横锦一级电站ＳＤＪＫ系统的升级

１参数测量系统改进 　　横锦水库一级电站，建于１９６１年，经过３０多年运行，２台３０００ｋＷ机组严重老化，危及安全运行。１９９５年９月下旬至１９９６年４月经批准将原机组报废，更新增容为两台４０００ｋＷ机组。现在为给义乌城市供水，新增一台１２５０ｋＷ水轮发电机组。随着计算机与通信技术的发展，同时考虑到能与大坝安全监测子系统，水情测报子系统，电站调度子系统，以计算机网络的形式连接起来，因此有必要升级操作系统，提高电站运行管理和水库管理，基本实现无人值班，少人值守的目的，提高生产力。经过几年的运行，运用中的计算机计量表计参数误差较大，需要对ＳＤＪＫ系统进行改进。 　　原监控系统的电气参数采集，如３５ｋＶ母线电压、厂用变电压等，是经变送器后传送至ＲＴＵ单元，再以数据的方式，传送至ＲＳ２３２智能通信接口，然后在上位机上实时反映出运行参数据。经过几年的运行，发现实时画面上的参数与集控台指针式标准仪表数据显示误差较大，原因是由于变送器长时间工作后产生的零飘和温飘现象而引起了实时运行参数、报表处理、计算统计等参数的误差，资料失准。特别是实时运行参数的误差，容易使运行值班人员误判而引起安全生产事故。现用的变送器尚有如下缺点： 　　１）占地空间大，接线数量多，测量不同的电量需要配置不同功能的变送器，如果测量一回线路的多种电量，就需要多台电量变送器，接线复杂； 　　２）安装方式不灵活，由于常规电量变送器采用直流稳压电源供电，且输出的直流信号不宜长距离传输及采集设备的要求，一般采用集中方式安装； 　　３）多台电量变送器串?并联，造成电压互感器（ＰＴ）和电流互感器（ＣＴ）的负载过重，影响系统测量稳定性和精度； 　　４）电力线路中的谐波分量对于变送器的精度影响较大，在一些特殊场合，如大功率电机启动较频繁的场所，变送器的测量精度受谐波影响而降低了输出信号的精度； 　　５）由于需要对变送器送出的４～２０ｍＡ/０～５Ｖ等直流输出信号进行模拟量采集，要求配置Ａ/Ｄ模块或板卡，另外考虑到一次信号电缆费用，综合成本较高。 　　因此，有必要对电参数测量系统升级改进，减少误差，安全发供电。经过比较分析，当地控制单元中的智能三相交流电量测量仪ＰＭ１３０Ｅ可用于发电机三相交流电量的测量。三相交流电量测量仪安装使用维护便利。能够测量发电机组的电压、电流，电压不平衡度、电流不平衡度，有功、无功等实时参数，配有光电隔离的ＲＳ４８５、ＲＳ２３２两种通讯接口，ＭｏｄＢｕｓ通讯规约。采集到的数据通过数据通讯传至ＲＳ４８５智能通讯口后与上位机通讯。它的精度达到０．５级，同时还省去交流电量变送器，减少了误差，同时还具有越限事件记录功能、越限控制功能、定时记录功能。突破了传统的界限，通过通讯网络传输电量数据，并且使得电量的采集?变送更为简洁、高效。 ２操作系统升级至Ｗｉｎｄｏｗｓ平台 　　水电站上位机也即是站级管理机，上位机是电站工作人员直接操作的对象之一，要求实现人机通道、数据管理、计算统计、动态实时控制调节、事故、故障报警及记录、打印、数据通讯等功能，所以上位机软件应具有操作简便，用户界面友好，提示清楚，功能详尽，可靠性高。上位机的软件采用高级语言和汇编语言混合编制，既具备了高级语言强大的数据处理功能、友好的人机界面，又具有汇编语言快速运行、方便的低级功能调用等特点。原监控系统改造较早，当时采用ＤＯＳ操作系统，升级改造后，基于ＷＩＮＤＯＷＳ平台，界面更友好。 　　水电站实时监控系统数据库有其一定的特殊性，测量的点数较多，各测量点间关联性较少，系统基本是定时对数据进行存储操作。针对这些特点，监控系统数据库根据不同的要求，采用了多种形式。 　　数据库分为实时数据库和历史数据库，数据库由一系列的数据点（记录）所组成，每个数据点又由若干字段（即点名、点描述、若干点值和一个标志值）所组成；其中，点名和点描述分别表示数据点的名称（用英文字母和数字表示）和功能属性（功能文字说明）。标志值表明该数据点是否为人工设值、坏数据、禁止报警、禁止扫查或禁止操作。数据点根据其性质分为开关量（数字量）、模拟量、脉冲量和计算量等。不同类型的数据点，点值的个数和格式也不同，如开关量只有一个值，以０和１表示；模拟量点可包括：当前值、下限和上限，共３个浮点数值；历史数据库中的开关量还带有时间标志（即年、月、日、时、分、秒）。Ｗｉｎｄｏｗｓ９Ｘ平台软件具有操作简便，用户界面友好，可靠性高，具备了高级语言强大的数据处理功能、友好的人机界面，又具有汇编语言快速运行，方便的低级功能调用等特点，全汉化显示，运行人员的操作、事故、故障、参数越限均有屏幕显示。系统软件升级后，能使新机组的有功和无功实行自动复合调节。 　　借鉴当前较为流行的Ｃｌｉｅｎｔ?Ｓｅｒｖｅｒ的结构，采用Ａｃｃｅｓｓ数据库结构，对整点进行存储的遥测点、电度点及报表数据存储在整点数据文件ｚｄｄａｔａ．ｍｄｂ，对不定时产生的值班记录、事件记录存储在事件记录数据文件ｓｏｅ．ｍｄｂ中，这些数据可供其他多台机共享；数据库主要存储数据是每五分钟产生的数据和整点数据。每五分钟产生的遥测点、电度点数据以及遥测越限遥信变位数据考虑到数据量较大，以二进制文件的形式，每天产生一个文件。 　　整点数据文件中分别以各监测的遥测点、电度点及报表数据分为各个表，事件记录数据文件中值班记录数据量较少，所有值班记录存储在一张表中、事件记录则以年为单位动态创建各个表。监控系统数据库的产生，是按照时间的顺序生成的，与时间有着密切的关系，因此，以时间字段作为其关键字进行存储。 ３结束语 　　目前，横锦水库４号机组已进行机坑开挖、回填工作，计算机监控系统由杭州亚太水电设备成套技术有限公司整套引进加拿大的Ｐｏｗｅｒｂａｓｅ无人值班控制系统，机组控制保护单元是由可选的各个模块组成，用户根据需要选择模块。用较少的费用便可灵活提供特殊的控制性能。操作控制分为从保护控制到后备保护，每个模块包括一个高速的微处理机和容错安全回路，带必要的操作软件以控制某一操作功能，每台水轮机?发电机的控制模块都固定在一个标准的控制柜内。每个模块都有接线端子，接线简单，便于维护。一个显示模块固定在控制柜面板上并与柜内的每个模块通讯，提供操作、保护和测量参数数据显示。一旦所有模块内部连接好并选择了设定参数，系统便可运行。与改进后的１、２号机组计算机监控系统进行组合，可实行１、２号机组的近地点与远地点，常规与自动化控制，３、４号机组的远地点控制。采用计算机监控系统后运行人员对设备的操作量减少，劳动强度减轻，运行人员的减少，同时使得电站能按优化运行方案，给机组分配有功和无功功率，让机组运行在高效率区，使得发电成本减少。 作者简介： 朱旭华（１９７３－），男，大专，助理工程师，主要从事电站电气工作。 裘惠（１９６３－），男，大专，技师，助工，主要从事电站电气工作。 作者单位：东阳市横锦水库管理局