【正文】 能快速準(zhǔn)確地處理事故、故障，并自動將事故前及事故后一段時間的有關(guān)數(shù)據(jù)和事故發(fā)生的時間記錄下來，形成事故追憶記錄，事故追憶記錄能以數(shù)據(jù)和圖表的形式顯示和打印，供分析 使用。 數(shù)據(jù)管理 SDJK2020 水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)上位機可對當(dāng)?shù)乜刂茊卧?LCU 采集并傳來的各種實時數(shù)據(jù)如模擬量、開關(guān)量、脈沖量等各種物理 量，分別進行數(shù)字濾波，工程單位換算、邏輯正確性判斷等處理，然后將其分為遙測量 (YC)、遙信量 (YX)、電度量 (YM)等數(shù)據(jù)，放入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件中，以供不同的畫面用于實時顯示、事件和操作的提示，系統(tǒng)軟件的掃描模塊定時對畫面的動態(tài)數(shù)據(jù)實時刷新，并在每個整點時刻將所接收的所有數(shù)據(jù)存入硬盤保存， SDJK2020 系統(tǒng)運行時，每天將在上位機的硬盤上留下帶有日期的數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)文件將存入歷史數(shù)據(jù)庫，用于運行參數(shù)、狀態(tài)的查詢。計算機在輸出這些信號前進行校驗，經(jīng)判斷無誤后方可送至執(zhí)行機構(gòu)，為保證信號的電氣獨立性及準(zhǔn)確性，開關(guān)輸出信號也經(jīng)光電隔離，接點防抖動處理后發(fā)出。 對于這些開關(guān)量信號的采集與處理，系統(tǒng)首先對接收的數(shù)據(jù)進行校驗，同時通過硬件和軟件的抗干擾措施、接點防抖動等措施，對采樣數(shù)據(jù)進行有效性判別保存到實時數(shù)據(jù)庫中。故障信號是除了以上兩種信號之外的信號，包括水機、電氣故障信號，發(fā)出告警信號但不需要停機檢查的信號。 對電站閘門的控制，機組的調(diào)節(jié)控制就是根據(jù)實際采集的模擬量，通過分析比較，選用最優(yōu)的調(diào)節(jié)參數(shù)，實現(xiàn)實時 PID 調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)通過加密處理，循環(huán)校驗發(fā)送到控制設(shè)備中去。對于這些模擬量信號的采集與處理，系統(tǒng)首先對接收的數(shù)據(jù)進行校驗，同時通過硬件和軟件的抗干擾措施，對采樣數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)、誤差補償以及數(shù)據(jù)的有效性判斷來確保數(shù)據(jù)的高度可靠。 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 21 不同的數(shù)據(jù)類型有著不同的采集及處理方法： a. 模 擬量的采集與處理 電站的模擬量主要包括以下幾種：電氣量、非電氣量及溫度量，由于不同的模擬量的變化頻率以及重要性各不相同，因此所要求的采集精度以及采集周期也不同。 o. 向用戶提供上位機工具軟件，可由用戶自行定義、修改菜單，修改顯示畫面。 k. 操作菜單，可顯示年、月、日用電負荷曲線。 g. 操作菜單，在屏幕上實時顯示各設(shè)備的運行狀態(tài)，包括蝶閥的開啟、油泵的運行狀態(tài)、故障、停機等提示。 c. 在離線狀態(tài)下對顯示器顯示的所有畫面進行編輯。在這類畫面上能實時顯示出運行設(shè)備的實時狀態(tài)及某些重要參數(shù)的實 時值，必要時可通過窗口顯示其它有關(guān)信息。 畫面調(diào)用允許安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 20 自動及召喚方式實現(xiàn)，自動方式指當(dāng)有事故發(fā)生時或進行某些操作時有關(guān)畫面的自動推出，召喚方式指操作某些功能鍵或以菜單方式調(diào)用所需畫面。 上位機能與電力調(diào)度中心通過電力載波和電話線進行通信，軟件完成電站與電力調(diào)度通信功能。 系統(tǒng)具有自檢和自動重啟動功能，包括主機自檢，軟件任務(wù)超時處理及過程故障檢測。 SDJK2020 監(jiān)控系統(tǒng)的功能 監(jiān)控系統(tǒng)總體功能 水電站采用計算機監(jiān)控、保護技術(shù)，替代了常規(guī)的以繼電器為核心的控制系統(tǒng)，使整個電廠功能更加完善、系統(tǒng)更為可靠。數(shù)據(jù)庫便于增加、刪除和修改。 （ 6） 通信軟件、自診斷自恢復(fù)軟件 軟件說明 本系統(tǒng)采用目前國際上廣泛應(yīng)用的工業(yè)控制機的硬件平臺，運行于具有多任務(wù) 32位的 Microsoft windows XP 的操作系統(tǒng)。 （ 2） 圖形生 成、數(shù)據(jù)庫管理、動態(tài)連接、實時報警等功能軟件。 2% 電壓整定范圍： 0 — 120V， 誤差 177。 保護、測量范圍： 測量電流： ～ ； 保護電流： ～ 20In； 零序電流： ～ 20In 電 壓： ～ 120V 頻 率： ～ 返回系數(shù) 電流元件： ； 過電壓： ；低電壓： 。 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 17 沖擊電壓：各輸入、輸出端子分別對地 , 交流回路和直流回路之間，交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受 5KV（峰值）的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊檢驗。 測量元件精度：刻度誤差：不大于177。 故障錄波：保護對故障情況下為系統(tǒng)分析提供了方便。 抗擾性能：單元機箱均采用密閉式，內(nèi)部雙層屏蔽，減少了電磁對裝置的干擾。 采樣分流：保護和測控具有獨立的采樣回路，既保證了測量的監(jiān)測精度、又保證了保護的抗飽和性能。具體配置如下： ? 滿足定子阻抗靜穩(wěn)判據(jù)，轉(zhuǎn)子電壓低于允許值，母線電壓不低于允許值，帶時限 t1 動作于切換勵磁或減出力并發(fā)信號，帶時限 t2 動作于程序跳閘并發(fā)信號。保護應(yīng)設(shè)置 TV 短線閉鎖功能。 （ 5） 發(fā)電機定子接地保護 發(fā)電機定子接地保護作為發(fā)電機定子繞組單相接地故障保護。采用電流記憶，設(shè)一段延時動作于停機、解列。差動 TA 斷線功能應(yīng)設(shè)置開關(guān)，使其能投能退。 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 13 控制、保護及測量裝置的可靠性采用平均無故障工作時間（ MTBF）來反映，裝置的 MTBF30000 小時，設(shè)備可利用率 %。各單元相對獨立，通過以太網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)變電站層設(shè)備通訊，完成變電站綜合自動化。 SNP3000 系列水電站微機綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)于中小型水電站的自動監(jiān)測、控制和保護，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計。 I/O 輸入點數(shù) 88 點； I/0 輸出點數(shù) 40 點； A/D 轉(zhuǎn)換為 8 路； 基本指令執(zhí)行速度高達 s/步； 平均無故障工作時間 (MTBF)≥ 100,000 小時； 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 12 環(huán)境溫度為 5℃ 55℃； 環(huán)境相對濕度≤ 90%； 允許 停電時間為 20ms； 通訊速率最大達 ，并可通過開關(guān)選擇為 RS232C 方式或 RS485 方式，與 線路保護裝置、直流系統(tǒng)、其他儀表等進行通訊。裝置的所有參數(shù)全部采用數(shù)字式整定，自動校準(zhǔn)零點和線性，便于裝置的運行和維護。 （ 4）防雷與抗干擾 考慮到山區(qū)雷擊與電站各種干擾，在電站監(jiān)控系統(tǒng)中所有智能設(shè)備的通信口采用自行研制的防雷與防過電壓裝置（ BL1）。提供變送器交流電參數(shù)測量儀的電流、電壓、有功、無功轉(zhuǎn)化成 4－ 20mA 輸入 PLC。 I/O 輸入點數(shù) 88 點； I/0 輸出點數(shù) 40 點； A/D 轉(zhuǎn)換為 8 路； 基本指令執(zhí)行速度高達 s/步； 平均無故障工作時間 (MTBF)≥ 100,000 小時； 環(huán)境溫度為 5℃ 55℃； 環(huán)境相對濕度≤ 90%； 允許停電時間為 20ms； 通訊速率最大達 ，并可通過開關(guān)選擇為 RS232C 方式或 RS485 方式，與調(diào)速器、勵磁系統(tǒng)、溫度巡檢儀進行通訊。 并完成與調(diào)速器、勵磁系統(tǒng)、發(fā)電機微機保護裝置等數(shù)據(jù)通訊。 網(wǎng)絡(luò)通訊卡等配件 聲卡 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 10 音箱 平均無故障工作時間 (MTBF)≥ 50,000 小時； 環(huán)境相對濕度 ≤ 95%； 工作溫度為 10℃ ~+50℃； 環(huán)境相對濕度 ≤ 90%； 電源電壓 180VAC260VAC 50Hz； 海拔高度 ≤ 1000m； 耐振能力 水平加速度 ，垂直加速度 ，水平、垂直加速度同時作用。上位機系統(tǒng)具有抗高溫、低溫、振動 、電磁干擾以及防塵功能，具有完善的自診斷功能，具有連續(xù)運行功能。完成全廠經(jīng)濟運行管理，自動發(fā)電 控制 (AGC)，自動電壓控制 (AVC)。 安家嘴 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 9 操作員工作站 配置 2 套主控機 /操作員工作站， 操作員工作站供運行值班 人員使用，具有圖形顯示、運行監(jiān)視、發(fā)操作控制命令、設(shè)定與變更工作方式，各圖表曲線的生成，事故故障信號的處理等功能。 根據(jù)電站實際情況，電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布式結(jié)構(gòu)的SDJK2020 型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)分為 2 個層次，一個層次為電站管理層的上位機，即主控站工業(yè)控制機；另一個層次為面向控制對象 的當(dāng)?shù)乜刂茊卧?LCU。本系統(tǒng)具有豐富的人機界面，提供給運行人員友善的接口，操作既方便又安全，既簡單又可靠，既發(fā)揮多窗口的特點，又滿足運行人員的習(xí)慣。 確保監(jiān)控系統(tǒng)的通 訊可靠。監(jiān)控系統(tǒng)還通過網(wǎng)絡(luò)或串口通訊實現(xiàn)與 水情測報和工業(yè)電視 系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動。 （ 6）人機接口功能強，操作控制簡潔、方便、靈活。正常時，計算機監(jiān)控系統(tǒng)接受電站所需的功率信號、母線電壓信號、頻率信號和調(diào)度中心要求的旋 轉(zhuǎn)備用信號，在線自動控制發(fā)電機的負荷 /頻率和電壓 /無功，滿足電站調(diào)峰、進相的要求。 （ 2）系統(tǒng)高度可靠，各項技術(shù)性能指標(biāo)均能達到部頒 DL/T57895《水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》及 DL/T50651996《水力發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》的要求，從部件、單機和系統(tǒng)多層次保證高可靠性要求，同時兼顧經(jīng)濟性、實用性的要求。 電站按照“無人值班”（少人值守）原則設(shè)計 ，根據(jù)計算機監(jiān)控為主，常規(guī)監(jiān)控為輔的原則。另外杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司的經(jīng)營范圍還包括：利用超聲波技術(shù)進行水電站機組原型效率測試；電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)；配套供電企業(yè)用電管理信息系統(tǒng)；引進加拿大 Powerbase 水電站無人值班自動控制保護系統(tǒng)應(yīng)用于國內(nèi)電站等。通過從國外技術(shù)引進，同科研生產(chǎn)單位、高等院校合作，一開始就實現(xiàn)高起點、高規(guī)格，力求在該領(lǐng)域里占據(jù)領(lǐng) 先地位。現(xiàn)有職工 82 名，其中各類 專業(yè)技術(shù)人員 66 名（包括教授級高級工程師 4名，高級工程師 18 名，工程師 22 名；獲博士學(xué)位 2 名、碩士學(xué)位 10 名）。安家 咀 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 甘肅臨洮 安家咀 水電站 3x6000kW SDJK2020 水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) 技術(shù)方案書 水 利 部 農(nóng) 村 電 氣 化 研 究 所 杭州亞太水電設(shè)備成套技術(shù)有限公司 20200403 安家 咀 水電站 計算機監(jiān)控保護系統(tǒng) 技術(shù)方案 目 錄 企業(yè)介紹 ..................................................................................................................................... 1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則 ............................................................................................................ 6 ................................................................................................................................ 6 ......................................................................................................................... 6 ..........................................................................................