【正文】 %投入勵磁，機組電氣一級過速 155%轉速，機組電氣二級過速 115%轉速，機組 1%5%低轉速監(jiān)視 ，手動開機 /停機，手動緊急停機，油壓裝置油泵自動 /啟動位置，發(fā)電機隔離開關 QS 合閘位置， 發(fā)電機開 關操作操作回路故障， 發(fā)電機保護裝置電影故障，勵磁裝置起勵失敗故障，勵磁裝置 PT/過勵 /CPU/調節(jié)器 /低頻過壓 /欠勵磁 /風機/故障，勵磁裝置逆變滅磁失敗，勵磁裝置快速熔絲熔斷，勵磁裝置過勵，勵磁裝置電源故障， 機組滅磁開關合閘位置，油壓裝置油泵故障，冷卻水電動閥電源故障，機組滅火電動閥開啟 /關閉位置，調速器油路壓力下降，機組勵磁變隔離開關合閘 /分閘 位置 ，發(fā)電機壓變隔離開關合閘 /分閘位置，勵磁變隔離開關合閘 /分閘位置，主變 110KV 側開關分 /合位，主變壓器故障， 低頻解列，欠壓解列 機組 開關量 輸出測點 63，開 /關 導葉，音響報警，開 /關閥門，合閘，儲能動作，分閘，合閘指示，分閘指示，水阻投入， 調速器導葉開啟 /關閉電磁閥，油壓裝置隔離閥開啟 /關閉，導葉鎖錠電磁閥拔出 /投入，導葉慢關電 機 磁閥，導葉開啟命令 ,調速器反饋設定，機組負荷（頻率）增加 /減少， 槳葉開啟命令，槳葉位置預值，導葉位置預值，機械制動電磁閥投入 /復歸，冷卻水電動蝶閥開啟，油壓裝置壓力油罐補氣電磁閥， 機組 PLC裝置故障，冷卻水電動閥關閉，油壓裝置油泵啟動，機組發(fā)電機保護及水機事故聯(lián)跳發(fā)電機開關，機組發(fā)電機開關合閘，機組勵磁增加 /減少，自動準同期裝置投入，機組 無功調節(jié)投入，機組水機故障信號，機組調速器裝置故障，機組勵磁裝置故障，機組滅磁開關合閘，投勵磁調節(jié)器，推勵磁調節(jié)器，機組勵磁停機逆變滅磁， 機組分滅磁開關，機組無功調節(jié)退出，機組勵磁裝置投入電網(wǎng)頻率 /電壓跟蹤，機組無功增加 /減少，機組緊急停機狀態(tài)信號燈，機組開機準備好信號燈，機組發(fā)電狀態(tài)信號燈，機組溫度升高信號燈，機組溫度過高信號燈，機組軸承油位不正常信號燈，機組開機 /停機未完成信號燈，開機指示，機組電氣事故信號，機組電氣故障信號，機組 PLC 運行狀態(tài)。 絕對振動測點包括，發(fā)電機上機架、推力軸承架和水輪機頂蓋 3個部位。流量測點包括，蝸殼、上導軸承冷卻水、推力軸承冷卻水、水導軸承冷卻水、空氣冷卻器冷卻水、主軸密封潤滑水和技術供水總排水量。 青銅峽水電廠的單機容量都在 100MW以下，故 青銅峽水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)非電 氣模擬 量參數(shù)測點 取 38個，其中壓力 測點 10 個，液位測點 9 個，油混水 5 個，流量 7個，絕對振動 3個，擺度 4 個。 采集數(shù)據(jù)根據(jù)其特征分類如下： 模擬量： ，包括電流、電壓、功率、頻率的變換量 ，包括溫 度、壓力、流量、液位、振動、位移、氣隙等非電氣模擬量經(jīng)各類變換器變換成的電氣模擬量 . 數(shù)字輸入量 ： 數(shù)字輸入量 類型按水電廠應用需求及其信息特征可分為五種類型，即數(shù)字狀態(tài)類型、數(shù)字報警類型、事件順序記錄（ SOE） 點類型、脈沖累加點類型和 BCD 碼類型。 青銅峽 水電廠監(jiān)控測點 布置 計算機監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 應能實現(xiàn)以下目標： （ 1） 應能自動（定時和隨機）采集各類實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型包括模 擬 量、數(shù)字輸入狀態(tài)量 （開關量） 、數(shù)字輸入脈沖量、數(shù)字輸入 BCD 碼、數(shù)字輸入事件順序量（ SOE）、外部鏈路數(shù)據(jù)。一個完整的追憶記錄一般可以分為三個時段，即事故前段、事故時段和事故后時段，按照需要， 這三個時段和采樣間隔時間可以不同。趨勢記錄的采樣值可取即時制、平均值。一般采用短趨勢記錄較多，如取5s、 15s、 1min 為間隔時間，可做成 1 月或 1年的記錄。 （ 4） 數(shù)字脈沖輸入量的處理 數(shù)字脈沖輸入量的數(shù)據(jù)處理應包括數(shù)字狀態(tài)連的處理功能之外，還要求有脈沖計算凍結處理機脈沖計數(shù) 溢出處理。 （ 3） 數(shù)字 SOE輸入 量的處理 數(shù)字 SOE 輸入量的數(shù)據(jù)處理應包括下列內容：地址 /標記名處理；掃查速率處理；掃查允許 /禁止處理；防接點抖動處理；狀態(tài)變位處理。水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理必須滿足下列要求： （ 1） 數(shù)字輸入狀態(tài)量的處理 數(shù)字狀態(tài)輸入量的數(shù)據(jù)處理應包括下列內容：地址 /標記名處理；掃查處理；掃查允許 /禁止處理；狀態(tài)變位處理；輸入抖動處理；報警處理。為實現(xiàn)計算機監(jiān)控任務，水電廠數(shù)據(jù)采集應該滿足 ：實時性、可靠性、準確性、簡易性和靈活性要求。 S 7 4 0 0 S 7 4 0 0 S 7 4 0 0 S 7 4 0 0冗 余 光 纖 以 太 網(wǎng)G P SL C U 1 L C U 9L C U 1 0L C U 1 1圖 35青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元 硬件配置框圖 青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) 青銅峽水電廠 數(shù)據(jù)采集輸入量與輸出量 水電廠數(shù)據(jù) 采集 和處理 要求 水電廠 數(shù)據(jù)采集給計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供大量的過程信息，它是計算機監(jiān)控系統(tǒng)最基本的功能。 帶工控機的現(xiàn)地控制單元結構類型，由于增加了工控機這一環(huán)節(jié)，降低了系統(tǒng)的可靠性和可利用率 。當機組瓦溫或油溫上升趨勢過快需要緊急停機時，只能有工業(yè)微機啟動可編程中的緊急停機程序來執(zhí)行緊急停機，這樣有可能影響停機的速度。 這種結構的不足之處在于： （ 1） 與只采用可編程構成的 現(xiàn)地控制單元相比，這種結構多了工業(yè)微機這一道中間環(huán)節(jié)，當其故障時，將會導致現(xiàn)地控制單元失去與主站級 計算機的聯(lián)系，系統(tǒng)的可利用率和可靠性也會降低。 （ 2） 現(xiàn)地人機接口界面可以做的較為豐富。 青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) C P U 1 通 信 模 塊 通 信 模 塊 C P U 2I / OI / O過 程 I / O 設 備冗 余 電 廠 網(wǎng) 絡內 部 總 線圖 33以工控機或微處理器加一般 I/O為基礎構成的機組 現(xiàn)地控制單元硬件配置圖 基于 工控機加可編程控制器（簡稱為可編程或 PLC） 的 現(xiàn)代控制單元 這種結構在國外很少見，而在國內采用的較多。 3. 工控機或微處理器加一般 I/O 的結構 結構圖如圖 33所示 .由于這種結構不提供智能 I/O 接口，因此，所有的 I/O信號均經(jīng)過 I/O 接口板直接與 I/O 模板連接。用于連接現(xiàn)場總線的通信模塊可根據(jù)需要采取冗余或非冗余配置； I/O模板，用于連接過程設備的 I/O 模板，一般根據(jù)現(xiàn)地控制單元的 I/O點數(shù)加以考慮。如圖 32所示。 工控機或微處理器（帶一般 I/Ｏ或智能Ｉ /Ｏ ） 的 現(xiàn)代控制單元 I/O 加智能 I/O 的結構。圖 12 所示的智能 I/O 模件采用的是雙 CPU 結構，相應的電源也應是冗余的。 2. 智能 I/O 模件。 （ 4） 電源模塊。 （ 3） 通信模塊。 （ 2） 存貯器。主頻一般應不低于 16MHz。 通 信 模 塊 通 信 模 塊C P U通 信 模 塊 通 信 模 塊C P U電 源 模 塊 通 信 模 塊 通 信 模 塊 電 源 模 塊C P UC P UI / 0 I / 0溫 度 采集 裝 置電 量 采集 裝 置微 機調 速 器微 機 勵 磁調 節(jié) 器微 機 保 護裝 置C P U C P UI / 0 I / 0過 程 設 備冗 余 電 廠 網(wǎng) 絡內 部 總 線智 能 I / O 智 能 I / O冗 余 現(xiàn) 場 總 線控 制 器 控 制 器 青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) 圖 31以 高性能可編程控制器為基礎構成的機組 現(xiàn)地控制單元 硬件配置框圖 1. 控制器 控制器作為核心部件，負責過程設備的數(shù)據(jù)采集處理、控制和調整以及電廠級系統(tǒng)的通信，它大致包含以下幾個部分： （ 1） CPU。 （ 6） 機組在正常開 /停具有很多大在靈活性 （ 7） 可以根據(jù)軸承瓦溫或油槽油溫 的趨勢分析，決定是否停機； （ 8） 在開機時，可根據(jù)相關在統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對冗余設備實現(xiàn)自動選擇和操作； 現(xiàn)地控制單元的功能：數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)處理功能、控制與調節(jié)功能、通信功能、時鐘同步功能、自診斷及自恢復功能和人機接口功能等。 （ 4） 由于微處理器特別是可編程控制器在惡劣條件下運行在適應能力愈來愈強，可以直接布置在靠近生產(chǎn)過程設備在附近，大大減少了控制電量在數(shù)量，節(jié)省投資。從某種意義上講，現(xiàn)地控制 單元就是采用計算機結構的 現(xiàn)地控制裝置。它仍存在一系列嚴重缺點：缺少存貯功能；缺乏計算處理功能；增加電廠廠級計算機在負擔；布線邏輯裝置普遍存在缺點，如可擴展性差、靈活性差等。 后來，發(fā)展成采用固態(tài)元件構成在布線邏輯裝置來完成機組自動控制功能的機組自動屏。 它具有觸點裝置，動作狀態(tài)比較直觀，且在水電廠運行多年，因此電廠的運行維護人員對它非常熟悉，一般來說 ，它還是可以完成基本功能要求，但繼電器構成在系統(tǒng)具有一系列在嚴重缺點：完成的功能有限，沒有計算肯存貯功能；裝置體積龐大，接線復雜，維護工作量大，可靠性差，與計算機連接需要許多 中間接口設備。 整個系統(tǒng)采用雙光纖以太網(wǎng) 連接，實現(xiàn)資源共享和高速通信，系統(tǒng)高度冗余。 1號機的現(xiàn)地控制單元和 2號機的現(xiàn)地控制單元互為熱備用； 3號機 現(xiàn)地控制單元和 4號機的現(xiàn)地控制單元互為熱備用； 5號機的現(xiàn)地控制單元和 6號機的現(xiàn)地控制單元互為熱備用； 7號機的現(xiàn)地控制單元和 8號機的現(xiàn)地控制單元互為熱備用。 （ 6）雙機切換裝置，主計算機通過雙機切換裝置與打印機和其他終端連接。 （ 4）通信服務站，采用 IPC610/480DX，負責與外界的通信聯(lián)系。 （ 2）兩個操作員工作站，采用 DEC3000/300X機，作為運行人員與計算機的人機接口，完成實時的監(jiān)時與控制。青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖如圖 11 所示 青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) 廠級計算機1DEC3000/300X(ALPHA)工程師工作站DEC3000/300X9(ALPHA)操作員工作站DEC3000/300X9(ALPHA)操作員工作站DEC3000/300X9(ALPHA)通信服務站 IPC610/ 480DX GPS時鐘系統(tǒng)雙機切換裝置19inCRT高密度彩顯19inCRT高密度彩顯19inCRT高密度彩顯19inCRT高密度彩顯廠級計算機2DEC3000/300X(ALPHA)19inCRT高密度彩顯19inCRT高密度彩顯19inCRT高密度彩顯2號 LC Ucpu1cpu23號 機LC Ucpu1cpu24號 機LC Ucpu1cpu25號 機LC Ucpu1cpu26號 LC Ucpu1cp27號 機LC Ucpu1cpu28號 機LC Ucpu1cpu29號 機LC UCPU1 CPU2開關站LC Ucpu1 cpu21號 機LC Ucpu1cpu2公用設備LC U cpu1 cpu2機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置機組順序控制裝置溫度巡檢裝置 ABBMODCELL I/O雙微機同步裝置 圖 11 電廠 控制級 電廠控制級 由 下列部分組成： （ 1） 2臺廠級計算機，采用 64位的 DEC3000/300X機，互為熱備用。青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng) 采用開放式分層全分布系統(tǒng) 。 青銅峽水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)結構模式 根據(jù)青銅峽水電站的實際情況，擬采用 CBSC 型計算機監(jiān)控系統(tǒng)，即水電站監(jiān)控以計算機為主，以常規(guī)控制設備為輔。 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)結構：經(jīng)過多年的實踐，對水電廠分層控制模型已經(jīng)形成了比較一致的看法，其中有代表性是 BBC 公司提出的一種劃分方法。即各臺機組的信息由各臺機組控制單元進行處理，就不必敷設許多電纜將信息送到一處集中處理了，可以節(jié)省投資，且由于上述兩個原因，整個系統(tǒng)的可靠性得到了顯著的提高。此時某個機組控制單元發(fā)生故障，只影響這一臺機組，而不影響整 個電廠的運行。電廠控制級也設計算機，它負責一些全廠性功能。水電廠的控制對象是水輪發(fā)電機組、開關站、公用設備、溢洪閘門等。因此，功能分散式監(jiān)控系統(tǒng)目前已經(jīng)很少采用。