)一平臺由南瑞集團(tuán)實(shí)施。

白山水電廠智能化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

9現(xiàn)實(shí)狀況白山發(fā)電廠經(jīng)過多年的不懈努力，在國內(nèi)已率先建立了梯級集控中心監(jiān)控、電站監(jiān)控、水情水調(diào)、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測、繼電保護(hù)、大壩監(jiān)測、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、測試、后期維護(hù)、升級帶來了很大的困難，也降低了系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)實(shí)狀況白山發(fā)電廠經(jīng)過多年的不懈努力，在國內(nèi)已率先建立了梯級10智能化建設(shè)總目標(biāo)

遠(yuǎn)方智能控制：完成梯級電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化升級，通過對通信傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，在吉林市實(shí)現(xiàn)白山梯級電站遠(yuǎn)方智能集中控制。智能化建設(shè)總目標(biāo)

遠(yuǎn)方智能控制：完成梯級電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的11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)白山梯級水庫智能化聯(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。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12完成大壩安全監(jiān)測系統(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：完成數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一平臺建設(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。完成大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)智能化建設(shè)，為各種水工建筑物的安全生產(chǎn)決13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。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14實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能的整合，簡化現(xiàn)有的水電廠監(jiān)測設(shè)備，系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)、可靠。僅用一套間隔層測控裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測控、錄波、測距、選線等自動(dòng)化功能，使現(xiàn)場設(shè)備大大減少和簡化，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。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能的整合，簡化現(xiàn)有的水電廠監(jiān)測設(shè)備，系統(tǒng)更為經(jīng)15基于全站信息共享實(shí)現(xiàn)集中保護(hù)、測控功能，可以充分發(fā)揮智能水電廠的技術(shù)優(yōu)勢，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。基于全站信息共享實(shí)現(xiàn)集中保護(hù)、測控功能，可以充分發(fā)揮智能水電16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和國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)智能化水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)

17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18智能化水電廠結(jié)構(gòu)圖智能化水電廠結(jié)構(gòu)圖19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)電氣量檢測狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計(jì)操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)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20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)先級別的控制承上啟下的通信功能，即同時(shí)高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能間隔層

匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息21站控層

通過兩級高速網(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，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫。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站控層

通過兩級高速網(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)22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。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23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)的軟件升級改造，可保留主要計(jì)算機(jī)設(shè)備和PLC，進(jìn)行軟件和少量硬件升級，使升級到H9000V4.0，顯著提升系統(tǒng)的智能化水平，優(yōu)化系統(tǒng)性能。對于現(xiàn)地層智能設(shè)備數(shù)據(jù)通訊，優(yōu)先采用現(xiàn)場總線方式實(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。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造方案2010年10月--2011年6月為242011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IEC61850網(wǎng)關(guān)以及為每一個(gè)LCU增加一個(gè)IEC61850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)對數(shù)字化保護(hù)和測控裝置的數(shù)據(jù)采集和控制。2011年6月-2012年1月為第二階段。主要完成IEC6125PLC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)PLC更換為支持IEC61850的PLC，具有接入非常規(guī)PT26智能化水電廠軟件結(jié)構(gòu)智能化水電廠軟件結(jié)構(gòu)27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)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)28謝謝！謝謝！29演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！30智能水電廠智能水電廠31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)匯報(bào)提綱1.智能水電廠的提出32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）智能水電廠的提出33智能電網(wǎng)的要求按照國網(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)、梯級水電站群經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、大壩安全監(jiān)測、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，提升網(wǎng)廠智能協(xié)調(diào)水平。智能電網(wǎng)的要求按照國網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)34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。數(shù)字化變電站（IEC61850）以IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)在35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，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應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化。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36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)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。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37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。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38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，北京中水科水電科技開發(fā)有限公司、國網(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《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)一平臺由南瑞集團(tuán)實(shí)施。

白山水電廠智能化規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

39現(xiàn)實(shí)狀況白山發(fā)電廠經(jīng)過多年的不懈努力，在國內(nèi)已率先建立了梯級集控中心監(jiān)控、電站監(jiān)控、水情水調(diào)、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測、繼電保護(hù)、大壩監(jiān)測、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、測試、后期維護(hù)、升級帶來了很大的困難，也降低了系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)實(shí)狀況白山發(fā)電廠經(jīng)過多年的不懈努力，在國內(nèi)已率先建立了梯級40智能化建設(shè)總目標(biāo)

遠(yuǎn)方智能控制：完成梯級電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化升級，通過對通信傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，在吉林市實(shí)現(xiàn)白山梯級電站遠(yuǎn)方智能集中控制。智能化建設(shè)總目標(biāo)

遠(yuǎn)方智能控制：完成梯級電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的41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)白山梯級水庫智能化聯(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。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42完成大壩安全監(jiān)測系統(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：完成數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一平臺建設(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。完成大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)智能化建設(shè)，為各種水工建筑物的安全生產(chǎn)決43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。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44實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能的整合，簡化現(xiàn)有的水電廠監(jiān)測設(shè)備，系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)、可靠。僅用一套間隔層測控裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測控、錄波、測距、選線等自動(dòng)化功能，使現(xiàn)場設(shè)備大大減少和簡化，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。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化功能的整合，簡化現(xiàn)有的水電廠監(jiān)測設(shè)備，系統(tǒng)更為經(jīng)45基于全站信息共享實(shí)現(xiàn)集中保護(hù)、測控功能，可以充分發(fā)揮智能水電廠的技術(shù)優(yōu)勢，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。基于全站信息共享實(shí)現(xiàn)集中保護(hù)、測控功能，可以充分發(fā)揮智能水電46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和國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)智能化水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)

47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48智能化水電廠結(jié)構(gòu)圖智能化水電廠結(jié)構(gòu)圖49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)電氣量檢測狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計(jì)操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)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50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)先級別的控制承上啟下的通信功能，即同時(shí)高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能間隔層

匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息51站控層

通過兩級高速網(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，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫。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站控層

通過兩級高速網(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)52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。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53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)