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1、监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统各层监控系统各层监控系统各层监控系统各层结构剖析结构剖析结构剖析结构剖析；水电站计算机监控系统的结构与工作原理水电站计算机监控系统的结构与工作原理层层 次次 结结 构构水电站计算机监控系统原理介绍；水电站计算机监控系统原理介绍；水电站计算机监控系统原理介绍；水电站计算机监控系统原理介绍；现地控制单元工作原理现地控制单元工作原理现地控制单元工作原理现地控制单元工作原理；工工 作作 原原 理理分类分层分布式结构分层分布式结构集中式结构集中式结构集中式监控系统结构图集中式监控系统结构图集中式监控系统结构图
2、集中式监控系统结构图分分分分层层层层分分分分布布布布式式式式监监监监控控控控系系系系统统统统结结结结构构构构图图图图电电电电站站站站主主主主控控控控层层层层现现现现地地地地控控控控制制制制单单单单元元元元层层层层分层分层分布式分布式集中式集中式bb总装机容量大于总装机容量大于总装机容量大于总装机容量大于2000200020002000的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统 ；bb电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（
3、LCULCULCULCU）bb电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟返回屏、卫星同步时钟（返回屏、卫星同步时钟（返回屏、卫星同步时钟（返回屏、卫星同步时钟（GPSGPSGPSGPS）以及防雷保护设备等组成以及防雷保护设备等组成以及防雷保护设备等组成以及防雷保护设备等组成 ；bb现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、PLCP
4、LCPLCPLC、现场总线、微机调速器、温度现场总线、微机调速器、温度现场总线、微机调速器、温度现场总线、微机调速器、温度巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智能设备组成。能设备组成。能设备组成。能设备组成。bb现地控制单元层与电站主控层可以相互通讯，也可以独立运行；现地控制单元层与电站主控层可以相互通讯，也可以独立运行；现地控制单元层与电站主控层可以相互通讯，也可以独立运行；现地控制单元层与电
5、站主控层可以相互通讯，也可以独立运行；bb各层中某一单元的设备故障不会影响其他单元的正常工作；因此可靠各层中某一单元的设备故障不会影响其他单元的正常工作；因此可靠各层中某一单元的设备故障不会影响其他单元的正常工作；因此可靠各层中某一单元的设备故障不会影响其他单元的正常工作；因此可靠性和安全性比较高；但投资比集中式多。性和安全性比较高；但投资比集中式多。性和安全性比较高；但投资比集中式多。性和安全性比较高；但投资比集中式多。bb集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于2000200020002000的小型水电站应用较
6、多的小型水电站应用较多的小型水电站应用较多的小型水电站应用较多 ；bb采用一台工业控制机实现整个电站的测量、控制、保护、调节和远动采用一台工业控制机实现整个电站的测量、控制、保护、调节和远动采用一台工业控制机实现整个电站的测量、控制、保护、调节和远动采用一台工业控制机实现整个电站的测量、控制、保护、调节和远动等功能等功能等功能等功能 ；bb系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜 bb一旦计算机出现故障，整个电站的运行将受到重大影响，甚至影响到一旦计算机出现故障，整个电站的运
7、行将受到重大影响，甚至影响到一旦计算机出现故障，整个电站的运行将受到重大影响，甚至影响到一旦计算机出现故障，整个电站的运行将受到重大影响，甚至影响到整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。两种结构的比较LCU层电站层电网层 现地控制单元层包括机组现地控现地控制单元层包括机组现地控制单元、升压站现地控制单元和公制单元、升压站现地控制单元和公用设备现地控制单元。它对电站层用设备现地控制单元。它对电站层负责。完成水电站各种设备的监测、负责。完成水电站各种设备的监测、控制、调节和保护
8、。它为电站层发控制、调节和保护。它为电站层发送数据并接收来自电站层的控制命送数据并接收来自电站层的控制命令。令。3 3 电站层即电站主控层，指电站电站层即电站主控层，指电站中控室的微机监控中心，包括监控中控室的微机监控中心，包括监控服务器、监控工作站和控制显示屏服务器、监控工作站和控制显示屏等。它完成整个电站的监控任务，等。它完成整个电站的监控任务，为电网层负责。接收现地控制单元为电网层负责。接收现地控制单元层（层（LCULCU）的）的监测数据，向现地控监测数据，向现地控制单元层发送控制命令等。制单元层发送控制命令等。2 2 电网层指远程调度中心，完成电网层指远程调度中心，完成遥测、遥信、遥调
9、和遥控等任务。遥测、遥信、遥调和遥控等任务。接收各电站的监测数据、对监测数接收各电站的监测数据、对监测数据进行优化分析，对各电站发出控据进行优化分析，对各电站发出控制命令等。制命令等。1 1GPSGPS以太网以太网现地控制单元电站主控层远程调度中心各层介绍现地控制单元层现地控制单元层电电 站站 主主 控控 层层电电 网网 层层电网层的主要组成部分电网层的主要组成部分水情测报系统：完成河流和水库的水情测报；水情测报系统：完成河流和水库的水情测报；水情测报系统：完成河流和水库的水情测报；水情测报系统：完成河流和水库的水情测报；3 3无线通信系统：完成无线通信的设置、管理和维护。无线通信系统：完成无
10、线通信的设置、管理和维护。无线通信系统：完成无线通信的设置、管理和维护。无线通信系统：完成无线通信的设置、管理和维护。4 4防火墙：对电网监控中心服务器进行保护。防火墙：对电网监控中心服务器进行保护。防火墙：对电网监控中心服务器进行保护。防火墙：对电网监控中心服务器进行保护。5 5以太网络：完成电网监控中心与外部的通信。以太网络：完成电网监控中心与外部的通信。以太网络：完成电网监控中心与外部的通信。以太网络：完成电网监控中心与外部的通信。6 6远方诊断系统：完成远程故障诊断和报警功能；远方诊断系统：完成远程故障诊断和报警功能；远方诊断系统：完成远程故障诊断和报警功能；远方诊断系统：完成远程故障
11、诊断和报警功能；2 2电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制；电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制；电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制；电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制；1 1水情测报系统水情测报系统水情测报系统水情测报系统远方诊断系统远方诊断系统远方诊断系统远方诊断系统无线通信系统无线通信系统无线通信系统无线通信系统防火墙防火墙防火墙防火墙电站层电站层电站层电站层电网监控中心电网监控中心电网监控中心电网监控中心电电电电网网网网层层层层结结结结构构构构简简简简图图图图电站主控层的组成电站主控层的组成中央控制中心：中央控制中心：中央控制中心：中央控制中
12、心：对整个电站的监测、控制和管理对整个电站的监测、控制和管理对整个电站的监测、控制和管理对整个电站的监测、控制和管理；1 1工程师工作站工程师工作站工程师工作站工程师工作站 ：对电站：对电站：对电站：对电站操作操作操作操作人员进行人员进行人员进行人员进行系统系统系统系统培训和学习；培训和学习；培训和学习；培训和学习；3 3通讯工作站通讯工作站通讯工作站通讯工作站 ：发送和接收：发送和接收：发送和接收：发送和接收远动所需的各种信息量远动所需的各种信息量远动所需的各种信息量远动所需的各种信息量 ；4 4人机接口人机接口人机接口人机接口 ：在线图形显示、生产安全监控和操作在线图形显示、生产安全监控和
13、操作在线图形显示、生产安全监控和操作在线图形显示、生产安全监控和操作 ；5 5交直流双供电源交直流双供电源交直流双供电源交直流双供电源 ：为监控系统提供不间断电源保障。：为监控系统提供不间断电源保障。：为监控系统提供不间断电源保障。：为监控系统提供不间断电源保障。6 6操作员工作站操作员工作站操作员工作站操作员工作站 ：对整个数据进行管理对整个数据进行管理对整个数据进行管理对整个数据进行管理 、计算和处理；、计算和处理；、计算和处理；、计算和处理；2 2电电电电站站站站层层层层结结结结构构构构简简简简图图图图中央控制中心中央控制中心中央控制中心中央控制中心电网调度中心电网调度中心电网调度中心电
14、网调度中心操作员工作站操作员工作站操作员工作站操作员工作站防火墙防火墙防火墙防火墙培训工作站培训工作站培训工作站培训工作站通讯通讯通讯通讯/打印服务器打印服务器打印服务器打印服务器以太网以太网通讯工作站通讯工作站通讯工作站通讯工作站现地控制单元层（现地控制单元层（LCULCU）的主要组成部分的主要组成部分温度巡检仪：温度巡检仪：温度巡检仪：温度巡检仪：用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度 3 3微机准同期装置：完成发电机自动同期并网；微机准同期装置：完成发电机自动同期并网；微机准同期装置
15、：完成发电机自动同期并网；微机准同期装置：完成发电机自动同期并网；4 4微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。5 5微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。6 6智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器；智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器；智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器；智能电参数测量
16、仪：可代替交直流电量变送器；2 2PLCPLC：可以对电站开关量或模拟量的采集与控制；可以对电站开关量或模拟量的采集与控制；可以对电站开关量或模拟量的采集与控制；可以对电站开关量或模拟量的采集与控制；1 1以太网以太网一体化工控机机柜一体化工控机机柜一体化工控机机柜一体化工控机机柜微机保护微机保护微机保护微机保护同期并网同期并网同期并网同期并网温度巡检温度巡检温度巡检温度巡检智能电参数测量智能电参数测量智能电参数测量智能电参数测量PLCPLC现地控制柜：把完成现地现地控制柜：把完成现地现地控制柜：把完成现地现地控制柜：把完成现地控制的各种设备按功能的控制的各种设备按功能的控制的各种设备按功能的
17、控制的各种设备按功能的不同进行分类集成，形成不同进行分类集成，形成不同进行分类集成，形成不同进行分类集成，形成各种现地控制柜，便于安各种现地控制柜，便于安各种现地控制柜，便于安各种现地控制柜，便于安装和维护。装和维护。装和维护。装和维护。一体化工控机一体化工控机一体化工控机一体化工控机以太网以太网PLCPLC开关量开关量开关量开关量模拟量模拟量模拟量模拟量辅助系统辅助系统辅助系统辅助系统RSRS232/485232/485工 作 原 理现地控制单元层现地控制单元层监监 控控 系系 统统 软软 件件数据库管理系统数据库管理系统电站主控层工作原理电站主控层工作原理上行信文上行信文上行信文上行信文下行信文下行信文下行信文下行信文监测监测监测监测控制控制控制控制电网层电网层电网层电网层电网层数据库电网层数据库电网层数据库电网层数据库电站主控层电站主控层电站主控层电站主控层电站层数据库电站层数据库电站层数据库电站层数据库现地控制层现地控制层现地控制层现地控制层监控数据监控数据监控数据监控数据