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基于水电站综合自动化的遥视监控系统研究

基于水电站综合自动化的遥视监控系统研究

2011/6/13 23:19:00

梯级水电综合自动化系统是以计算机为基础的生产过程监测与控制自动化系统,可以对各级水电站的运行设备进行监控,以实现数据采集、信息传输、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

水电站综合自动化系统为分层分布式结构,可分为两层:电站控制层和现地控制层。电站控制层设在中央控制室,负责协调和管理各现地控制层的工作,收集有关信息并作相应处理和存储,迅速、准确、有效地完成对本站被控对象的安全运行实时监视及事件报警,设备运行的控制与调节,以及电站的生产管理。操作员可以在主控制台通过人机接口对数据库和画面进行在线修改,进行人工设定、设置监控状态、修改限制、事故处理指导和恢复操作指导等功能。现地控制层(LCU)包括机组LCU和公用LCU,现地LCU布置在机组旁,公用LCU布置在控制室,是计算机监控系统较底层的控制部分。原始数据在此进行采集,各种控制调节命令最后都在此发出,因此LCU可以是整个监控系统中重要的、对可靠性要求很高的“一线”控制设备。水电站综合自动化系统的LCU主要由工控机和可编程控制器(PLC)构成。

水电站综合自动化系统的网络结构是一个基于以太网联接的实时通讯网,在控制层设有两个上位机,也可称为值班人员工作站。在现地层(LCU)中共有4台前置枫,其中公用LCU采用一台工控机作为前置机。每一台机组采用一台工控机作为前置机,共三台。上位机与公用/机组LCU中的前置机通过快速以太网进行连接,网络交换机采用快速以太网交换机,网络拓扑结构为星形结构,通常使用IEC104通信规约。

LCU系统中采用工控机作为前置机,通过CP5621接口卡使工控机与PLC相连。将PLC采集的数据进行标度变换、越限报警、数据打包等处理后,通过100M快速以太网上传到上位系统中,同时,上位系统的控制命令也通过100M快速以太网经工控机下达给PLC

一、基于综合自动化系统的遥视监控系统设计

1、设计方法

遥视监控系统的设计目的是为了保障梯级水电站现场运行环境的重要安防信息及重要设备运行的实时监测,遇到重要设备运行不正常,机房停电、电源故障、环境温度过高、火灾、空调停运、盗窃等紧急意外情况,能够及时记录和自动快速报警。系统主要利用当前投运的数据通信网实现各级水电站运行情况“四遥”功能,构成一个完整的远程监测系统,及时了解监测点的信息,提高水电站的可靠运行能力,提高运维效率,降低维护成本和劳动强度,以满足梯级电站实施无人值班集中监控技术的要求。

此设计监控系统方案相对于目前应用的TCP/IP网络技术来说最大的优势是利用梯级水电站已有的自动化系统完成基本的、主要的信号采集与处理实现下级电站的重要运行安防信息的远程集中监控,共享了自动化系统的主站资源和通道资源,达到了最好的性价比。

为了达到无人值班水电站设计的先进性、实用性、经济性、与现行技术政策的一致性要求,基于梯级水电站综合自动化系统的遥视监控系统设计应遵循以下原则:

1.1充分利用当前投运的数据网实现子电站运行情况“四遥”功能,完成对梯级水电站监控区运行环境重要信息的集中监控。

1.2监控终端以IE浏览器方式浏览各水电站所有运行信息,实现对所辖无人值守水电站运行区域的集中监控。

1.3从实际出发,在有限的预算下保证水电站运行安全、节约投资,追求最高的性价比。

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