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    水電是電力生產的第二大組成部分，相對于火電而言，水能是可再生能源，具有環保效益高、無有害氣體、煙塵和灰渣，發電效率高、發電成本低廉等方面的優勢，是理想的發電模式。

    作為水電站信息化、自動化基礎的水電站自動控制系統在整個水力發電廠的生產運行中起著十分重要的作用?；诤屠麜r公司HOLLiAS LK系列PLC的水電廠監控系統采用高性能、高可靠性的控制器，結合高速以太網絡和現場總線網絡組成大型分布式控制系統，具有配置靈活、操作簡單、維護方便的特點，適用于新建水電站的監控、已建水電站的監控技術改造及梯級水電站調度自動化系統。

    系統設計

    根據控制對象，水電站自動化控制系統主要包括水輪發電機組監控系統、開關站控制系統、水電站公用設備控制系統、水電站閘門自動控制系統等。通過開放、模塊化的結構設計，實現對水電站生產過程的監視、采集、控制和調節，實現對機組、變壓器、線路等電氣設備及全廠油、氣、水系統等輔機的監控和保護功能。

          

    基于和利時HOLLiAS LK系列PLC的水電廠計算機監控系統是一個完整的基于高速工業以太網絡和現場總線網絡的分布式水電站實時過程控制系統。整個系統設計分為三層結構：

    站級監控層：包括主備服務器、操作員工作站、工程師工作站、通訊處理機、打印服務器等設備；

    通訊層：起著間隔層與站級監控層的橋梁作用，為下發命令與上傳數據的匯集點；

    間隔層；間隔層負責采集數據并執行后臺發出的遙控、遙調命令，主要有機組現地控制單元(LCU)、公用現地控制單元(LCU)、開關站現地控制單元（LCU）、前置通訊機等設備構成。

       

    另外，水電站自動化系統還配備了GPS時鐘同步裝置、中文語音報警裝置、不間斷電源（UPS）、大屏幕投影儀、遠程監視終端、操作員控制臺等設備，用戶可根據水電廠實際監控功能的需求情況，進行經濟技術比較，選用性能價格比優越的配置方案。

    系統功能

     系統具有實時采集水電站主要設備運行狀態、參數，對電站各控制點和監視點進行自動安全檢測、越限報警、事件順序記錄（SOE）、事故故障原因分析、事故語音報警等功能。本系統方案可以實現站內經濟運行、自動發電控制和自動電壓控制，實現水輪機發電機組的自動順序起?？刂?、斷路器、隔離開關等重要電氣設備的投切操作以及其他自動控制功能。同時，可以實現與網調聯網，接受調度指令，由電站的監控系統完成閉環自動控制功能。監控系統作為整個電廠的控制核心，除完成電廠的監控功能外，還擔負著網調以及水情測報、工業電視等系統的通訊功能。

    上位監控功能

                

    系統上位機能自動完成水電站實時狀態的采集與處理、實時運行參數的采集與處理、監控、對被控對象運行參數進行調節、報警及事故記錄、順序事件記錄、遙控記錄、電站歷史數據狀態的查詢、報表處理與打印、事故追憶、計算統計、實時顯示電站設備運行狀態和參數、語音報警等功能；能直接與同步裝置通訊并讀取時鐘值，對全站各個子系統進行整點自動校時，使整個計算機監控系統的時鐘保持一致，保證事故追憶的準確性；能按水位或給定有功無功負荷曲線運行；能與電力調度中心進行通信，完成電站與電力調度通信功能。

    數據管理

               

    系統上位機可對當地控制單元采集并傳來的各種實時數據如模擬量(機組、主變和線路的U、I、F、P、Q、cosφ、電度、油氣水壓力等)、開關量(斷路器位置、事故信號、工作狀態信號等)、溫度等各種物理量，分別進行數字濾波及工程單位換算、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)等數據，放入相應的數據庫文件中，以供不同的畫面用于實時顯示、事件和操作的提示；系統軟件的掃描模塊定時對畫面的動態數據實時刷新，并在每個整點時刻將所接收的所有數據存入硬盤保存。系統運行時，每天將在上位機的硬盤上留下帶有日期的數據文件，這些數據文件將存入歷史數據庫，用于運行參數、狀態的查詢。數據量可達10年或根據用戶的要求確定。

    動態實時控制調節

    系統可根據水庫水位和一定的數學模型計算出發電機的最佳出力，并將該數據和命令一起送給當地單元；當地單元根據收到的數據和命令自動調節發電機的有功及無功出力至給定值，從而完成動態實時調節；調節后系統將形成遙控量(YK)、遙調量(YT)數據文件，這些文件也帶有日期標志，保存在硬盤上的歷史數據庫中用于查詢。

    自動發電運行（AGC）

    自動調功運行。調功方式直接控制機組，全廠總有功給定及全廠日負荷曲線給定三種方式運行。在后兩種方式下，計算機監控系統實現廠內AGC。

    自動機組起?？刂啤?BR>
    自動有功功率調節。

    遙控操作

    系統可對發電機開停機、發電機斷路器、主變斷路器、線路斷路器、廠變斷路器等設備進行遙控操作，并實時監視遙控操作的整個過程。

    事故故障報警及追憶

                      

    系統在水電站發生事故、故障時，在顯示器上立即推出事故提示信息，將事故、故障發生的位置通知值班員；系統與當地控制單元LCU能快速準確地處理事故、故障，并自動將事故前及事故后一段時間的有關數據和事故發生的時間記錄下來，形成事故追憶記錄。事故追憶記錄能以數據和圖表的形式顯示和打印，供分析使用。

    事件順序記錄

    系統能將水電站所有設備發生的事件如各種越限及復限信號、事故信號、故障信號、遙控操作等具體內容按一定的事件順序詳盡地記錄下來，形成數據文件，以便于隨時查詢、打印。

    事件趨勢記錄分析

                      

    系統能將水電站所有的溫度測點如定子溫度、軸承溫度、主變壓器油溫等參數進行趨勢分析，當溫度趨勢變化速率超過設定值時將發出告警信號。
系統還提供了定時打印、召喚打印、事故打印、屏幕打印等多種打印方式。利用上位機的打印功能，可隨時打印各種所需的信息。

    系統自診斷

    系統具有故障自檢及容錯處理功能，并將自診斷報告錄入數據庫。監控系統能自動測試各個當地單元上智能設備和整個網絡通訊系統的健康狀況，發現問題自動屏蔽故障部位并報警；當故障消除后能自動消除屏蔽點，具有自恢復及復執功能，并支持遠程診斷功能。