【正文】 向上的精神，雄厚的實(shí)力，不懈地努力參與計(jì)算機(jī)監(jiān)控產(chǎn)品的研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、引進(jìn)和銷(xiāo)售等工作，在水電站和泵站綜合自動(dòng)化、電站工業(yè)電視系統(tǒng)、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、地方電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)、小水輪發(fā)電機(jī)組微機(jī)控制系統(tǒng)、水輪發(fā)電機(jī)組效率測(cè)試、水輪發(fā)電 機(jī)組技術(shù)改造、水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、農(nóng)村電網(wǎng)線損計(jì)算及管理系統(tǒng)等方面取得了令人矚目的成績(jī)。 HRC 在中國(guó)國(guó)內(nèi)稱(chēng)為 水利部農(nóng)村電氣化研究所 ，是國(guó)家水利部直屬的事業(yè)法人，主要為 800 個(gè)小水電為主的農(nóng)村電氣化縣提供規(guī)劃和咨詢(xún)服務(wù)，是我國(guó)小水電國(guó)際合作的“窗口”，享有良好的聲譽(yù)。2020 年 12 月，歸屬南京水利科學(xué)院管理。所進(jìn)行的項(xiàng)目中有兩項(xiàng)被列為水利部科技基金項(xiàng)目，有四項(xiàng)被列入水利部第一批《“九五”水利科技成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目指南》，樹(shù)立了在水電站技術(shù)改造、自動(dòng)化集成、視頻監(jiān)控、電網(wǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面成套技術(shù)服務(wù)的突出地位，贏得了良好的聲譽(yù)，正逐步成為初具規(guī)模的高新科技實(shí)體。通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)小水電和泵站項(xiàng)目的研究、開(kāi)發(fā)、實(shí)施和改良，杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司現(xiàn)已擁有多項(xiàng)技術(shù)成果和多類(lèi)成熟產(chǎn)品，如： SDJK 系列水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)； DZWX 系列低壓機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)； BZJK 系列泵站監(jiān)控系統(tǒng)等等。 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快節(jié)奏發(fā)展和用戶(hù)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求不斷提高，杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司更注重與有關(guān)科研院所、大專(zhuān)院校密切合作，不斷從事產(chǎn)品的技術(shù)改進(jìn)和新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)，跟蹤國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)，努力為國(guó)內(nèi)外用戶(hù)提供更先進(jìn)的技術(shù)和最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 （ 1）采用最新的計(jì)算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全站按全計(jì)算機(jī)監(jiān)控進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置，達(dá)到最近國(guó)內(nèi)同類(lèi)型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)先進(jìn)水平，系統(tǒng)投入運(yùn)行后，使全站運(yùn)行管理達(dá)到“無(wú)人值班（少人值守）”。操作人員只要校驗(yàn)運(yùn)行條件和進(jìn)行某些關(guān)鍵的操作。 （ 4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有先進(jìn)性，具有開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線接口能力。 （ 8）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為分層、全分布、全開(kāi)放 系統(tǒng)，既便于功能和硬件的擴(kuò)充，又能充分保護(hù)應(yīng)用資源和投資，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)能適應(yīng)功能的增加和規(guī)模的擴(kuò)充，并能自診斷。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，使全站運(yùn)行管理達(dá)到“無(wú)人值班（少人值守）”的要求。 SDJK2020 系統(tǒng)采用目前國(guó)際上廣泛應(yīng)用的工業(yè)控制機(jī)的硬件平臺(tái)，運(yùn)行于具有多任務(wù) 32 位的 Microsoft Windows NT 的操作系統(tǒng)。 總體配置及結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對(duì)象包括： 3 套水輪發(fā)電機(jī)組、 2 臺(tái)主變壓器、 1 回35kV 出線、 2 臺(tái)廠用變壓器、 1 回樞紐線路、 技術(shù)供水系統(tǒng)、 輔助 系統(tǒng)及其它。 上位機(jī)主要設(shè)備有： 2 套主機(jī) /操作員工作站 。 電站主控機(jī)負(fù)責(zé)全廠自動(dòng)化運(yùn)行及管理。全廠所有的操作控制都可以通過(guò)鼠標(biāo)器及鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)；通過(guò) LED 顯示器可以對(duì)全廠的生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行作實(shí)時(shí)監(jiān)視，并取得所需的各種信息。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序都是一個(gè) COM 對(duì)象，這種方式使通訊程序和上位機(jī)主控軟件構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)能夠達(dá)到很大的規(guī)模。 PLC完成機(jī)組的順序控制、監(jiān)視、調(diào)節(jié)功能，完成數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)預(yù)處理功能。 （ 1）可編程序控制器 PLC 機(jī)組當(dāng)?shù)乜刂茊卧械目删幊绦蚩刂破?(PLC)為采用 日本三菱 FX 系列 ，帶 “看門(mén)狗 ”。 （ 2）智能交流電參數(shù)測(cè)量?jī)x PM130 PM130 為 美國(guó) SANTEC 公司的產(chǎn)品。 ? 選擇性配置 RS485 通訊方式， MODBUS RTU 協(xié)議； ? 測(cè)量精度：電壓電流： 級(jí)；頻率： ；其他 級(jí)； ? 最大輸入電壓：線電壓 400Vac，適用于三相三線和三相四線配線。型號(hào)為 HRCSyn。 公用現(xiàn)地控制單元 LCU 1 套 （ 1）可編程序控制器 PLC 公用 當(dāng)?shù)乜刂茊卧械目删幊绦蚩刂破?(PLC)為采用 日本三菱 FX 系列 ，帶 “看門(mén)狗 ”。 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的主要監(jiān)控保護(hù)對(duì)象包括： 3 套水輪發(fā)電機(jī)、 2 臺(tái)主變壓器、 35kV線路 、 至樞紐線路、 2 臺(tái)廠用變壓器 保護(hù) 。 裝置將采集到的各種信息通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)上送給微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、同時(shí)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)把接受到的各種信息顯示在界面上或打印出來(lái)；微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)把各 種命令通過(guò)通訊總線也傳送到所對(duì)應(yīng)的單元中。 機(jī)組微機(jī)保護(hù)系統(tǒng) 各微機(jī)保護(hù)裝置直接作用于斷路器跳閘，各保護(hù)狀態(tài)量分別有接點(diǎn)信號(hào)輸出給PLC；保護(hù)裝置可 與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)?shù)乜刂茊卧ㄐ?，通信?guī)約采用 Modbus 的 RTU 規(guī)約。差動(dòng)保護(hù)繼電器采用比率制動(dòng)及循環(huán)閉鎖原理并采用負(fù)序電壓解除循環(huán)閉鎖。 （ 2）復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)流保護(hù)（帶記憶） 復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)作為發(fā)電機(jī)短路時(shí)勵(lì)磁變壓器原方電壓降低而產(chǎn)生故障電流的保護(hù)。過(guò)電壓保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于解列滅磁。反應(yīng)三次諧波電壓的定子接地動(dòng)作于信號(hào)。發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)由發(fā)電機(jī)定子阻抗判據(jù)系 統(tǒng)母線低電壓判據(jù)及閉鎖元件共同組成，并具備TV 斷線閉鎖功能， TV 斷線發(fā)信號(hào)。 （ 7） 發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù) 保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 信息貯備：具有記錄最新不低于 60 條事件信息，并具有斷電保持功能。 運(yùn)行可靠：完善的自檢體系，硬件檢測(cè)直到繼電器跳閘出口，均采用進(jìn)口可靠的元器件；在提高系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行下，來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班。 控制閉鎖：保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)就地、現(xiàn)場(chǎng)、遙控、及調(diào)度的四者控制，且相互閉鎖。 地震烈度： 8 度 水平加速度： 垂直加速度： 大氣壓力： 60Kpa ～ 110Kpa 防護(hù)等級(jí)：≥ IP32 級(jí) 海拔高度： 4000 米 抗干擾性能： 脈沖干擾：符合 IEC255225， GB/T1514594 快速瞬變干擾：裝置能承受 IEC255224 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 IV級(jí)（ 4KV）快速瞬變干擾試驗(yàn)。 運(yùn)輸條件：通過(guò)Ⅰ I 級(jí)振動(dòng)耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗(yàn)。 過(guò)流段不大于 25ms。 2% 整定步長(zhǎng)： 交流回路的過(guò)載能力： 1)交流電壓：連續(xù)工作 2)交流電流：持續(xù)工作 2In； 10In 時(shí)可持續(xù) 10s ； 40In 時(shí)可持續(xù) 1s。 （ 4） 各種硬件接口支持軟件。本系統(tǒng)具 有豐富的人機(jī)界面，提供給運(yùn)行人員友善的接口，操作既方便又安全，既簡(jiǎn)單又可靠，既發(fā)揮多窗口的特點(diǎn)，又滿足運(yùn)行人員的習(xí)慣。 (3)畫(huà)面生成支持按對(duì)象的連接與動(dòng)態(tài)效果，使得畫(huà)面可按對(duì)象復(fù)制，并且畫(huà)面可獨(dú)立于實(shí)時(shí)庫(kù)進(jìn)行前景連接檢查。 SDJK2020 監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能如下： 1） 數(shù)據(jù)采集和處理 2） 事故記錄與事件報(bào)警 安家嘴 水電站 計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 19 3） 趨勢(shì)分析 4） 事故追憶 5） 控制操作與監(jiān)視 6） 自動(dòng)發(fā)電控制（ AGC） 7） 自動(dòng)電壓控制（ AVC） 8） 統(tǒng)計(jì)記錄與生產(chǎn)管理 9） 人機(jī)接口 10） 打印輸出 11） 數(shù)據(jù)管理 12） 歷史數(shù)據(jù)庫(kù) 13） 系統(tǒng)自診斷和冗余切換 14） 培訓(xùn)仿真 15） 遠(yuǎn)方診斷 監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)功能 上位機(jī)是電站工作人員直接操作的對(duì)象之一，本系統(tǒng)上位機(jī)軟件具有操作簡(jiǎn)便，用戶(hù)界面友好，提示清楚，功能詳盡，可靠性高的特點(diǎn)。 上位機(jī)軟件程序運(yùn)行后，上位機(jī)能自動(dòng)完成水電站實(shí)時(shí)狀態(tài)的采集與處理、實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的采集與處理、監(jiān)控、對(duì)被控對(duì)象運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)、報(bào)警及事故記錄、順序事件記錄、遙控記錄、電站歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)的查詢(xún)、報(bào)表處理與打印、事故追憶、計(jì)算統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)顯 示電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、語(yǔ)音報(bào)警等功能。 人機(jī)通道 上位機(jī)的人機(jī)通道也即人機(jī)界面，主要通過(guò)屏幕顯示與鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，人機(jī)界面的好壞，將直接影響到工作人員操作的效率和操作的準(zhǔn)確性。畫(huà)面顯示清晰穩(wěn)定，畫(huà)面結(jié)構(gòu)合理，刷新速度快且操作簡(jiǎn)單。 可用鍵盤(pán)命令修改主接線開(kāi)關(guān)狀態(tài) (在線或離線 )。 e. 操作菜單，在屏幕上用參數(shù)表實(shí)時(shí)顯示各種電氣量參數(shù)、非電氣量參數(shù)，設(shè)置這些參數(shù)的上下限值。 i. 利用菜單操作，操作查詢(xún)水電站運(yùn)行的整點(diǎn)參數(shù)。 m. 操作菜單，顯示設(shè)定的參數(shù)及定值。 數(shù)據(jù)采集與處理 這部分的功能主要包括對(duì)電站各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集以及根據(jù)各種數(shù)據(jù)的不同性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理。電站的主要非電氣量有水位信號(hào)、流量信號(hào)、壓力信號(hào)、閘門(mén)開(kāi)度信號(hào)等。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)的值以及變化情況進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，可以設(shè)定相應(yīng)的報(bào)警級(jí)別，提供最高、高、低、最低、改變速率、偏差、狀態(tài)等報(bào)警類(lèi)型，并產(chǎn)生報(bào)警記錄。 常規(guī)信號(hào)是指普通的變位信號(hào)，例如斷路器隔 離開(kāi)關(guān)的位置信號(hào)，閘門(mén)的起閉信號(hào)等，這些信號(hào)反應(yīng)的是電站當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。故障信號(hào)和事故信號(hào)是采用中斷的方式，一旦有故障和事故發(fā)生的情況下，自動(dòng)觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)生成故障、事故信號(hào)順序記錄。 c. 脈沖量的采集與處理 脈沖量的采集由監(jiān)控系統(tǒng)的當(dāng)?shù)貑卧獊?lái)完成，當(dāng)?shù)?PLC 對(duì)送來(lái)的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，存儲(chǔ)在當(dāng)?shù)?PLC 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，主控機(jī)定時(shí)讀取這些脈 沖量。監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集時(shí)對(duì)這些退出運(yùn)行的點(diǎn)將不再進(jìn)行采集處理。 運(yùn)行監(jiān)視和事件報(bào)警 a. 運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視 計(jì)算機(jī)監(jiān)控 系統(tǒng)可以使運(yùn)行人員通過(guò) LED 顯示器對(duì)全站各主設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。 SDJK2020 系統(tǒng)的上位機(jī)具有將水電站所有的溫度測(cè)點(diǎn)如定子溫度、軸承溫度等參數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，當(dāng)溫度趨勢(shì)變化速率超過(guò)設(shè)定值時(shí)將發(fā)出告警信號(hào)。特別是在機(jī)組啟停過(guò)程中，該功能模塊能實(shí)時(shí)采集溫度值并將溫度的變化曲線和給定允許最大的溫升曲線作比較，若超出容許范圍則報(bào)警。對(duì)這些參數(shù)量值可預(yù)先設(shè)定其限制范圍， 當(dāng)它們?cè)较藜皬?fù)越時(shí)要作相應(yīng)的處理。機(jī)組LCU 通過(guò) RS485 口從溫度巡測(cè)裝置讀取信息并實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前任意點(diǎn)的最高溫讀及平均溫度，對(duì)重要溫度的變化率趨勢(shì)具有越限報(bào)警功能，并能按設(shè)定的時(shí)間間隔記錄溫度數(shù)據(jù)、打印有關(guān)表格。上位機(jī)根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)定的數(shù)據(jù)，自動(dòng)將數(shù)據(jù)和命令一起送給下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)和命令自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功及無(wú)功出力至給定值，從而完成動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后上位機(jī)將形成遙控量 (YK)、遙調(diào)量 (YT)數(shù)據(jù)文件，這些文件也帶有日期標(biāo)志，保存在硬盤(pán)上的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中用于查詢(xún)。 ? 運(yùn)行人員能輸入下列設(shè)定值的控制命令：電站發(fā)電功率、機(jī)組運(yùn)行范圍。在這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)形成一個(gè)事件報(bào)告，詳細(xì)說(shuō)明造成成組控制功能退出的原因。該程序與以上描述的有功成組發(fā)電控制的規(guī)定一樣。遙控操作的執(zhí)行人員、執(zhí)行日期、執(zhí)行時(shí)間及操作的設(shè)備將記錄在遙控操作文件中，以備日后查詢(xún)。 b) 由于其它承包單位提供的保護(hù)裝置動(dòng)作或其它原因使發(fā)電機(jī)跳閘，機(jī)組處于空載運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)順序如下： ①核實(shí)機(jī)組額定電壓； ②核實(shí)機(jī)組斷路器具備合閘，同期并入系統(tǒng)； ③機(jī)組按需要帶上負(fù)荷。利用后臺(tái)管理系統(tǒng)的打印功能，可隨時(shí)打印各種所需的信息。 屏幕打印也可以認(rèn)為是召喚打印的一種，水電站工作人員操作菜單，利用屏幕打印功能，可以把在屏幕上顯示的所有內(nèi)容在打印機(jī)上打印出來(lái)。 召喚打印即通過(guò)水電站工作人員干預(yù)，操作菜單，讓后臺(tái)管理系統(tǒng)把水電站某天或某部分的報(bào)表打印出來(lái)，或把某天的事故記錄、越限記錄打印出來(lái)。 統(tǒng)計(jì)與制表 對(duì)采集的定時(shí)數(shù)據(jù)與檢測(cè)的事件進(jìn)行在線計(jì)算，打印輸出各種運(yùn)行日志和報(bào)表。 現(xiàn)地控制：當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)退出運(yùn)行或通訊中斷時(shí)，中控室值班人員通過(guò)操作 LCU屏上的按鈕或開(kāi)關(guān)向 PLC 單元發(fā)出命令，完成開(kāi)停機(jī)，自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)，工況轉(zhuǎn)換，負(fù)荷調(diào)整等操作。 SDJK2020 系統(tǒng)上位機(jī)可對(duì)發(fā)電機(jī)開(kāi)、停機(jī)、發(fā)電機(jī)斷路器、線路斷路器 、廠變斷路器等設(shè)備進(jìn)行遙控操作，并實(shí)時(shí)監(jiān)視遙控操作的整個(gè)過(guò)程。在成組控制運(yùn)行情況下，機(jī)組的聯(lián)合發(fā)電控制由運(yùn)行人員根據(jù)機(jī)組的參與系數(shù)按比例分配。 ? 其中一臺(tái)處于成組控制的機(jī)組因故障沒(méi)有執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的控制命令，那么電站控制誤差包括該故障機(jī)組的參與誤差。輸出控制命令是自動(dòng)的，由監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)給每臺(tái)參與 AGC 的 發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的“增”安家嘴 水電站 計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 24 或“減”控制脈沖組成。 遙控調(diào)節(jié)由上位機(jī)自動(dòng)按照設(shè)定參數(shù)把調(diào)節(jié)要求送往當(dāng)?shù)乜刂茊卧?LCU， LCU 執(zhí)行完成調(diào)節(jié)后，將調(diào)節(jié)結(jié)果反饋回上位機(jī)，上位機(jī)再進(jìn)行比較判別，確定是否還需進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于一些重要參數(shù)要有趨勢(shì)報(bào)警。另外，該功能模塊能對(duì)相同性質(zhì)的溫度測(cè)點(diǎn)如所有的推力軸承瓦溫等進(jìn)行溫度值分析比較，若某個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度變化特別快，則發(fā)出報(bào)警，預(yù)報(bào)該測(cè)點(diǎn)的設(shè)備工作不正常。歷史趨勢(shì)分析主要分析機(jī)組在中、長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中所測(cè)參數(shù)的變化趨勢(shì)，用以分析、掌握機(jī)組的運(yùn)行 狀況。 、故障報(bào)警及追憶 SDJK2020 系統(tǒng)的上位機(jī)在水電站發(fā)生事故、故障時(shí)，在顯示器上立即推出事故提示信息，通知值班員事故、故障發(fā)生的位置， SDJK2020 系統(tǒng)的上位機(jī)與當(dāng)?shù)乜刂茊卧?LCU