虎跳水电站微机自动化技术

摘要：本文主要介绍了广东省茂名市虎跳水电站的微机自动化装置的配置，及其运行特点。

关键词：水电站　微机自动化　配置　运行特点

小水电站微机自动化，是改善和提高电站运行条件，保证电站安全可靠运行，提高水电站综合经济效益的重要措施，也是技术进步的标志。

1　虎跳水电站的微机自动化装置

(1)水电站基本情况：

虎跳水电站位于珠江水系的黄华江二级支流上，电站装机2×2500kW，年发电量1981万kWh。电气接线采用两机一变扩大单元接线，从发电机出口电压6.3kV升至110kV并网运行。电站实现了全微机自动监控，为流域梯级电站优化调度，实现远程中心控制打下良好基础。为当地小水电站建设起到带头和示范作用。自2002年9月投入运行以来，效果良好。

(2)水电站微机系统配置：

电站的监控部分采用SJK－3000微机监控系统，保护部分采用微机系列保护装置，励磁部分采用GEC2－A1型的PLC微机励磁装置，调速器采用TDBYWT型步进电机PLC微机调速器。

微机监控系统应用分层分布式结构，由主控层和现地层组成，两层设备功能各自独立，互不影响，在主控层设备退出运行时，现地层能独立完成全站运行。分布结构使现地设备的控制彼此独立运行，模块化的软件结构，检修维护方便。主控层与现地层之间采用100M星型拓朴单以太网络结构进行数据交换，数据传输速率高，实现主控层实时显示现地层的动态数据，数据库实时自动更新，历史数据库完整保存。主控层硬件由两台NUPRORACK615的工控机组成：一台为主机，另一台为备机的冗余配置，当主机出现故障时能自动切换到备机工作，当主机恢复正常时能自动切回到主机工作。两台微机均采用Windows2000操作系统为平台，载以南思监控软件Nspro2.0组成监控系统的主控层。Nspro2.0监控系统在虎跳水电站的应用中，制作了运行监视、主接线图、开停机流程、保护定值、实时和历史报表、实时和历史曲线，历史事件、辅机状态等11个项目。

主控层系统具备：①电站运行安全监视功能，包括机组运行状态各电量、辅机状态、越限报警记录、事故记录、故障状态、温度趋势的监视；②数据的采集及处理功能，实时采集现场各种监测量，包括开关量、模拟量、测试量，并进行数据计算、越限报警、变位报警、电量累计、功率总计；③机组顺序控制功能，系统接收运行人员开停机指令实现机组按顺序自动启、停机；④机组调节功能，实现发电控制及经济运行(AGC)，实现自动电压控制或机组无功功率联合控制(AVC)，以及人工指令控制；⑤定值设定，报表的生成与打印功能，包括事件列表、历史报表等打印功能；⑥语音报警功能，当出现设备变位、状态异常、保护装置动作时，通过多媒体系统进行语音报警；⑦人机交互界面友好，全中文显示，简捷、直观、操作方便，即使不太熟悉计算机的运行人员也能在短时间内掌握操作方法。

现地层由微机监控系统的公用屏、机组自动屏、测温制动屏、同期屏、电表屏构成。公用屏内硬件主要由美国SatecPM130P电量采集装置，西门了S7－300可编程控制器(PLC)，康泰克CONTECIPC－M40一体化工控机组成。PM130P负责采集110kV(35kV)线路有功、无功、电压、电流、功率因数、频率等量，实时显示和上传给一体工控机；S7－300PLC负责采集开关站，油、气、水，保护装置等设备开关量，执行PLC程序对各辅机设备实施自动化控制，一体化工控机接收PLC、PM130P、电表和保护设备上传的信息，显示运行数据并上传至主控层计算机。机组自动屏内硬件主要由美国SatecPM130P电量采集装置，西门子S7－300可编程控制器(PLC)，康泰克CONTECIPC－M40一体化工控机组成。PM130P负责采集机组有功、无功、电压、电流、功率因数、频率等发电机参数，实时显示和上传给一体工控机，并上传机组出力状态至PLC。PLC机组自动屏中主要功能是：①实现机组开停机的自动控制，控制指令既可在屏上按钮发出，也可由屏上工控机遥控，或由主控层工控机遥控发出；②实现自动调节有功功率，准确迅速执行调节命令；③实现调速器油泵自动控制。一体化工控机负责收集PLC、PM130P、温度巡检仪的上传信息，实时显示和上传给主控层计算机，并下传控制命令(遥控或遥调)给PLC。

(3)电站微机系列保护装置：

微机