长沙市湘江综合枢纽工程办公室 湖南省长沙市 410200
监控系统控制方式
长沙综合枢纽水电站工程装设六台9.5MW灯泡贯流式水轮发电机组,两台主变,一回110kV出线。蔡家洲水电站按照“无人值班(少人值守)”的运行管理模式,为提高电站运行管理水平,电力系统的安全经济运行水平,保证供电电能质量,保证设备运行的可靠性,提高电站经济效益,改善运行人员的工作生活条件,减少运行值班人员,减轻运行值班人员的工作强度,采用全计算机监控的控制方式。蔡家洲水电站设置中央控制室。
计算机监控系统
1)计算机监控系统结构
蔡家洲水电站计算机监控系统采用符合国际标准的开放、分层分布式结构,以保证今后各子系统选用不同计算机时的兼容性,系统扩展和设备更新时的可移植性。电站计算机监控系统要求能够实现与电力调度中心、水情测报、大坝监测、泄洪闸门、梯级调度中心等系统的通讯。监控系统分两个层次对全站进行监控,即现地控制层,中控室站控层。现地控制层要求实现实时控制和调节,数据采集及处理,安全运行监视,事件顺序检测,数据通信,系统自诊断等主要功能;站控层应能实现实时控制和调节,数据采集及处理,安全运行监视,柜幕显示,数据通信,电站运行维护管理、系统诊断,软件开发及培训等功能;计算机监控系统网络采用100Mb/s光纤环网连接电站级控制层和现地控制层。
2)计算机监控系统组成
电站的计算机监控系统由厂站级控制层和现地控制层组成。
厂站控制层设备主要采用工作站,包括两套系统工作站、两套操作员工作站、一套工程师工作站、一套厂内通信工作站、两套调度通信工作站、网络设备、电力专用在线式UPS、打印机、电视墙等。
现地控制单元层包括:6套机组LCU,1套开关站设备及公用设备LCU。LCU主要由高性能的可编程控制器组成。主控层与现地控制层之间采用100Mbit/s光纤以太环网连接,网络连接采用以太网交换机。
计算机监控系统实现的主要功能包括:数据采集和处理、安全运行监视、实时控制和调节、事件顺序记录、打印记录、事故追忆、ON-CALL、事故处理指导和恢复操作指导、系统通信、系统自诊断与自恢复、电站运行维护管理、系统授权管理等。
主控层负责对全站电气设备的运行进行实时监控和管理。现地控制单元(LCU)负责对其控制范围内的机组、配电装置、公用设备等进行实时监控和管理。当主控层因故退出运行时,现地控制单元(LCU)能独立运行。
电站控制级
电站控制级包括两套系统工作站、两套操作员工作站、一套工程师工作站、一套厂内通信工作站、两套调度通信工作站、网络设备、电力专用在线式UPS、打印机、电视墙等。现分述如下:
a.系统工作站
系统工作站两套,采用双机冗余,互为热备用。功能包括全厂计算机监控系统的管理、历史数据管理和存储,系统时钟校时,操作票和操作指导,AGC/AVC等。
主计算机为高性能、多任务、多用户型。每套配备21″高分辨率彩色液晶显示器一台,作为人机联系的界面。
b.操作员工作站
操作员工作站两套,负责全厂运行监视和控制操作。运行人员可以通过操作员工作站进行控制操作,有功/无功值调整,报表召唤打印等。
操作员工作站为高性能、多任务、多用户型。每套配备21″高分辨率彩色液晶显示器两台,作为人机联系的界面。
c.工程师工作站
工程师工作站一套,采用64位工作站,主要用于系统工程师进行系统维护,软件开发以及系统的诊断,数据库变量的定义,修改画面等;另外还可以向运行人员提供操作培训、仿真和软件开发的培训等。
操作员工作站为高性能、多任务、多用户型。每套配备21″高分辨率彩色液晶显示器一台,作为人机联系的界面。
d.厂内通信工作站
厂内通信工作站一套,功能包括通过计算机接口接收水情测报、大坝监测、泄洪闸门、火灾报警、工业电视等监控系统送来的信息;通信工作站为高性能、多任务、多用户型。配备21″高分辨率彩色液晶显示器一台,作为人机联系的界面。
e.调度通信工作站
调度通信工作站两套,功能包括直接向长沙地调传送规定的数据和信息;通信工作站为高性能、多任务、多用户无盘工作站。配备21″高分辨率彩色液晶显示器一台,作为人机联系的界面。
f.打印机设备
监控系统共设网络打印机三台。
g.GPS时钟系统
监控系统配备GPS时钟一套,采用高精度GPS时钟系统,时钟系统以每天计时(时,分,秒),时钟误差为24小时不超过±0.001秒。时钟系统应使主控级和LCU时钟与卫星时钟同步,时钟精度满足事件顺序记录分辨率的要求。
h.主控级UPS
计算机监控系统采用电力专用在线式冗余配置的10KVA UPS两套。UPS应配备相应的配电柜向主控级供电,配电柜内应设有主电源进线开关,馈线自动开关等。
i.系统网络
监控系统采用传输速率为100Mb/s高速光纤以太环网,由具有高可靠性的网络通信设备和光纤组成。网络通讯介质采用四芯多模光纤,遵循TCP/IP规约。
j.电视墙
配置大柜幕显示系统一套,包括50"投影单元10块及相关控制硬件和软件,可实现电站主接线以及断路器、隔离开关、接地开关、手车位置的状态显示、各主要电气设备运行参数和故障状态的显示、上、下游水位显示、时钟、安全运行天数显示及电站总有功、总无功显示等,以及工业电视监视信号。