電站計算機監(jiān)控程序運用

時間:2022-06-04 04:36:00

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電站計算機監(jiān)控程序運用

1電站概述

魚劍口電站始建于2000年12月,2004年10月18日并網(wǎng)發(fā)電。裝機容量3×20mW,水庫總庫容886萬m3,調(diào)節(jié)庫容176萬m3,為日調(diào)節(jié)水庫。流域上游有騰子溝電站、牛欄口電站、石板水電站。魚劍口電站是龍河流域梯級電站的第四級也是最后一級電站,具有得天獨厚的來水優(yōu)勢。電站運行方式采取無人值班少人值守模式,運行費用極度節(jié)省。

2設(shè)備概述

能事達公司集成的LDS2000計算機監(jiān)控系統(tǒng);重慶水輪機廠生產(chǎn)的HLA722C-211水輪發(fā)電機組;南瑞微機繼電保護。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,人機界面良好;武漢事達BWT-80-4.0型微機步進式調(diào)速器。廣科所生產(chǎn)的LTW6200型微機三通勵磁系統(tǒng)。三個調(diào)節(jié)通道時時跟蹤,并能自動地由故障通道切換到正常的備用通道,實現(xiàn)無擾動切換。系統(tǒng)功能非常穩(wěn)定可靠。110kV系統(tǒng)采用西高所SF6全封閉組合電器——GIS。具有高可靠性、真正免維護功能,由開關(guān)站LCU統(tǒng)一控制。

3監(jiān)控系統(tǒng)組成

監(jiān)控系統(tǒng)采用自適應(yīng)10/100Mbp雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu),上位機與現(xiàn)地LCU采用雙光纖進行通訊,現(xiàn)地LCU與輔助控制單元采用Profibus現(xiàn)場總線通訊。LDS2000監(jiān)控系統(tǒng)以不同周期,實時刷新各屏幕、各窗口的動態(tài)內(nèi)容,畫面刷新周期為1s,刷新時,動態(tài)畫面根據(jù)動態(tài)點的實時信息,按定義的刷新行為及顯示方式進行動態(tài)顯示。附“機監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)格結(jié)構(gòu)圖”

3.1主控制級計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組成

監(jiān)控系統(tǒng)上位機硬件為西門子機架式工業(yè)控制計算機,軟件系統(tǒng)采用能事達公司LDS-2000系統(tǒng),由基于WINCC5.1的工業(yè)控制組態(tài)軟件構(gòu)成。操作員站為雙機冗余設(shè)計,正常運行時兩臺操作員站全冗余運行。上位機系統(tǒng)硬件配置有操作員站(兩臺)、工程師工作站、通訊工作站、打印服務(wù)器、打印機和UPS電源。

3.2現(xiàn)地控制(LCU)的組成

監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地LCU單元:有1#~3#機組LCU、公用系統(tǒng)LCU、110kV開關(guān)站LCU、壩面LCU共六套。現(xiàn)地LCU單元采用能達公司LDS-500型現(xiàn)地控制單元,其PLC由西門子S7315-2DP型CPU和開關(guān)量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊、機架擴展模塊和通訊模塊構(gòu)成。以太網(wǎng)通訊模塊為CP343-1,模塊負責(zé)上位機和LCU的以太網(wǎng)通訊;機組LCU的溫度巡檢裝置通訊模塊為CP340,負責(zé)溫度巡檢裝置和PLC通訊。PLC中各模塊之間以模塊背板后面的總線連接器進行連接;一體化觸控屏能顯示LCU的各種畫面,實時顯示模擬量輸入輸出值、開關(guān)量當前位置,可通過觸控屏監(jiān)視各種數(shù)據(jù)信息,可發(fā)出各種操作控制命令。機組LCU還包括機組交流采樣裝置、溫度巡檢裝置、自動/手動準同期裝置、機組單獨的水力機械保護裝置(由S7-200PLC構(gòu)成)。現(xiàn)地LCU通過硬接點方式和勵磁系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)通訊,確保與主要自動化設(shè)備通訊的絕對可靠性,避免了協(xié)議類通訊方式所帶來的不穩(wěn)定性,通訊環(huán)節(jié)也更為簡化,故障環(huán)節(jié)減少很多。與機組交流采樣裝置、溫度巡檢裝置的通訊進行了協(xié)議轉(zhuǎn)換。將Mdbus協(xié)議通過Anybus轉(zhuǎn)換為Profibus協(xié)議。這種通訊方式問題很多,故障點也多,給設(shè)備正常可靠運行帶來很大難度。與機組操作有關(guān)的開關(guān)量信號、模擬量信號進入相應(yīng)機組LCU;與機組操作聯(lián)系不太緊密的公共信息,根據(jù)自身特點有選擇的進入公用LCU。油壓裝置、中低壓氣系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)進入公用LCU,只監(jiān)測實時數(shù)據(jù),不做控制。遠動系統(tǒng)由上行部分構(gòu)成,由微機監(jiān)控系統(tǒng)通訊工作站將調(diào)度所需遙測量、遙信量通過衛(wèi)星、光纖通道實時傳至調(diào)度RTU系統(tǒng),通過MODEM專線方式傳輸。遙測信息:發(fā)電機有功功率、無功功率、主變電流;有功功率、無功功率、線路電流、有功功率、無功功率;110kV母線電壓、10kV母線電壓。遙信信息:110kV系統(tǒng)開關(guān)、刀閘位置狀態(tài)、發(fā)電機出口開關(guān)位置狀態(tài)、主變10kV側(cè)手車位置狀態(tài)。

4計算機監(jiān)控系統(tǒng)的可行性分析與存在問題和解決方案

電站運行至今已屆7年,總體來說比較穩(wěn)定,基本能滿足“無人值守、少人值班”運行模式。已達到當初設(shè)計使用目的。實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)視和控制,實現(xiàn)了“遙測”、“遙信”功能(設(shè)計無“遙調(diào)”要求)。完美體現(xiàn)出了計算機監(jiān)控系統(tǒng)“安全性、經(jīng)濟性、實用性、可靠性、易擴展、操作方便,勞動強度小”的優(yōu)點。雖然監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點無處不在,但其缺點也足夠的鮮明。各環(huán)節(jié)通訊的可靠性是一大問題:監(jiān)控系統(tǒng)嚴重依賴于可靠的通訊,一旦通訊中斷,系統(tǒng)就像一個瞎子,什么都不知道,設(shè)備的“可控”和“在控”更是無從談起。一個是通訊系統(tǒng)本身程序會出錯,另一個是設(shè)備本身處于高溫的工作環(huán)境容易損壞。要解決這個問題一個是要搞好空調(diào)和通風(fēng);另一個就是要考慮通訊系統(tǒng)的雙通道運行,始終使通訊有一個備用通道,這顯得猶其重要。自動化元件。它可分為開關(guān)量元件和模擬量元件。自動化元件是一切數(shù)據(jù)來源的基礎(chǔ),所有的操作和控制都依賴于對這些數(shù)據(jù)的分析,一旦自動化元件故障,就會導(dǎo)致設(shè)備誤動作、不可控、不可測、甚至引發(fā)事故、可能帶來重大經(jīng)濟損失和社會影響。在設(shè)備選型時一定要加以重視,不能在這個問題了節(jié)約。我們與國外在自動化元件的生產(chǎn)技術(shù)上還存在不小的差距,一些重要的自動化元件仍以進口元件為主。在生產(chǎn)實際中,重要的設(shè)備控制仍選擇雙控,就是模擬量的自動化元件與開關(guān)量的自動化元件同時參與設(shè)備控制,一個量主控另一個量輔控。這樣就提高了設(shè)備的可靠性和安全性。軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)主要問題在調(diào)試,系統(tǒng)運行一段時間總是會出錯或者死機。這是一項技術(shù)含量較高的工作,一旦出現(xiàn)問題多需軟件開發(fā)者提供技術(shù)支持,方可解決問題。選擇成熟可靠的系統(tǒng)就顯得尤其重要。現(xiàn)地控制單元LCU。如果說上位機是水電站的大腦,那么LCU足可算水電站的心臟。它肩負著水電站某一單元的綜合監(jiān)控,能對該單元所屬設(shè)備進行全面的監(jiān)視和控制,其重要性不言而喻。所以在現(xiàn)在的生產(chǎn)實踐中,大中型的機組多采用雙PLC全冗余運行方式。這樣雖然增加了投入,但設(shè)備可靠性提升了一大截。

5結(jié)論

隨著計算機監(jiān)控技術(shù)的飛速進步,大量高精密度、高可靠性的自動化元件的研發(fā)生產(chǎn),計算機監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)全面的進入工業(yè)系統(tǒng),已經(jīng)從傳統(tǒng)的重要行業(yè)普及到各個行業(yè)。其優(yōu)良的可靠性、安全性、經(jīng)濟性、易擴展性在如今的社會體現(xiàn)得淋漓盡致。此技術(shù)的大量推廣,不但大大提高了生產(chǎn)力,也必將使勞動者從繁重的生產(chǎn)活動中解放出來。