【正文】 .................................. 17 機組 LCU 的功能 ........................................................................................................ 17 機組 PLC 微機控制器的選擇 .................................................................................... 18 水電站對各 LCU 的功能要求 .................................................................................... 21 數(shù)據(jù)采集的功能 ............................................................................................... 21 數(shù)據(jù)處理功能 .................................................................................................. 21 安全運行監(jiān)視 .................................................................................................. 21 控制與調(diào)節(jié)功能 .............................................................................................. 22 5 數(shù)據(jù)通信 .......................................................................................................... 22 事故停機處理功能 .......................................................................................... 23 自診斷功能 ...................................................................................................... 23 機組 LCU 的主要控制設(shè)備 ...................................................................................... 23 PLC 地址分配 .................................................................................................... 23 PLC 的選型 ........................................................................................................ 24 現(xiàn)地觸控屏的選擇 .......................................................................................... 25 測速裝置的選擇 .............................................................................................. 25 測溫裝置的選擇 .............................................................................................. 26 同期裝置的選擇 .............................................................................................. 26 EDCS7340 綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能配置 ..................................................... 26 EDCS7340 綜合自動化系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu) ................................................................ 26 EDCS7340 綜合自動化系統(tǒng)的功能配置 ........................................................ 26 機組控制流程 ............................................................................................................ 27 機組開機流程 .................................................................................................. 27 機組停機流程 .................................................................................................. 29 事故停機控制 .................................................................................................. 30 緊急停機 .......................................................................................................... 30 小結(jié) ............................................................................................................................ 30 4 上位機軟件的設(shè)計 .............................................................................................................. 30 定義外部設(shè)備變量 .................................................................................................... 31 數(shù)據(jù)庫的作用 .................................................................................................. 32 數(shù)據(jù)詞典中變量的類型 .................................................................................. 32 定義數(shù)據(jù)詞典 .................................................................................................. 33 建立監(jiān)控畫面組態(tài)圖 ................................................................................................ 34 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………… 35 1 1 緒論 為了適應(yīng)自動化發(fā)展和電力體制的改革需要，水電站綜合自動化系統(tǒng)具有越來越重要的作用。其中，計算機監(jiān)控系統(tǒng)是水電站綜合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，對提高水電站自動化技術(shù)起到關(guān)鍵的作用。由于該技術(shù)需要一定的資金與技術(shù)支持，目前我國大型水電站已普遍采用該技術(shù)，但在小型水電站中還有待進(jìn)一步普及。 基于企業(yè)發(fā)展與技術(shù)運用的需要，加上我國又是水資源比較豐富的國家，其 中小型水電站的裝機容量站水電站總裝機容量的 50%以上，而水能更是清潔能源，對保護(hù)環(huán)境具有重要意義，所以針對小型水電站的特點，研究開發(fā)合適的，既經(jīng)濟又實用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，從而改善電能質(zhì)量，提高效益，是一項具有現(xiàn)實性意義的研究。 本課題是針對常見的小型水電站的建設(shè)而研究的。其中由可編程邏輯控制器（ PLC）實現(xiàn)的現(xiàn)地控制單元（ LCU） 的成果，對同類型的水電站興建于開發(fā)具有重要意義。 水電站自動化技術(shù)發(fā)展 水電站自動化技術(shù)是 20 世紀(jì)初才發(fā)展起來的，此前的水電站控制是采用人工手動操作的方式控制的，到四十 年代，幾乎所有水電站都采用了主機和控制一體化的直接控制方式；五十年代引入了遠(yuǎn)方控制技術(shù)，可以從遠(yuǎn)方對主機進(jìn)行檢測、控制、保護(hù)；六十年代，由于采用了半導(dǎo)體技術(shù)，控制回路向電子化、小型化、無觸點化方向發(fā)展。美國首先將計算機應(yīng)用到水電站，實現(xiàn)了水電站中控室的集中控制；七十年代后期，集散型監(jiān)控系統(tǒng)（ DCS） 開始出臺，從八十年代中期開始，計算機技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，以計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)為核心的“ 3C” 技術(shù)已經(jīng)成為水電站監(jiān)控系統(tǒng)的主要特征；進(jìn)入九十年代，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機監(jiān)控系統(tǒng)開始向開放式分布 系統(tǒng)邁進(jìn)； 21 世紀(jì)， 隨著 科學(xué) 技術(shù)的高速發(fā)展， 電子計算 機在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，一種模塊化的基于現(xiàn)場總線的水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)，逐步取代了傳統(tǒng)的以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式，大大提高水電站的自動化程度，實現(xiàn)水電站 “ 無人值班，少人值 守 ” ；此外，通過高速網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信息傳遞交換，實現(xiàn)資源共享，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，開發(fā)出符合水電站特征的2 應(yīng)用軟件，是現(xiàn)代水電站追求的重要目標(biāo)。 國外研究發(fā)展?fàn)顩r方面講，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍實現(xiàn)水電站的全自動，而且由于水電站監(jiān)控技術(shù)發(fā)展較快，各國的發(fā)展也不平衡。在具體的技術(shù)實現(xiàn)上，美國、日本、加拿大等國處于領(lǐng)先地位。如加拿大的邱吉爾瀑布，總裝機容量 5225MW；美國的大古力水電站，總裝機容量 6150MW；日本的玉原抽水蓄能電站等都是非常有代表性的水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，而且都在設(shè)計和研究方面做了非常大的嘗試。 相比之下， 我國的水電監(jiān)控自動化水平跟國際水平相比還有很大差距。但到了90 年代后期，我國的水電計算機監(jiān)控水平發(fā)展進(jìn)步明顯，已經(jīng)出現(xiàn)研發(fā)及生產(chǎn)如變壓器、發(fā)電機綜合自動化裝置，線路保護(hù)裝置，自動準(zhǔn)同期裝置等以微機為基礎(chǔ)的自動化廠家，為計算機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計提供了設(shè)備保障。但由設(shè)資金的短缺與缺乏投資的矛盾，機組自動化技術(shù)仍有待完善等因素，在小型水電站中，計算機監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)行尤為緩慢。 水電站綜合自動化系統(tǒng)的意義及應(yīng)用 隨著我國國民 經(jīng)濟 的快速發(fā)展和人民群眾物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，社會對電力的需求日益增強，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。我國電力行業(yè)長期存在自動化水平低下，難以滿足社會對高質(zhì)量電能的要求，為了提高電能質(zhì)量和發(fā)電效率，需對老式水電站中以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式進(jìn)行以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的綜合自動化改造；對新建水電站應(yīng)按綜合自動化要求進(jìn)行設(shè)計并實施，使水電站逐步實現(xiàn)少人值班，最終達(dá)到無人值班 (或少人值守 )的目標(biāo)。 水電站大多地處偏僻山區(qū)，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，職工長期生活在較差的環(huán)境之中。對水電站進(jìn)行綜合自動化改造的另 一個目的就是為了改善廣大水電職工的工作和生活環(huán)境，用計算機監(jiān)控系統(tǒng)來代替人工操作及定時巡回檢查、記錄等繁雜勞動，實現(xiàn)無人值班 (或少人值守 )。 根據(jù)國家電力體制改革的要求，實現(xiàn)“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”后，水電站如果沒有綜合自動化系統(tǒng)，而是依靠傳統(tǒng)的人工操作控制，將難以滿足市場競爭的需要。不了解實時行情，參與競價將非常困難。即使?fàn)幦〉搅税l(fā)電上網(wǎng)的機會，又因設(shè)備陳舊落后而不能可靠運行，既影響電網(wǎng)供電，又使自身效益受損，最終也失去了好3 不容易才爭取到的發(fā)電機遇。所以，電力體制改革也促使我們要實現(xiàn)綜合自動化。 令人欣慰的是，近年來隨著我國電力 科學(xué) 技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機監(jiān)控水平的不斷提高，許多新建水電站都設(shè)計了以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主的高性能的綜合自動化系統(tǒng)，一些老式水電站也逐步進(jìn)行了以實現(xiàn)綜合自動化為目標(biāo)的改造，并都取得了很好的效果。 水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù) (1)設(shè)備運行的監(jiān)視 計算機可經(jīng)常對電站運行設(shè)備的各項參數(shù)進(jìn)行巡回檢測。當(dāng)某個或某些參數(shù)越限時，監(jiān)控系統(tǒng)即發(fā)出報警信號，并作好記錄，按一定時間間隔生成 報表；亦可對水電站的正常運行、事故和故障信息的實時或隨時記錄；對影響關(guān)鍵設(shè)備的主要參數(shù)做趨勢的分析，一旦有異常趨勢發(fā)生時便以報警信號的形式提醒運行人員及時采取措施。事故時，還可以加速某些重要參數(shù)的記錄，追記前一段時間的參數(shù)變化情況。