1、水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控的目的和意義,就是通過對電站各種設(shè)備信息

1、1、水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控的目的和意義，就是通過對電站各種設(shè)備信息進(jìn)行采集、處理，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)，從而保證水電站設(shè)備充分利用水能安全穩(wěn)定運(yùn)行，并按電力 系統(tǒng)要求進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行， 保證電能的質(zhì)量，同時(shí)減少運(yùn)行與維護(hù)成本，改善運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)無人值班或少人值守。 具體來說主要有以下幾個(gè)方面：（1）減員增效，改革水電站值班方式；（2）優(yōu)化運(yùn)行，提高水電站發(fā)電效益；（3）安全穩(wěn)定，保障水電站電能質(zhì)量；（4）競價(jià)上網(wǎng)，爭取水電站上網(wǎng)機(jī)會(huì)；（5）簡化設(shè)計(jì)，改變水電站設(shè)計(jì)模式。2、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，水電站監(jiān)控的方式也隨之改變，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的作用及其與常規(guī)設(shè)備的關(guān)系也發(fā)生了變化

2、，其演變過程大致如下：（1）以常規(guī)控制裝置為主、計(jì)算機(jī)為輔的監(jiān)控方式； （2）計(jì)算機(jī)與常規(guī)控制裝置雙重監(jiān)控方式； （3）以計(jì)算 機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式；（4）取消常規(guī)設(shè)備的全計(jì)算機(jī)控制方式。3、從國外水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)踐情況來看，水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大體上可分 為兩種模式。一種是專用型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，它是以原來傳統(tǒng)上從事發(fā)電廠設(shè)備及其控制的公司，從常規(guī)控制的方法為出發(fā)點(diǎn)逐漸將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到水電站的控制之中。該系統(tǒng)特點(diǎn)：其主導(dǎo)思想是按照電站監(jiān)控原有的要求和習(xí)慣，推出的一種“樸實(shí)”的監(jiān)控系統(tǒng)，能滿足習(xí)慣性的控制要求，且總備品備件的品種和數(shù)量都少，但這些備品備件必須由原供貨廠家提供。另一種稱

3、為集成型或通用型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)， 是原來從事計(jì)算機(jī)技術(shù)研究的公司， 在將 計(jì)算機(jī)推廣到水電站控制的應(yīng)用中， 仍明顯地保留了計(jì)算機(jī)控制的思維方法， 并用這種方法 來改造或適應(yīng)水電站控制的要求。該系統(tǒng)特點(diǎn)：由于直接采用通用的控制計(jì)算機(jī)和接口，國內(nèi)較容易選購備品和進(jìn)行維護(hù)。由于控制計(jì)算機(jī)的研究和監(jiān)控系統(tǒng)其余部分的研究可以分開進(jìn)行，技術(shù)更新快，哪一部分有新技術(shù)都可部分改進(jìn)，適宜于計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展而價(jià)格迅速下降的今天。4、水電站分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）提高系統(tǒng)的可靠性。凡是不涉及全系統(tǒng)性質(zhì)的監(jiān)控功能可安排在較低層實(shí)現(xiàn)，提高了響應(yīng)性能，減輕了控制中心的負(fù)擔(dān)，減少大量的信息傳輸，提高了

4、系統(tǒng)的可靠性；即使系統(tǒng)的某個(gè)部分因發(fā)生故障而停止工作，系統(tǒng)的其他部分仍能正常工作，分層之間還可以互為備用，從而也提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。（2）提高了系統(tǒng)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性?？梢造`活地適應(yīng)被控制生產(chǎn)過程的變更和擴(kuò)大，可實(shí)施分階段投資，提高了系統(tǒng)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。需要傳送的信息量減少， 敷設(shè)的電纜也大大減少，有利于減少監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的投資。（3）提高系統(tǒng)的工作效率。各級(jí)計(jì)算機(jī)容量和配置可以與要實(shí)現(xiàn)的功能緊密地配合，使最低層的計(jì)算機(jī)更為實(shí)用，系統(tǒng)的工作效率更加提高。缺點(diǎn)：整個(gè)系統(tǒng)的控制比較復(fù)雜，常常需要實(shí)行迭代式控制；系統(tǒng)的軟件相對復(fù)雜，需要很好地協(xié)調(diào)。分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖：5、現(xiàn)場總線是應(yīng)用于現(xiàn)

5、場儀表與控制系統(tǒng)和控制室自動(dòng)化系統(tǒng)之間的一種全分散、全數(shù)字化、雙向、互聯(lián)、多站的信息通信鏈路，實(shí)現(xiàn)相互操作以及數(shù)據(jù)共享?，F(xiàn)場總線的主要目的是用于控制、報(bào)警和事件報(bào)告等工作。現(xiàn)場總線一般包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層?？紤]到現(xiàn)場裝置的控制功能和具體應(yīng)用增加用戶層。開放性、分散性與數(shù)字通信是現(xiàn)場總線系統(tǒng)的最顯著的特征。6、水電站分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)一般分成：電站主控層，現(xiàn)地控制單元層，網(wǎng)絡(luò)通信層。電站主控層主要功能：（1）數(shù)據(jù)采集功能；（2）數(shù)據(jù)處理功能；（3）監(jiān)測功能；（4）控 制與調(diào)節(jié)功能；（5）人機(jī)接口功能；（6）事故追憶功能；（7）事件記錄功能（8）統(tǒng)計(jì)計(jì)算 功能（9）打印功能（10）數(shù)據(jù)通

6、信功能（11）時(shí)鐘同步功能（12）自診斷功能和故障處理（13）優(yōu)化運(yùn)行等。網(wǎng)絡(luò)通信層：完成電站主控層和現(xiàn)地控制單元層之間的鏈接，它是電站主控層和現(xiàn)地控制單元層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道?，F(xiàn)地控制單元層主要功能：（1）數(shù)據(jù)采集功能；（2）數(shù)據(jù)處理功能；（3）控制和調(diào)節(jié)功 能；（4）保護(hù)功能；（5）通信功能；（6）時(shí)鐘同步功能；（7）自診斷及自恢復(fù)功能；（8）人 機(jī)接口功能。7、電站主控層安裝有水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)、上位機(jī)（工作站中的工控機(jī)）軟件系統(tǒng)和人機(jī)接口界面等。電站主控層工作原理： 現(xiàn)地控制單元層的數(shù)據(jù)首先采集進(jìn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，一方面，上位

7、機(jī)軟件根據(jù)設(shè)定的時(shí)間，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)定時(shí)訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，并定時(shí)刷新人機(jī)接口界面，這樣便于操作運(yùn)行人員了解整個(gè)電站的運(yùn)行情況；另一方面，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)入歷史數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫可以由歷史數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)進(jìn)行管理，操作運(yùn)行人員可以依次通過人機(jī)接口界面、上位機(jī)軟件和歷史數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、修改和查詢等操作。此外，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)可以通過上位機(jī)中的遠(yuǎn)程通訊軟件與電網(wǎng)層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。8、電站主控層與現(xiàn)地控制單元層設(shè)備組成：電站主控層一般由操作工作站、通訊工作站和培訓(xùn)工作站等多個(gè)工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、語音報(bào)警設(shè)備、模擬返回屏、衛(wèi)星同步時(shí)鐘（GPS以及防雷保護(hù)設(shè)備等組成；一般由

8、現(xiàn)地工控機(jī)、PLG現(xiàn)場總線、微機(jī)調(diào)速器、溫度巡檢、微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)同期裝置、智能電參數(shù)測量儀以及其他智能設(shè)備組成。9、水電站實(shí)行廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是在給定系統(tǒng)負(fù)荷條件下，水電站在某一水頭下運(yùn)行，對水電站各機(jī)組的動(dòng)力特性曲線、最優(yōu)工作機(jī)組臺(tái)數(shù)和組合、機(jī)組的合理啟停以及在各運(yùn)行機(jī)組間有功負(fù)荷的最優(yōu)分配方案進(jìn)行分析和研究，得到水電站廠內(nèi)最優(yōu)運(yùn)行方式，用以指導(dǎo)水電站的實(shí)際運(yùn)行，并執(zhí)行自動(dòng)發(fā)電控制AGC自動(dòng)電壓控制 AVC以獲得水電站運(yùn)行的最大效益。水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)一般由經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配程序，機(jī)組開停機(jī)決策及運(yùn)行機(jī)組最佳組合程序，以及主接線連接狀態(tài)分析程序，出現(xiàn)故障時(shí)切換機(jī)組自動(dòng)選擇程序，自動(dòng)發(fā)電控制程

9、序AGC自動(dòng)電壓控制程序 AV*組成。10、水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試主要包括：（1）保護(hù)裝置自檢。調(diào)試狀態(tài)下，保護(hù)裝置可運(yùn)行自檢程序進(jìn)行自檢，當(dāng)檢查出硬件故障，則給出硬件故障信號(hào)， 提示繼電保護(hù)人員或運(yùn)行人員處理；（2）輸入信號(hào)檢查。調(diào)試狀態(tài)下對輸入保護(hù)裝置的模擬信號(hào)、開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行檢查，用于核對數(shù)據(jù)和狀態(tài)；（3）出口信號(hào)檢查。對保護(hù)裝置的出口信號(hào)進(jìn)行檢查，以保證 出口動(dòng)作回路完好；（4）時(shí)鐘整定。保護(hù)裝置首次使用時(shí)應(yīng)對時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置，使保護(hù)裝置在 保護(hù)動(dòng)作時(shí)能記錄下正確時(shí)間；（5）模擬試驗(yàn)，調(diào)試狀態(tài)下進(jìn)行各種保護(hù)動(dòng)作的模擬試驗(yàn)，以驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作的可靠性；（6）保護(hù)整定值檢查和設(shè)置。調(diào)試狀態(tài)下通過顯示器和薄膜鍵盤 可以檢查保護(hù)整定值，并可對保護(hù)整定值進(jìn)行設(shè)置修改。水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)主要包括：（1）投運(yùn)初期的維護(hù)；（2）檢修維護(hù)；（3）日常維護(hù)；（4）裝置異常及緊急處理（5）保護(hù)動(dòng)作后的處理11、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是發(fā)電機(jī)中極其重要的一部分。性能優(yōu)的勵(lì)磁控制器可以保證同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。