白云山梯级水电站集控系统设计.docx

·30·水利水电工程设计DWRHE·2014年第33卷第4期

白云山梯级水电站集控系统设计

秦冲

摘要介绍白云山梯级水电站的工程概况，阐述了目前电站运行存在的问题，根据电站实际情况，提出了计算机监控系统、图像监视系统、厂内通信系统的设计思路和组网方案，为实现梯级电站集中控制和统一调度，保障电站运行安全，减少运行人员劳动强度提供了技术基础。

关键词白云山梯级水电站集控计算机网络

中图分类号TV736文献标识码B文章编号1007-6980(2014)04-0030-02

1工程概况

白云山梯级水电站位于吉安市南部青原区和兴国县交界处的富田镇，坐落于赣江二级支流富田水上，距吉安市约70km,白云山水电站共有4个梯级电站，总装机容量20770kW。一级站于1978年第1台机组投入运行，1980年12月工程全面竣工，是一座以灌溉为主，结合发电、防洪和水产养殖等综合利用的水电工程，电站安装2台单机容量6500kW立式混流水轮发电机组。二级站机组于1988年投入运行，是一座以发电为主的水电站工程，装设2台单机容量3200kW立式混流水轮发电机组，与一级站相距6.5km。三级站1#厂房机组于1995年投入运行，是一座利用灌溉渠道引水发电的水电站工程，装设2台单机容量630kW轴伸贯流式水轮发电机组，与二级站相距1.3km。三级站2*厂房机组于1988年投人运行，装设2台单机容量55kW立式轴流水轮发电机组，与三级站1*厂房相距0.4km。

2建设集控系统的必要性

白云山水电站自1978年第1台机组投运以来，为当地经济建设起到了非常重要的作用。但由于当时生产、技术水平落后，所有电站控制方式均采用常规手动控制，需要大量的运行人员。有些电气元件经过长年运行后，经常出现误动作，致使发电机停机情况，给电站造成了无谓的损失。电站管理层只能通过电话询问的方式来了解各个电站的运行情况，无法全面获知电站的运行情况，不便于电站的系统管理、优化生产。目前，计算机技术、网络技术已经发展成熟，为保障水电站的运行安全，充分发挥水电站的经济效益，更有效地利用水能资源，建设一套集计算机监控系统、视频监控系统、厂内通信系统于一体的综合集中控制系统是非常必要的。

3系统结构与设备配置

3.1计算机监控系统

计算机监控系统采用分层分布式结构，控制层分为3

层，分别为集控层、主控层和现地控制层；集控设备安装在一级站中控室，主控层设备安装在各电站中控室，现地控制层设备安装在各受控设备附近。

集控层设2台安全监视工作站、1台操作员工作站、2台数据服务器和1台调度通信服务器。每台安全监视工作站和操作员工作站各配置1台彩色液晶显示器，提供有人机接口及通信功能，具有分布式数据库，图形及人机联系程序运行在工作站上。安全监视工作站可对各电站的运行状况进行监视。操作员工作站不仅可对3个电站的运行状况进行监视、还可以根据现场运行情况发布操作命令、生成各类图表曲线，具有事故、故障信号的分析处理等功能。数据服务器采用64位并支持双CPU型的服务器。每台服务器配置1台彩色液晶显示器。2台数据服务器以互为热备用方式工作，主要完成对电站的计算机监控系统的管理，AGC/AVC计算和处理，数据库管理，在线及离线计算等功能和服务器的历史数据库保存生产过程和系统事件、维护管理、运行小时及电能统计等功能。调度通信服务器采用配网络接口板的服务器，完成与电力系统的通信功能。

白云山一、二级水电站主控层各设操作员工作站2台。主机采用双机热备用，主机功能包括对各自电站计算机监控系统的管理，AGC、AVC计算和处理，数据库管理，在线及离线计算功能，各种图表、曲线的生成，事故故障信号的分析处理等。白云山三级水电站主控层设操作员工作站1台。负责对三级水电站计算机监控系统的管理，其他功能与一、二级水电站操作员主机功能相同。

一、二级水电站各配置现地LCU共3套，其中机组LCU2套、公用LCU1套。三级水电站1#厂房配置机组LCU1套和公用LCU1套，2#厂房配置全站LCU1套。各可编程控制器(PLC)直接接入以太网，每台LCU配有1台TFT液晶触摸屏

采用100M级工业以太网作为各级电站内的传输网络，主计算机、通信服务器和各LCU通过100M网络交换机接入工业以太网。LCU的PLC与电站其它设备以串口方式通讯，网络协议为TCP/IP。采用光纤将各级电站的以太网连接成以一级站为中心的星形网络