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1、1、水电电站计算算机监控控的目的的和意义义,就是是通过对对电站各各种设备备信息进进行采集集、处理理,实现现自动监监视、控控制、调调节、保保护,从从而保证证水电站站设备充充分利用用水能安安全稳定定运行,并并按电力力系统要要求进行行优化运运行,保保证电能能的质量量,同时时减少运运行与维维护成本本,改善善运行条条件,实实现无人人值班或或少人值值守。具具体来说说主要有有以下几几个方面面:(11)减员员增效,改改革水电电站值班班方式;(2)优化运行,提高水电站发电效益;(3)安全稳定,保障水电站电能质量;(4)竞价上网,争取水电站上网机会;(5)简化设计,改变水电站设计模式。2、随着着计算机机技术的的不
2、断发发展,水水电站监监控的方方式也随随之改变变,计算算机系统统在水电电站监控控系统中中的作用用及其与与常规设设备的关关系也发发生了变变化,其其演变过过程大致致如下:(1)以常规控制装置为主、计算机为辅的监控方式;(2)计算机与常规控制装置双重监控方式;(3)以计算机为基础的监控方式;(4)取消常规设备的全计算机控制方式。3、从国国外水电电站计算算机监控控系统发发展的实实践情况况来看,水电站计算机监控系统大体上可分为两种模式。一种是专用型计算机监控系统,它是以原来传统上从事发电厂设备及其控制的公司,从常规控制的方法为出发点逐渐将计算机技术应用到水电站的控制之中。该系统特特点:其其主导思思想是按按
3、照电站站监控原原有的要要求和习习惯,推推出的一一种“朴实”的监控控系统,能能满足习习惯性的的控制要要求,且且总备品品备件的的品种和和数量都都少,但但这些备备品备件件必须由由原供货货厂家提提供。另一种称称为集成成型或通通用型计计算机监监控系统统,是原来来从事计计算机技技术研究究的公司司,在将将计算机机推广到到水电站站控制的的应用中中,仍明明显地保保留了计计算机控控制的思思维方法法,并用用这种方方法来改改造或适适应水电电站控制制的要求求。该系统特特点:由由于直接接采用通通用的控控制计算算机和接接口,国国内较容容易选购购备品和和进行维维护。由由于控制制计算机机的研究究和监控控系统其其余部分分的研究究
4、可以分分开进行行,技术术更新快快,哪一一部分有有新技术术都可部部分改进进,适宜宜于计算算机技术术飞速发发展而价价格迅速速下降的的今天。4、水电电站分层层分布式式监控系系统具有有以下特特点:优点:(11)提高高系统的的可靠性性。凡是是不涉及及全系统统性质的的监控功功能可安安排在较较低层实实现,提提高了响响应性能能,减轻轻了控制制中心的的负担,减减少大量量的信息息传输,提提高了系系统的可可靠性;即使系系统的某某个部分分因发生生故障而而停止工工作,系系统的其其他部分分仍能正正常工作作,分层层之间还还可以互互为备用用,从而而也提高了了整个系系统的可可靠性。(2)提高了系统的灵活性和经济性。可以灵活地适
5、应被控制生产过程的变更和扩大,可实施分阶段投资,提高了系统的灵活性和经济性。需要传送的信息量减少,敷设的电缆也大大减少,有利于减少监控系统设备的投资。(3)提高系统的工作效率。各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合,使最低层的计算机更为实用,系统的工作效率更加提高。缺点:整整个系统统的控制制比较复复杂,常常常需要要实行迭迭代式控控制;系统的的软件相相对复杂杂,需要要很好地地协调。分层分布布式监控控系统结结构简图图:5、现场场总线是是应用于于现场仪仪表与控控制系统统和控制制室自动动化系统统之间的的一种全全分散、全全数字化化、双向向、互联联、多站站的信息息通信链链路,实实现相互互操作以以
6、及数据据共享。现现场总线线的主要要目的是是用于控控制、报报警和事事件报告告等工作作。现场总线线一般包包括物理理层、数据链链路层、应应用层。考考虑到现现场装置置的控制制功能和和具体应应用增加加用户层层。开放性性、分散散性与数数字通信信是现场场总线系系统的最最显著的的特征。6、水电电站分层层分布式式监控系系统一般般分成:电站主主控层,现现地控制制单元层层,网络络通信层层。电站主控控层主要要功能:(1)数据采集功能;(2)数据处理功能;(3)监测功能;(4)控制与调节功能;(5)人机接口功能;(6)事故追忆功能;(7)事件记录功能(8)统计计算功能(9)打印功能(10)数据通信功能(11)时钟同步功
7、能(12)自诊断功能和故障处理(13)优化运行等。网络通信信层:完完成电站站主控层层和现地地控制单单元层之之间的链链接,它它是电站站主控层层和现地地控制单单元层进进行数据据交换的的通道。现地控制制单元层层主要功功能:(11)数据据采集功功能;(22)数据据处理功功能;(33)控制制和调节节功能;(4)保护功能;(5)通信功能;(6)时钟同步功能;(7)自诊断及自恢复功能;(8)人机接口功能。7、电站站主控层层安装有有水电站站计算机机监控系系统的实实时数据据库、历历史数据据库、历历史数据据库管理理平台、实实时数据据库管理理平台、上上位机(工工作站中中的工控控机)软软件系统统和人机机接口界界面等。
8、电站主控层工作原理:现地控制单元层的数据首先采集进实时数据库,一方面,上位机软件根据设定的时间,通过实时数据库管理平台定时访问实时数据库的数据,并定时刷新人机接口界面,这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况;另一方面,实时数据库的数据定时存储入历史数据库,历史数据库可以由历史数据库管理平台进行管理,操作运行人员可以依次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。此外,实时数据库的数据可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。8、电站站主控层层与现地地控制单单元层设设备组成成:电站站主控层层一般由由操作工工作站、通通讯工作作站和培培训工作作
9、站等多多个工作作站、网网络设备备、语音音报警设设备、模模拟返回回屏、卫卫星同步步时钟(GGPS)以以及防雷雷保护设设备等组组成;一一般由现现地工控控机、PPLC、现现场总线线、微机机调速器器、温度度巡检、微微机保护护装置、微微机同期期装置、智智能电参参数测量量仪以及及其他智智能设备备组成。9、水电电站实行行厂内经经济运行行就是在在给定系系统负荷荷条件下下,水电电站在某某一水头头下运行行,对水水电站各各机组的的动力特特性曲线线、最优优工作机机组台数数和组合合、机组组的合理理启停以以及在各各运行机机组间有有功负荷荷的最优优分配方方案进行行分析和和研究,得得到水电电站厂内内最优运运行方式式,用以以指
10、导水水电站的的实际运运行,并并执行自自动发电电控制AAGC和和自动电电压控制制AVCC,以获获得水电电站运行行的最大大效益。水电站厂厂内经济济运行系系统一般般由经济济负荷分分配程序序,机组组开停机机决策及及运行机机组最佳佳组合程程序,以以及主接接线连接接状态分分析程序序,出现现故障时时切换机机组自动动选择程程序,自自动发电电控制程程序AGGC、自自动电压压控制程程序AVVC等组组成。10、水水电站计计算机监监控系统统的调试试主要包包括:(11)保护护装置自自检。调试状状态下,保保护装置置可运行行自检程程序进行行自检,当检查出硬件故障,则给出硬件故障信号,提示继电保护人员或运行人员处理;(2)输
11、入信号检查。调试状态下对输入保护装置的模拟信号、开关量信号进行检查,用于核对数据和状态;(3)出口信号检查。对保护装置的出口信号进行检查,以保证出口动作回路完好;(4)时钟整定。保护装置首次使用时应对时钟进行设置,使保护装置在保护动作时能记录下正确时间;(5)模拟试验,调试状态下进行各种保护动作的模拟试验,以验证保护动作的可靠性;(6)保护整定值检查和设置。调试状态下通过显示器和薄膜键盘可以检查保护整定值,并可对保护整定值进行设置修改。水电站计计算机监监控系统统的维护护主要包包括:(11)投运运初期的的维护;(2)检检修维护护;(33)日常常维护;(4)装装置异常常及紧急急处理(55)保护护动作后后的处理理11、励励磁调节节器是发发电机中中极其重重要的一一部分。性性能优的的励磁控控制器可可以保证证同步发发电机运运行的可可靠性与与稳定性性。在正正常运行行时,励励磁调节节器供给给发电机机励磁电电流,并并根据发发电机负负载的变变化作相相应调整整,以维维持发电电机机端端电压或或电网中中某一点点电压在在给定水水平上。当当发电机机突然甩甩负荷时时,它实实行强行行减磁以以限制机机端电压压,使其其不会过过度升高高。此外外,当几几台发电电机并列列运行时时,通过过励磁控控制器的的作用可可使无功功功率在在机组间间得到稳稳定和合合理的分分配。
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