水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)與應(yīng)用主講教師：張仁貢等制作時(shí)間：2006年10月專業(yè)：發(fā)電廠及電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的常用術(shù)語(yǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)總體層次構(gòu)架；監(jiān)控系統(tǒng)各層結(jié)構(gòu)剖析；水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的性能；水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本指標(biāo)；水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)模式與配置術(shù)語(yǔ)定義層次結(jié)構(gòu)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分類介紹；水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本配置；分類與配置性能指標(biāo)常用術(shù)語(yǔ)上位機(jī):主控級(jí)計(jì)算機(jī),操作站計(jì)算機(jī)電站主控層:由多個(gè)工作站組成。調(diào)度中心:水電站上一級(jí)的調(diào)度部門。現(xiàn)地控制單元(LCU):面向控制對(duì)象。開(kāi)關(guān)量：系統(tǒng)輸入或輸出的狀態(tài)量。模擬量:系統(tǒng)輸入/輸出的連續(xù)變化的。通信接口:交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)通道。常用設(shè)備水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備工控機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，一種適合于工業(yè)控制場(chǎng)合的微型計(jì)算機(jī)。防振、抗干擾、耐高溫等特點(diǎn)，比較適合于在水電站中應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備專門用來(lái)安裝數(shù)據(jù)庫(kù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)。在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中一般安裝有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)及管理平臺(tái)。智能電參數(shù)測(cè)量?jī)x水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備用來(lái)測(cè)量發(fā)電機(jī)組和線路的交流參數(shù)的智能化儀表。它可代替交流電量變送器。因?yàn)樽兯推鞔嬖跍仄土闫枰ㄆ谛ｒ?yàn)，精度不高、設(shè)計(jì)復(fù)雜和維護(hù)困難等缺點(diǎn)。PLC可編程序控制器水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備它是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心。由CPU、開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元、模擬量輸入輸出單元、電源單元以及通訊接口單元等組成。

溫度巡檢儀水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備用來(lái)測(cè)量機(jī)組的軸瓦、定子鐵芯、風(fēng)冷等部件的溫度。用來(lái)測(cè)量溫度參數(shù)如軸瓦溫度、定子鐵芯溫度、風(fēng)冷溫度等

。

微機(jī)調(diào)速器水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備用來(lái)對(duì)水輪機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。用來(lái)測(cè)量溫度參數(shù)如軸瓦溫度、定子鐵芯溫度、風(fēng)冷溫度等

。還有越限報(bào)警、重要瓦溫的變化率趨勢(shì)報(bào)警以及實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前最高瓦溫和溫度的平均值。

微機(jī)準(zhǔn)同期裝置水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備用來(lái)自動(dòng)同期并網(wǎng)的設(shè)備。用來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組、升壓站的自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)。

微機(jī)保護(hù)裝置水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常用設(shè)備用來(lái)對(duì)發(fā)電機(jī)、主變和線路進(jìn)行保護(hù)。微機(jī)保護(hù)裝置按功能可以分為發(fā)電機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置、主變壓器微機(jī)保護(hù)裝置和線路保護(hù)裝置。配置時(shí)要考慮的基本性能有絕緣性能、機(jī)械性能、抗電氣干擾性能以及抗電源影響性能等。

總體結(jié)構(gòu)分層分布式結(jié)構(gòu)集中式結(jié)構(gòu)集中式監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電站主控層現(xiàn)地控制單元層分層分布式集中式總裝機(jī)容量大于2000ｋＷ的小型水電站多采用分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)；電站主控層和現(xiàn)地控制單元層（LCU）電站主控層一般由多個(gè)功能工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、語(yǔ)音報(bào)警設(shè)備、模擬返回屏、衛(wèi)星同步時(shí)鐘（GPS）以及防雷保護(hù)設(shè)備等組成；現(xiàn)地控制單元層一般由工控機(jī)、PLC、現(xiàn)場(chǎng)總線、微機(jī)調(diào)速器、溫度巡檢、微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)同期裝置、智能電參數(shù)測(cè)量?jī)x以及其他智能設(shè)備組成。現(xiàn)地控制單元層與電站主控層可以相互通訊，也可以獨(dú)立運(yùn)行；各層中某一單元的設(shè)備故障不會(huì)影響其他單元的正常工作；因此可靠性和安全性比較高；但投資比集中式多。集中式監(jiān)控系統(tǒng)在總裝機(jī)容量小于2000ｋＷ的小型水電站應(yīng)用較多；采用一臺(tái)工業(yè)控制機(jī)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電站的測(cè)量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)動(dòng)等功能；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需網(wǎng)絡(luò)的投入，造價(jià)便宜一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)電站的運(yùn)行將受到重大影響，甚至影響到整個(gè)電網(wǎng)的安全，因此安全性和可靠性不高。兩種結(jié)構(gòu)的比較LCU層電站層電網(wǎng)層

現(xiàn)地控制單元層包括機(jī)組現(xiàn)地控制單元、升壓站現(xiàn)地控制單元和公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元。它對(duì)電站層負(fù)責(zé)。完成水電站各種設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)。它為電站層發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來(lái)自電站層的控制命令。3

電站層即電站主控層，指電站中控室的微機(jī)監(jiān)控中心，包括監(jiān)控服務(wù)器、監(jiān)控工作站和控制顯示屏等。它完成整個(gè)電站的監(jiān)控任務(wù)，為電網(wǎng)層負(fù)責(zé)。接收現(xiàn)地控制單元層（LCU）的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，向現(xiàn)地控制單元層發(fā)送控制命令等。2

電網(wǎng)層指遠(yuǎn)程調(diào)度中心，完成遙測(cè)、遙信、遙調(diào)和遙控等任務(wù)。接收各電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析，對(duì)各電站發(fā)出控制命令等。1GPS以太網(wǎng)現(xiàn)地控制單元電站主控層遠(yuǎn)程調(diào)度中心監(jiān)控內(nèi)容水電站機(jī)組附屬設(shè)備的監(jiān)控

水電站升壓站設(shè)備的監(jiān)控

廠用電的監(jiān)控

水電站機(jī)組的監(jiān)控內(nèi)容有：機(jī)組的監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)。

監(jiān)控內(nèi)容系統(tǒng)分類

水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控的系統(tǒng)分類按控制的層次分類

直接控制

分層控制

按計(jì)算機(jī)的配置分類

單計(jì)算機(jī)

多計(jì)算機(jī)

集中式

分布式

按計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類

系統(tǒng)配置上位機(jī)的基本要求電源

/防雷和抗干擾

/接地

現(xiàn)地控制單元的基本要求

性能指標(biāo)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的指標(biāo)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的性能性能指標(biāo)1.實(shí)時(shí)性（即響應(yīng)速度）。要求有足夠快的響應(yīng)速度，也就是要有好的實(shí)時(shí)性。

2.可靠性/可利用率。可靠性對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。