變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

5變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用5.1系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)5.1.1主控級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的功能①數(shù)據(jù)采集和處理1)系統(tǒng)把收集到的實(shí)地信息開(kāi)展信息資料庫(kù)更新、維護(hù)。2)綜合處理3)檢測(cè)點(diǎn)信息以及工作情況的設(shè)定②安全監(jiān)視及事件報(bào)警1)全廠運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視工作人員能夠通過(guò)操作系統(tǒng)的液晶觸摸顯示屏，對(duì)全廠所有的主要設(shè)施以及各種輔助設(shè)施、通用設(shè)施以及電器設(shè)施的工作情況與工作指數(shù)開(kāi)展實(shí)時(shí)檢測(cè)。2)參數(shù)越限報(bào)警及記錄監(jiān)控體系對(duì)一些工作參和各種運(yùn)算結(jié)果開(kāi)展監(jiān)督管理，一些指標(biāo)例如氣壓等還必須開(kāi)展及時(shí)檢測(cè)記錄，也就是開(kāi)展氣壓變化及時(shí)檢測(cè)。以上處理主要有：測(cè)值超標(biāo)預(yù)警、及時(shí)超標(biāo)報(bào)警、自動(dòng)檢測(cè)以及統(tǒng)計(jì)等。3)事故順序記錄當(dāng)電站出現(xiàn)突發(fā)事件的時(shí)候，檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)馬上工作，通常按照毫秒級(jí)的分辨率反映，并且按照事故發(fā)生的時(shí)間先后順序依次；統(tǒng)計(jì)并且記錄突發(fā)事故，可以表示、打印以及錄入信息資料庫(kù)。每一數(shù)據(jù)信息都有點(diǎn)名稱、內(nèi)容以及和時(shí)間。4)故障及狀態(tài)顯示記錄系統(tǒng)可以按時(shí)周期性地檢測(cè)各種問(wèn)題以及信號(hào)質(zhì)量，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)狀變時(shí)就及時(shí)收集記錄，與此同時(shí)記錄問(wèn)題原因以及突發(fā)時(shí)間。5)事故追憶每當(dāng)電站出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都會(huì)按照之前設(shè)置的事故追憶時(shí)間點(diǎn)，按照掃描頻率統(tǒng)計(jì)事件突發(fā)之前以及事件突發(fā)之后所有時(shí)間之中的各種量數(shù)據(jù)信息，從而完成事故追憶記錄。事故追憶的開(kāi)始以及和結(jié)束時(shí)間、取樣頻率、有追憶有關(guān)的參數(shù)以及追憶發(fā)起源都可以通過(guò)電站專業(yè)人員進(jìn)行修改和維護(hù)。6)趨勢(shì)記錄分析同時(shí)，還要對(duì)發(fā)電機(jī)的溫度、輪軸力矩、變壓器汽油溫度等開(kāi)始隨時(shí)趨檢測(cè)工作，統(tǒng)計(jì)并且計(jì)算信號(hào)的變化范圍以及變化規(guī)律。當(dāng)變化速率突破最大的時(shí)候就會(huì)報(bào)警，從而進(jìn)一步的增強(qiáng)點(diǎn)機(jī)組工作的有效性。7)語(yǔ)音報(bào)警使用語(yǔ)音裝備，開(kāi)展語(yǔ)音的技術(shù)合成以及整合工作。每當(dāng)電站出現(xiàn)突發(fā)狀況或者問(wèn)題時(shí)，可以迅速開(kāi)始報(bào)警工作。一般來(lái)說(shuō)，都是由中控室來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警工作。其中，報(bào)警對(duì)象以及報(bào)警語(yǔ)言都是事先設(shè)置好的。檢測(cè)系統(tǒng)只用按照設(shè)置好的要求開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的報(bào)警工作就可以了。語(yǔ)音報(bào)警，能夠完成多種問(wèn)題以及事故的語(yǔ)音報(bào)警工作。③電廠運(yùn)行指導(dǎo)1)控制操作過(guò)程監(jiān)視當(dāng)操作命令下發(fā)之后，檢測(cè)系統(tǒng)就可以自動(dòng)表示對(duì)應(yīng)的點(diǎn)機(jī)組，以及用電線路等各種設(shè)施的工作檢測(cè)圖面。圖面通常都是使用流程順序圖的方法及時(shí)表示點(diǎn)機(jī)組的運(yùn)作過(guò)程中各個(gè)步驟以及工作狀況，或者提醒在工作運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出問(wèn)題的地方和問(wèn)題來(lái)源。2)電站一次設(shè)備操作指導(dǎo)電站一次設(shè)備開(kāi)始倒閘運(yùn)作的時(shí)候，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按照全廠目前的工作情況以及必和開(kāi)關(guān)與閘閥的開(kāi)啟條件，推測(cè)目前的實(shí)施能否滿足要求，同時(shí)提供與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)記。如果按照要求是不可以的，就按照提示關(guān)閉，以防外人的錯(cuò)誤運(yùn)作而導(dǎo)致突發(fā)狀況的產(chǎn)生3)廠用電系統(tǒng)操作指導(dǎo)按照目前廠用電的工作情況以及相關(guān)廠用電工作模式、關(guān)機(jī)運(yùn)作操約束條件，監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)具體一個(gè)廠用電安全保護(hù)器或者閘閥在目前能否滿足運(yùn)作并給做出對(duì)應(yīng)的標(biāo)記工作。假如滿足運(yùn)作就表示運(yùn)作的前后順序，反之，就表示運(yùn)作的原因。④監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視一般來(lái)說(shuō)，監(jiān)控系統(tǒng)都是有問(wèn)題自動(dòng)檢查，以及錯(cuò)誤自動(dòng)處理的功能。監(jiān)控系統(tǒng)以及自動(dòng)表示出每一時(shí)間段電腦的運(yùn)作情況。監(jiān)控系統(tǒng)可以表示基本工作單元的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，自動(dòng)檢測(cè)并且排查出問(wèn)題部分，將問(wèn)題部分設(shè)置為沒(méi)有效果并且關(guān)閉其對(duì)應(yīng)的各種功能。⑤控制操作1)控制與運(yùn)行調(diào)度方式電腦控制體系一般都能夠完成一下三種工作要求：調(diào)控中心以及遠(yuǎn)方控制模式、集中工作模式以及實(shí)地工作模式。2)控制方式的轉(zhuǎn)換控制方式按照優(yōu)先級(jí)別，通常可以劃分為距離電機(jī)組近，則對(duì)應(yīng)級(jí)別就越高，實(shí)地監(jiān)控基本單元的優(yōu)先使用權(quán)也就越高，這個(gè)可以在實(shí)地監(jiān)控基本單元中開(kāi)展工作模式的轉(zhuǎn)換。LCU上裝配與“遠(yuǎn)方/實(shí)地”的切換按鈕，每當(dāng)LCU上的切換按鈕轉(zhuǎn)到“遠(yuǎn)方”的時(shí)候，中控室中的工作人員或者控制中心電腦才可以開(kāi)始檢測(cè)系統(tǒng)。3)控制與調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)電廠主輔設(shè)備進(jìn)行控制，包括機(jī)組的開(kāi)停機(jī)控制和復(fù)合調(diào)整、事故處理，斷路器分、合操作；閘門的啟、閉操作；輔助設(shè)備及公用設(shè)備的啟、停操作等。機(jī)組的有功和無(wú)功功率給定可通過(guò)運(yùn)行值班人員在上位機(jī)設(shè)數(shù)。系統(tǒng)檢查給定值的合法性，通過(guò)PID計(jì)算結(jié)果向調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)出調(diào)節(jié)命令。機(jī)組及其輔助設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)包括：機(jī)組開(kāi)/停機(jī)順序控制(單步或順序)、緊急停機(jī)控制；點(diǎn)設(shè)備控制：對(duì)單個(gè)具備開(kāi)關(guān)操作的設(shè)備，要求對(duì)其實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制操作，并考慮安全閉鎖(包括對(duì)出口斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘、進(jìn)水口閘門的遠(yuǎn)方落門等控制)；機(jī)組的轉(zhuǎn)速/有功功率、電壓/無(wú)功功率和導(dǎo)葉開(kāi)限按給定值進(jìn)行閉環(huán)控制；油、氣、水系統(tǒng)的自動(dòng)控制；其它相關(guān)控制與操作。開(kāi)關(guān)站斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及接地刀閘的控制與操作，主變中性點(diǎn)接地刀閘的分、合操作。廠用電設(shè)備的控制與操作。廠內(nèi)公共設(shè)備的控制與操作。泄洪閘門及其配電設(shè)備的控制與操作。其它相關(guān)設(shè)備的控制與操作。⑥統(tǒng)計(jì)記錄及生產(chǎn)管理系統(tǒng)在實(shí)時(shí)采集全廠各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和工況的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完成統(tǒng)計(jì)制表等運(yùn)行管理的工作，可以使運(yùn)行人員不再人工抄表，自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等一系列技術(shù)管理工作。1)電廠發(fā)電運(yùn)行記錄初值可由運(yùn)行值班人員進(jìn)行設(shè)置。2)主要電氣設(shè)備動(dòng)作及運(yùn)行記錄3)操作記錄4)定值變更記錄5)事故及故障統(tǒng)計(jì)記錄6)參數(shù)越復(fù)限統(tǒng)計(jì)記錄監(jiān)控系統(tǒng)能統(tǒng)計(jì)電廠的參數(shù)越復(fù)限情況并記錄下來(lái)。7)運(yùn)行日志及報(bào)表監(jiān)控系統(tǒng)能按照要求打印電廠運(yùn)行日志和報(bào)表。打印內(nèi)容以及打印格式可以事先設(shè)定，打印方式有定時(shí)自動(dòng)打印、隨機(jī)召喚打印。⑦人機(jī)接口1)操作員工作站主要功能：調(diào)畫面測(cè)點(diǎn)和設(shè)備的投退數(shù)值設(shè)定修改限值控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)命令召喚打印操作票顯示與在線修改事件確認(rèn)報(bào)警設(shè)置日期設(shè)置本系統(tǒng)為雙機(jī)冗余系統(tǒng)，運(yùn)行中當(dāng)主機(jī)故障退出運(yùn)行時(shí)，從機(jī)能不中斷任務(wù)、無(wú)擾動(dòng)地自動(dòng)切換成為主機(jī)運(yùn)行。不管是主/從機(jī)切換或是網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，都會(huì)顯示在操作員工作站上，并記入自診斷表中。⑩系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)包括軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)、?數(shù)據(jù)庫(kù)功能1)2)3)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)建立及在線/離線修改。?培訓(xùn)功能1)正常操作訓(xùn)練可在操作員工作站上執(zhí)行各項(xiàng)操作，使技術(shù)人員熟悉和掌握監(jiān)控系統(tǒng)的各種操作。2)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、維護(hù)培訓(xùn)電廠維護(hù)人員可進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)修改，畫面生成和修改、報(bào)表生成、順控流程修改、監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)修改等一系列開(kāi)發(fā)和維護(hù)的培訓(xùn)。?電廠設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理積累電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)，為提高電廠運(yùn)行、設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。如針對(duì)機(jī)組，累計(jì)機(jī)組正常、停運(yùn)時(shí)間、檢修次數(shù)及時(shí)間，累計(jì)機(jī)組各工況運(yùn)行時(shí)間及開(kāi)停機(jī)次數(shù)等，為設(shè)備運(yùn)行管理及檢修提供指導(dǎo)。5.1.2現(xiàn)地單元監(jiān)控裝置的功能①數(shù)據(jù)采集與處理1)模擬量電氣模擬量信號(hào)采用交流采樣，定時(shí)采集電流互感器、電壓互感器的二次電流、電壓信號(hào)，計(jì)算得到一次的電流、電壓、功能、頻率等數(shù)值，機(jī)組和開(kāi)關(guān)站LCU采用智能交采表。非電氣模擬量采用變送器（4~20mA）模擬量采集實(shí)現(xiàn)，如壓力、高程等；溫度量采用智能溫度巡檢裝置采集，傳感器采用PT100溫度傳感器。2)開(kāi)關(guān)量3)脈沖量脈沖量主要指來(lái)自脈沖電度表的有功電能及無(wú)功電能等，即時(shí)采集。脈沖量的處理有硬件和軟件濾波、脈沖累加、數(shù)據(jù)有效性和合理性判斷、標(biāo)度變換、檢錯(cuò)糾錯(cuò)過(guò)程，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和格式化處理后存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。電能量可以進(jìn)行峰平谷分時(shí)累計(jì)。水電站監(jiān)控系統(tǒng)的電度量來(lái)自有/無(wú)功綜合電度表。多功能電度表用以測(cè)量機(jī)組、線路、變壓器高壓側(cè)的有功及無(wú)功電能，可以進(jìn)行分時(shí)計(jì)量，通過(guò)通訊口送到相應(yīng)LCU設(shè)備中。4)數(shù)碼量5)綜合量②全廠運(yùn)行監(jiān)視電廠設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)顯示；狀變監(jiān)視和事件報(bào)警；事件順序記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)越復(fù)限檢查和越限報(bào)警；控制命令執(zhí)行過(guò)程中顯示屏畫面可顯示操作步驟執(zhí)行情況，并且可提示操作執(zhí)行受阻部位及原因；系統(tǒng)事故或運(yùn)行設(shè)備工作異常時(shí)，可進(jìn)行語(yǔ)音或音響報(bào)警。③控制和調(diào)節(jié)LCU收發(fā)實(shí)地或者主站的指示，實(shí)現(xiàn)下級(jí)設(shè)施的管理工作。機(jī)組LCU：管理各種電機(jī)組的正常鞏固走、完成突發(fā)狀況停機(jī)、檢測(cè)機(jī)斷電器以及相應(yīng)的輔助設(shè)施、調(diào)整有或者無(wú)效鞏工作；公用及開(kāi)關(guān)站LCU：運(yùn)作安全器、隔離閥門以及接地閥門的分開(kāi)、聯(lián)合；廠用斷電器以及公共輔助實(shí)施；電廠的直流設(shè)備、中低壓裝備以及各種排水設(shè)施等等；1)控制操作類型控制類型通?？梢苑譃橹锌刂坪蛯?shí)地控制兩種方式各種機(jī)組狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制機(jī)組同期操作事故停機(jī)及緊急停機(jī)電機(jī)組出口安全器分/合運(yùn)作油、氣和水體系的全自動(dòng)操作發(fā)電機(jī)有效運(yùn)作以及周期調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無(wú)效運(yùn)作以及電流調(diào)節(jié)安全器的分/合操作隔離開(kāi)關(guān)的分/合操作用電系統(tǒng)安全器的分/合運(yùn)作公用系統(tǒng)設(shè)備起?？刂?0kV斷路器等設(shè)備的投切400V斷路器等設(shè)備的投切事故緊急操作2)關(guān)于控制操作安全性的考慮在PLC收到操作指示之后，先開(kāi)始檢測(cè)這項(xiàng)工作有關(guān)的關(guān)閉因素，當(dāng)滿足動(dòng)作要求的時(shí)候，PLC才可以執(zhí)行操作指示；當(dāng)LCU自動(dòng)檢測(cè)到有相關(guān)的模塊發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)停止各種先關(guān)的工作系統(tǒng)；當(dāng)LCU在收到主站操作指示之后，通常都是使用再次校核的方法來(lái)確保操作指示命傳輸?shù)恼_性；檢測(cè)過(guò)程遇到問(wèn)題的時(shí)候，就可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的原因；LCU裝備有當(dāng)?shù)鼗蛘哌h(yuǎn)方檢測(cè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)匾约斑h(yuǎn)方操作互鎖；突發(fā)狀況停機(jī)功能、機(jī)械以及電氣維護(hù)和自動(dòng)設(shè)備操作、安全閥自動(dòng)跳閘操作擁有最大的優(yōu)先使用權(quán)，不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)權(quán)的規(guī)定而被屏蔽；運(yùn)用重要的邏輯推理來(lái)進(jìn)一步降低錯(cuò)誤開(kāi)啟導(dǎo)致突發(fā)狀況的事故概率。3)事故緊急停機(jī)方面的考慮當(dāng)突發(fā)事故出現(xiàn)時(shí)，PLC可以收集到對(duì)應(yīng)事故關(guān)機(jī)的因素，因此PLC可以直接對(duì)突發(fā)事故數(shù)據(jù)開(kāi)展快速的反映以及后續(xù)事故處理工作。4)人機(jī)接口實(shí)地操作基本單元以及人機(jī)接口的主要設(shè)施有：a.12”彩色液晶觸摸顯示屏b.其它指標(biāo)儀表、開(kāi)關(guān)、按鈕等。實(shí)地操作基本單元都裝備液晶顯示屏，使用串口和PLC完成信息傳送。實(shí)地操作基本單元的液晶屏表示的信息，主要有重要電氣大小的檢測(cè)值、連接模擬操作、專業(yè)供水情況數(shù)據(jù)、溫度大小的檢測(cè)值，當(dāng)工作人員正確輸入相應(yīng)密碼之后，就可以使用液晶屏開(kāi)展停復(fù)機(jī)工作一個(gè)其他相關(guān)工作。目前，常見(jiàn)的實(shí)地操作基本單元都裝備有多功能連接接口，可以使用快捷式電腦連入PLC，在實(shí)地調(diào)整或者出現(xiàn)裝備問(wèn)題的時(shí)候，可以使用快捷式計(jì)算機(jī)工作站完成實(shí)地的檢測(cè)工作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)LCU所管理的設(shè)施的檢測(cè)以及運(yùn)作，可以大大減少實(shí)地檢測(cè)以及維護(hù)裝備的正常運(yùn)行的工作量。④數(shù)據(jù)通信LCU的通信包括以下內(nèi)容：1)使用光纖以太網(wǎng)和主站之間開(kāi)展通信工作，向主站級(jí)傳輸信息收集以及資料數(shù)據(jù)，收發(fā)主站傳送的操作指示，最后再把運(yùn)行結(jié)果返回傳輸給主站級(jí)。2)LCU的通信作為實(shí)地監(jiān)控基本單元，可以完成與多種智能收集設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸工作。機(jī)組LCU設(shè)備，同微機(jī)調(diào)整速度、交流搜集樣本裝置、電量測(cè)量設(shè)備、高電壓設(shè)備的繼電安全裝備輔助體系的聯(lián)通接口。公用及開(kāi)關(guān)站現(xiàn)地控制單元能實(shí)現(xiàn)與交流采樣裝置微機(jī)保護(hù)裝置的通信，與中、低壓氣機(jī)控制系統(tǒng)，廠用交流電源系統(tǒng)、廠用直流電源系統(tǒng)；與廠內(nèi)漏水、檢測(cè)排水操作體系等輔助設(shè)施聯(lián)合構(gòu)成的實(shí)地總線網(wǎng)通信系統(tǒng)。閘門實(shí)地操作基本單元，可以完成同閘門實(shí)地操作柜聯(lián)合組成的實(shí)地總線網(wǎng)通信的工作。⑤自診斷LCU具有硬件以及軟件自主診斷和修復(fù)的能力，這種能力主要包括在聯(lián)網(wǎng)周期性診斷修復(fù)、申請(qǐng)?jiān)\斷以及單機(jī)診斷。CPU模件故障；電源故障；通訊故障；模件故障；口自檢：主要有外圍裝備、連接接口、多功能模塊等等，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)出操作問(wèn)題的時(shí)候，就可以迅速發(fā)出報(bào)警信號(hào)；掉電保護(hù)； 5.2應(yīng)用界面與說(shuō)明5.2.1上位機(jī)操作界面①用戶登錄當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有成功登錄之前，點(diǎn)擊“登錄”鍵，就會(huì)彈出如下圖5.1所示的登錄頁(yè)面，這是可以開(kāi)始進(jìn)行登錄：圖5.1系統(tǒng)登錄窗口Fig.5.1Thesystemloginwindow加入用戶名和相關(guān)口令之后，點(diǎn)擊“登錄”鍵開(kāi)始確認(rèn)。使用有效時(shí)間可以設(shè)置登陸完成，在使用者成功登錄之后，在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)，可以獲得一定的使用權(quán)；在超過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，就必須再次登錄。當(dāng)用戶已登錄成功后，可取消登錄。系統(tǒng)工作頁(yè)面如下圖5.2：圖5.2系統(tǒng)運(yùn)行畫面Fig.5.2Runningscreenofthesystem②系統(tǒng)功能區(qū)系統(tǒng)功能區(qū)處在工作頁(yè)面的最底端，可以完成系統(tǒng)功能的開(kāi)啟、轉(zhuǎn)換以及修復(fù)更改時(shí)間等任務(wù)，如下圖5.3。圖5.3系統(tǒng)功能區(qū)所有的圖標(biāo)Fig.5.2Thesystemfunctionbuttonicon就可以開(kāi)啟或者轉(zhuǎn)換其各種功能。表5.1各種功能圖標(biāo)使用說(shuō)明Table5.1Systemfunctionbuttoninstruction功能圖標(biāo)具體功能工作權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部以及初級(jí)測(cè)試點(diǎn)概況0，1，2，3，4，5用戶圖形界面0，1，2，3，4，5流程管理0，1，2，3報(bào)警一覽表0，1，2，3，4，5光字一覽表0，1，2，3，4，5歷史數(shù)據(jù)庫(kù)查詢0，1，2，3，4，5系統(tǒng)配置與健康管理0，1系統(tǒng)退出0，1系統(tǒng)組態(tài)0，1系統(tǒng)幫助0，1，2，3，4，5緊急停機(jī)0，1，2，3操作票系統(tǒng)0，1，2，3，4，5報(bào)表系統(tǒng)0，1，2，3，4，5③系統(tǒng)組態(tài)功能界面1）綜合數(shù)據(jù)庫(kù)功能頁(yè)面如下圖5.4所示。圖5.4數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)界面Fig.5.4Databaseconfiguratio