计算机监控系统在东江水利枢纽发电厂中的应用
摘要：文章结合东江水利枢纽工程特点，分析了计算机监控系统的各项功能及在水利枢纽发电厂中的各项作用，探讨计算机监控系统在水利枢纽发电厂中的应用效果。
关键词：计算机监控系统；水利枢纽；发电厂
1概述
广东惠州东江水利枢纽位于东江干流下游泗湄洲处。水利枢纽工程的任务是：以改善水环境为主，结合发电，兼顾航运；并具有改善城市供水和农田灌溉条件、发展旅游等多项综合利用效益。
东江水利枢纽发电厂正常蓄水位10.5 m，总装机容量为4×1.6万kW，年发电量为2.67亿kWh。电站所发电量就近供应枢纽两岸惠州市的电力需求，缓解惠州市电力、电量不足的局面。
东江水利枢纽发电厂计算机监控系统于2006年10月投运，该系统利用国内先进的网络通讯技术、计算机软件技术和智能控制设备，实现了电厂“无人值班、少人值守”的总体设计要求，系统安全、可靠、经济、先进、实用。
2工程配置及控制对象
2.1工程配置
（1）电站监控系统采用符合开放系统国际标准的开放式环境下全分层分布式计算机监控系统。系统分层结构自下而上，具备以下两个层次：①现地单元监控层；②电站中控层。
（2）设一台工业级的100 M/1 000 M网络交换机，完成计算机监控设备间的数据传输，网络协议采用TCP/IP协议。交换机与操作员站等上位机设备的通信采用屏蔽双绞线为介质，与机组LCU、公用LCU的通信采用光缆。
（3）设两台主机/操作员工作站，互为热备用，每个操作站配置两台20.1 in.高分辨率液晶显示器。正常时可一个站用于监控，另一个站用于运行监视，通过软件实现无扰动切换。
（4）设一台工程师工作站，实现工程师系统管理和维护及操作员培训等功能。
（5）设一台通讯工作站，实现远动通讯、调度及厂内通讯等，并预留与其
他计算机系统的通讯接口。
（6）每台机组设置一套机组LCU屏，以高档PLC为核心，配置10 M/100 M以太网卡，通过光缆与中控室交换机互连，与上位机实现数据信息交换；配置RS485口Modbus或Profibus－DP协议通信模块实现与机组调速器系统、励磁系统、附属设备及机组保护系统的数据信息交换。
（7）全站在中控室设置一套公用LCU屏，以中高档PLC为核心，配置10 M/100 M以太网卡，通过光缆与中控室交换机互连，与上位机实现数据信息交换；配置RS485口Modbus或Profibus－DP协议通信模块实现与直流系统、辅机及公用系统、110 kV GIS现地控制（柜）等系统的数据信息交换。
（8）设一套GPS系统，用于本系统及中控室内其他系统的时钟同步与对时。
（9）中控室采取集中供电方式，设一套UPS装置，作为监控系统的备用电源，可备用1 h，额定容量为15 kVA。现地LCU屏采用交直流切换装置供电。
2.2控制对象
电站计算机监控系统的监控对象分布在电站的厂房、变电站、大坝等建筑物中，主要监控范围如下：
2.2.1厂房
水轮机及其附属、辅助设备：4套；发电机及其附属、辅助设备：4套；厂用变压器：2台；中压配电系统；低压配电系统；直流电源系统；全厂通信系统；测温系统；通风系统；供水系统；排水系统；压气系统；消防系统；上、下游水位测量；压力油与回油系统。
2.2.2变电站
主变压器：2台；近区变压器：1台；110 kV出线：1回；
110 kV断路器：3组；隔离开关：5组；接地开关：5组；主变压器中性点隔离开关：2组；GIS监控。
2.2.3进出水口
尾水事故检修门及启闭机：4套。
2.2.4大坝
闸坝变压器：1台；拦河闸溢洪道闸门及启闭机：22套。
3系统主要功能
3.1数据采集和处理
实时采集各站点电气量和非电气量，包括模拟量和开关量。其中开关量包括各种状态量、故障量和事故量。
对采集到的信息进行分析、处理，误码判断和数据传输的差错控制，更新实时数据库，修改CRT画面的前景数据和画面中的设备状态，并定期将数据存入历史数据库，进行统计和记录打印，也可通过可读写光盘设备实现数据的外存储。
数据采集分为周期式、召唤式和有变自报三种方式。报警信号随机优先传递，其中事故信号作为中断量具最优先传送权。
为现场运行情况，对所有采集的数据点均可通过人机联系设置扫查投入与退出、报警，对其参数限值可进行人工修改设置，并可用人工设定值取代采集值，以剔除坏点。
3.2运行监视
中控层实现对电站主要机电设备，如各机组及其附属设备、变压器、各电压等级断路器和隔离开关，站内中压设备和厂用低压设备、站内直流系统、辅机系统、消防系统等的监视，以及电站的闸门、水位等重要的运行数据进行监视。
运行监视分为状态监视、趋势和越限监视、过程监视、计算机监控子系统内部运行及设备的故障监视。
通过各种人机接口设备（如显示器、语音报警装置、打印机等）实现对生产运行的监视，并对故障和事故作出适当处理。
3.3控制与调节
对电站各机组的直接开停机控制：以一个命令，全自动方式控制各机组开机、正常停机、事故紧急停机，也可手动进行停机控制。
对各断路器合、跳闸和各隔离开关切投操作控制以及拦河闸的控制等进行控制、操作。
对机组有功、无功功率进行调节，并通过电站AGC和AVC控制，基本实现电站经济运行。
运行人员操作台控制：中控继保室操作人员通过运行人员操作台上的人机接