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1、 page 1水电站计算机监控系统的功能水电站计算机监控系统的功能 主控级功能主控级功能 机组现地控制单元功能机组现地控制单元功能 升压站及公用设备现地控制单元功能升压站及公用设备现地控制单元功能 page 2控级功能控级功能 -主控级设备配置主控级设备配置 v 主操作员工作站v 工程师工作站兼培训工作站v 通信工作站v GPS对时系统v 不间断UPS电源v A3黑白激光打印机v A3彩色喷墨打印机v 网络设备v 中控室控制台 设备配置设备配置 page 3 数据采集数据采集v自动采集各现地控制单元的各类实时数据v自动采集来自远方调度的数据v自动采集电站独立于监控系统的其它系统数据信息v接收由
2、操作员向计算机监控系统手动登录的数据信息 数据采集数据采集 page 4 数据处理数据处理 数据处理数据处理 对每一设备和每种数据类型进行定义，用以支持系统完成控制、监视和记录，数据处理的要求包括如下内容：v数据处理应满足实时性要求v对采集的数据进行可用性检查v对接收的数据进行报警处理检查v形成各类报警记录并发出报警音响v生成各类运行报表v形成历史数据记录v生成趋势曲线图记录v形成分时计量电度记录和全厂功率总加记录v具有事件顺序记录及处理能力v事故追忆数据处理能力（包括记录事故时刻的相关量）v主、辅设备动作次数和运行时间的统计处理v向远方调度系统发送其所需要的信息 page 5 控制与调节控制
3、与调节 控制与控制与调节调节 v点设备控制 v给定值控制v厂内公共设备（泵、阀）的控制与操作 v泄水闸集控及其配电设备的控制与操作v对机组的控制与调节 v自动发电控制 v自动电压控制 page 6 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 对机组的控制与调节 v 开机准备 v 起动v 准备起动v 正常停机 v 事故停机v AGCv AVC page 7主控级功能主控级功能 对机组的控制与调节对机组的控制与调节v 机组断路器在断开位置v 发电机制动管路无压v 机组无事故v 闸门在全开位置v 导叶开度在全关稍上以下 开机准备开机准备 page 8 梯形图梯形图 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 p
4、age 9 图示说明图示说明 v DL表示发电机出口断路器位置接点v 41YL表示制动管路压力继电器常闭接点v 41NSCJ表示事故继电器常闭接点（PLC内部软件重复）v 41NJTJ表示停机继电器常闭接点（PLC内部软件重复）v 41NQZJ表示机组准备继电器（PLC内部中间继电器）v DKW1为导叶位置接点 v ZM为闸门位置开关 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 page 10 启动准备启动准备v启动技术供水泵：检测空冷器、油冷器、主轴密封冷却水示流信号器v启动润滑油泵用于轴承润滑：检测润滑回油示流信号器 v启动高压油泵用于高压油顶起：检测高压油压力信号器 对机组的控制与调节对机组的
5、控制与调节 page 11 机组启动机组启动vPLC首先输出动作机组启动继电器，联动调速和励磁系统的工作v机组调速系统接受到监控系统送达的开机信号后，自动控制机组接力器开启导叶,在转速上升至90%额定转速时,励磁系统动作灭磁开关自动合闸，机组开始建压 v当转速上升至95%额定转速时,自动同期装置启动进行自动准同期操作 v满足并网条件,同期装置发出合闸命令,发电机出口断路器自动合闸并网,并网后断路器信号反馈给励磁及调速系统,系统内作相应的调整,导叶开至全开，机组带上相应负荷 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 page 12 机组正常停机机组正常停机v机组停机继电器输出，联动调速系统和励磁系统
6、发出停机命令调速系统减有功功率和励磁系统减无功功率v当导叶开度减至空载后，断路器跳闸，使机组与系统解列，励磁系统进行逆变灭磁，调速系统则继续关闭导水叶直至全关 v转速降至25%额定转速时，制动回路投入 v当机组全停后，关闭冷却水，切断油泵控制回路，解除机组制动 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 page 13 机组事故停机条件机组事故停机条件v机组温度过高v调速器事故低油压v发电机变压器电气事故v油箱油位过低v运行中润滑油中断 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 page 14 机组紧急事故停机条件机组紧急事故停机条件v机组转速超过额定转速的115%或机组飞逸v导叶处于全关以上位置v调速
7、器出现失灵现象v事故停机剪断销剪断v手动紧急停机按钮按下 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 page 15 对机组的控制与调节对机组的控制与调节 自动发电控制 AGCAGC 自动发电控制实现开环、半开环、闭环三种工作模式。其中开环模式只给出运行指导，所有的给定及开、停机命令不被机组接受和执行；半开环模式指除开、停机命令需要运行人员确认外，其他的命令直接为机组接受并执行；闭环模式系指所有的功能均自动完成。自动发电给定值方式：v给定总有功功率v给定日负荷曲线v给定频率v给定系统频率限值 以上各种给定方式可包括电站和远方给定两种，各种方式的切换应该做到无扰切换。page 16 对机组的控制与调节
8、对机组的控制与调节 自自动电压动电压控制控制AVCAVC AVC对电站各机组无功功率进行控制,给定值方式：v母线电压限值v运行人员给定母线电压值v运行人员给定无功设定值 以上各种方式的切换时应该做到无扰切换。当采用母线电压限值方式时，AVC应通过调整参加联合控制的机组的机端电压或无功功率，自动维持母线电压 page 17 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 v 人机接口原则v 操作要求 v 画面显示 v 报警 v 记录和打印 v 维护和开发 page 18 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 人机接口原则v操作员只完成对电站设备进行监视、控制调节和参数
9、设置等操作，不允许修改或测试各种应用软件v人机接口具有汉字显示和打印功能 v人机接口操作方法简便、灵活、可靠 v不同职责的运行管理人员提供不同安全等级操作权限v画面调用方式灵活可靠、响应速度快v画面的调出具有自动和召唤两种方式 page 19 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 操作要求 v操作过程中操作步骤简单，但具有可靠性校核及闭锁功能 v任何人机联系请求无效时具有显示出错信息 v任何操作命令进行到某一步时，如不进行下一步操作具有自动删除或取消v被控对象的选择和控制中的连续过程只能在同一个控制台上进行 v运行人员可根据操作权限在控制台方便准确地设置或修改运行方式、负荷给定值及运行参数限值
10、等 page 20 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 画面显示 v画面显示功能层次清晰明了，信息主次分明，美观实用 v画面图符及显示颜色定义符合相关规定 v屏幕显示画面的编排包括时间显示区、画面静态及动态信息主显示区、报警信息显示区及人机对话显示区 v主要画面包括各类菜单画面，主结线图，油、气、水系统等主要设备状态模拟图，顺序流程图，各类棒图、曲线图，记录报告等 v同一显示器上，能实现多窗口画面显示，对画面能实现无级缩放功能。page 21 人机接口及操作要求人机接口及操作要求 报警v出现故障和事故时，立即发出报警音响、中文语音报警和显示信息，报警显示信息在当前画面上显示报警语句（包括报警
11、发生时间、对象名称、性质等），显示颜色随报警信息类别而闪光和改变颜色，报警能区别故障和事故，内容应准确和简明扼要。v具备事故自动寻呼功能（ON CALL），当出现故障和事故时，自动通知维护人员（选配）page 22 记录记录和打印和打印 记录和打印 v各类操作记录（包括操作人员设备操作等）v各类事故和故障记录（包括电气越限及系统自身故障）v各类异常报警和状变记录v事故追忆及相关量记录v各种记录、报表v具有定时打印、召唤打印、自动打印功能 page 23 维护维护和开和开发发 维护和开发 v具有交互式图形编辑软件、图元编辑软件、报表编辑软件、参数设置软件、数据库管理软件，可自定义图块、图标、画面
12、及报表中的动态数据项与数据库的连接v操作人员能在线和离线编辑画面、报表及所有报警信息 page 24 设备运行管理及指导设备运行管理及指导 设备运行管理及指导 v历史数据库存储v自动统计机组工况转换次数及运行、停机、出线运行、停运时间累计v被控设备动作次数累计及事故动作次数累计v峰平谷负荷时的发电量分时累计v操作防误闭锁v操作指导 page 25 系统诊断系统诊断 系统诊断系统诊断 v硬件及其接口自检，包括外围设备、通信接口、各种功能模件等。当诊断出故障时，应自动发出信号；对于冗余设备，应自动切换到备用设备v自恢复功能v掉电保护v双机系统故障检测及自动切换。当以主/热备用方式运行的双机中的主用
13、机故障退出运行时，备用机应能不中断任务且无扰动地成为主用机运行 page 26 系统通信系统通信 系统通信系统通信 v与远方调度中心之间的通信 v与厂内其他子系统的通讯 v监控系统主控级计算机节点间的通信 v电站级与现地控制单元的通信 v与时钟同步装置的通信 page 27现地控制单元级功能现地控制单元级功能 设备配置设备配置vPLCv触摸屏12.1寸v通信管理装置v自动准同期装置v手动同期装置v智能数据采集装置v电力专用交直流双供电装置v直流电源v中间继电器v报警装置v操作单元 设备配置设备配置 page 28 数据采集数据采集v自动采集DI、SOE、AI、PI等类型的实时数据 v自动接收来
14、自主控级的命令信息和数据 数据采集数据采集 page 29 数据处理数据处理 数据处理数据处理 对每一设备和每种数据类型进行定义，用以支持系统完成控制、监视和记录，数据处理的要求包括如下内容：v对自动采集数据进行可用性检查 v对采集的数据进行数据库刷新 v向上级控制层发送其所需要的信息 v模拟量数据处理 v状态数据处理及记录 v事件顺序数据处理 v计算数据 page 30 控制与调节控制与调节 控制与控制与调节调节 v点设备控制 v给定值控制v对机组的控制与调节 v自动发电控制 v自动电压控制 page 31 人机接口人机接口 人机接口人机接口v触摸显示屏v其它指示仪表、开关、按钮等v机组现地
15、控制单元通常配有触摸显示屏，机组现地控制单元触摸显示屏能显示机组单元接线模拟画面、主要电气量和温度量测量值、技术供水状态信息，当运行人员进行操作登录后，可通过触摸显示屏进行开停机操作及其它操作 page 32 自诊断自诊断 自诊断自诊断 v计算机内存自检v硬件及其接口自检：包括外围设备、通信接口、各种功能模件等，当诊断出故障时，应自动发出信号；对于冗余设备，应自动切换到备用设备。对于I/O模件诊断，诊断到通道 page 33 系统通信系统通信 系统通信系统通信 v与主控级计算机节点的通信 v与现地智能设备的通信 v机组保护 v励磁控制系统 v调速器控制系统 page 34升压站及公用设备现地控制单元功能升压站及公用设备现地控制单元功能 升压站及公用现地控制单元升压站及公用现地控制单元 升压站及公用现地控制单元中的数据采集、数据处理、人机接口、通讯、自诊断等功能与机组现地控制单元也基本相同，只是对象不同而已，如在数据处理中的“计算数据”仅为：v厂用支路脉冲累积、电度量的分时累计和总计，并记录及越限报警等；v进行数字量、模拟量及允许计算点计算，用于监视、控制和报警。v在公用现地控制单元中的“控制与操作”功能更为简单，仅对高低厂用电系统的断路器、水泵、空压机等的合/分或启动/停止进行操作。