金河三级站远控微机自动化改造

金河三级站远控微机自动化改造

金河三级站远控微机自动化改造 2011： 摘要：改造后的金河三级站以计算机监控系统为基础，不设常规监控系统。在正常情况下，电站设备的运行监视在二级站中控室的操作员工作站上进行，同时也可在三级站中控室的操作员工作站和各机组的LCU（现地控制单元）上实现对其所控设备运行的监视和控制。二级站中控室的操作员工作站和三级站中控室的操作员工作站互为冗余，全站主要的辅助系统都通过工业总线与计算机系统连接并接受监控，同时在这些系统的现地控制柜上还设有光字信号、控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。关键词：三级站 远程控制 计算机监控 工业总线无标题文档

问题的提出　　从上世纪70年代起，计算机监控在国外一些水电厂取得了实质性的进展，出现了计算机控制的水电厂。但最初由于计算机比较贵、性能有限等原因，全厂只用一台计算机实现对主要工况的监视和操作，通常不实现闭环调节控制。近年来，随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，其性能日趋完善，价格日益下降，这为取代常规的布线逻辑型自动装置提供了良好的物质基础。据不完全统计，目前我国己有40座以上大型电厂实现了计算机监控，不少的中小型电厂也己经实现或正在积极准备进行计算机监控改造。　　什邡巴蜀金河电力有限公司所属金河二、三级站位于什邡市红白镇木瓜坪村境内，是沱江的支流金河上游的一个梯级电站，二级站厂区距什邡市区50多公里。金河三级站主要利用二级站尾水进行发电的中水头径流式水电站，电站设计水头72米，装机容量2X1.6MW，电站出线一回，以6.3KV电压接入二级站的升压站，经升压到110KV后并入电网。　　水电厂的最根本的任务是实现安全经济运行。金河三级电站自1999年11月投产以来，在公司生产管理、运行检修人员和全站员工的共同努力和精心维护下，不断地进行着设备缺陷处理和技术完善，保障了电站的安全和经济运行。虽然电站己实现连续四年多安全无事故运行，但是也存在以下一些安全隐患： 由于三级站离二级站厂区3公里，交通不便，给运行人员倒班和生活造成诸多不便，面且二、三级站之间路段处于塌方区为事故多发段，给生产人员的安全造成极大的威胁； 三级站厂房位于河床底部，防洪能力较差，加之矿碴淤积进一步抬高了河床水位，使三级站防洪能力大大低于设计要求严重威胁着电站的设备和人员的安全； 由于1999年8.15特大洪水的袭击，造成三级站水淹厂房的重大事故。此次事故虽未对主要设备造成大的损坏，却严重影响了控制系统和辅助设备的可靠性，为电站的安全生产带来极大隐患； 不能实现自动操作和远程监控，不能满足“无人值班”（少人值守）的要求。　　同时，由于三级站采用微机调速器和励磁装置，其它各主要部件也均为自动控制设备，现场条件很适合进行计算机监控。 改造方案 用计算机自动控制系统代替继电器控制系统； 采用光纤通信技术将三级站控制信号传至二级站进行远程控制。 二、三级站各设一套电站级监控系统，两套系统互为冗余。 改造原理　　改造后的金河三级站以计算机监控系统为基础，不设常规监控系统。在正常情况下，电站设备的运行监视在二级站中控室的操作员工作站上进行，同时也可在三级站中控室的操作员工作站和各机组的LCU（现地控制单元）上实现对其所控设备运行的监视和控制。二级站中控室的操作员工作站和三级站中控室的操作员工作站互为冗余，全站主要的辅助系统都通过工业总线与计算机系统连接并接受监控，同时在这些系统的现地控制柜上还设有光字信号、控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。 系统构成 　　金河三级站计算机监控系统分为电站层和现地层两级。电站层和各现地层（LCU）分别设有监控范围内完整的实时数据库和历史数据库，每个 LCU都可以直接监控设备的生产过程：既可作为分布系统中的现地智能终端，又可作为独立的自动控制装置单独运行。　　局域网按照IEEE802.3设计，采用全开放的分布结构，网络介质采用光纤（传输距离远，传输带宽较宽，抗干扰能力强），通信协议为ICP/IP，网络传输带宽为100M。　　电站层设备主要包括：操作员工作站、语音报警装置、打印机、电站层网络设备。　　现地层设备主要包括：PLC、一体化工控机、屏柜、继电器、电量采集装置、温度巡检装置、测速装置等信号采集设备。

图1 计算机监控系统图3.2工作原理（见图二）3.2.1计算机控制系统运行和控制方式 正常情况下，由二级站操作员工作站负责机组的监视和控制；三级站操作员工作站负责监视机动运行。 二、三级站操作员工作站互为冗余，当其中任意一台发生故障后，另一台工作站自动成为主控工作站，负责机组的监控。 如果通信系统故障，造成电站层设备与现地控制单元通信中断，LCU可进入主控方式负责对机组的监控。 LCU上各IPC（一体

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