大川河梯级水电站及梯调中心计算机监控系统

电力18讯：    1.概况

　　大川河梯级水电站位于四川省芦山县大川镇境内，其下属三个引水式小型水电站（中咀电站、长石坝电站、佛山电站）和一个梯级调度中心，共6台机组，总装机容量70MW。其中中咀电站装机2×14MW，长石坝电站2×10MW，佛山电站2×11MW，梯级电站通过2回110kV出线将电力送至成都电业局大邑供电局官渡变电站与系统连接。电站距芦山县城约74km，距成都市149km，对外交通较为便利。

　　大川河梯级水电站计算机监控系统采用南瑞自控公司的NAS－900全分布开放式计算机综合自动化监控系统。按照大川河梯级水电站综合自动化采用全计算机监控的方式，电站能实现现地、站级和设在长石坝电站的大川河梯级调度中心控制及省调调度。

　　2.设计原则

　　大川河梯级水电站及梯调中心计算机监控系统是按照“无人值班（少人值守）”的原则进行总体设计和系统配置，采用全微机控制，最新的计算机软件、硬件及网络技术。该系统与电站安全运行密切相关的设备均双重化设置或采用冗余技术，采用全分布开放式系统结构，满足业主要求的可靠、安全、经济、实用、技术先进和便于扩充等基本原则。

　　系统配置和设备选型适应了计算机技术高速发展的特点，硬件、软件均采用模块化、结构化的设计，便于硬件设备的扩充，又可以适应功能的增加和系统规模的扩展。实时性好，系统维护性好。在三个电站和梯调中心计算机之间进行通讯实现遥信、遥测、遥控和遥调功能。系统采用IEEE802.3以太网结构使系统具有较好的开放性，可以手动优先、下层优先的方式或其他用户指定的方式设置必要的硬件和软件，使运行操作人员能方便在各控制层之间、计算机控制与简化常规控制设备之间选定对设备的控制权，对无控制权的控制设备进行闭锁。

　　系统采用了PLC直接接入总线，此方式大大提高了网络的可靠性，避免了PLC通过一体化机接入以太网的瓶颈，使各个设备具有安全的独立性。主控层以太网采用当今最流行的光纤以太网方式及载波备用通道，实现通信通道的热备用冗余，突出了系统的高可靠性。

　　3.系统结构

　　大川河梯级水电站及梯调中心计算机监控系统采用符合国际开放系统标准的开放式环境下的全分布计算机监控系统，在功能上系统分为三级，即调度控制级、主控级和单元控制级。

　　3.1梯级调度中心

　　大川河梯级调度中心总的监控系统网络主要由梯调中心和中咀电站、长石坝电站、佛山电站组成，网络采用星形以太网结构。梯调中心与各电站通过一条单模光纤和一条载波通道通信，正常情况梯调中心通过光纤与三个电站进行信息交换，网络传输速率大于或等于100Mbps，传输速率为自适应式，采用TCP/IP协议，遵循IEEE802.3标准。当光纤网络故障时启动载波通道进行数据通信。

　　大川河梯级调度中心的主要功能是对三个电站进行集中控制与监视，实现梯调中心与各个电站的数据通信。配置2台主控工作站及1台通信管理机，1台工程师工作站，1组模拟返回屏，1台24口以太网交换机，2台打印机，2台冗余配置的容量为3KVA的UPS。

　　● 调度集控工作站

　　在梯调中心设置2台冗余配置的主机/操作员工作站，并采用主/从热备用工作方式，其中1台为主控机负责各电站的数据采集、控制功能的实现，主要完成各梯级电站的运行自动化及其管理，包括整个梯级电站的联合经济运行控制、历史数据存档、归类、检索和管理，运行报表生成与打印，人机接口功能等，即完成设备运行的实时监视与控制。另1台（备份机）作为系统管理机负责监视网上各台机的运行情况，备份主控机的数据库，并在检测到主控机故障时立即担当起主控机的所有功能并报警。

　　● 通信管理机

　　用于与各电站通信机进行数据通信，通信方式为光纤以太网及备用的载波通道。同时通信管理机还用于与上级电力调度进行远动通信，具有远程数据功能。

　　● 工程师工作站

　　梯级调度中心作为梯级调度的管理中心需要对各电站的监控软件进行维护和参数设定，设置1台工程师工作站作为系统的维护工作站。

　　● 返回模拟屏

　　用于显示电站主接线图全貌及设备状态、主要电气参数、时钟等。模拟返回屏驱动由通信管理机通信方式实现数据通信。

　　● 网络通信设备

　　大川河梯级水电站监控系统采用光纤以太网络技术与在线运行的各计算机和各现地控制单元进行通信，接口符合IEEE802.3标准，另外为了保证系统通信的通道冗余，采用载波通信MODEM与各电站进行通信。

　　● 打印机

　　计算机监控系统设有2台打印机，一台用于打印报表，另一台用于报警连续纸打印。

　　● 不见断电源UPS

　　系统设置2台冗余配置的UPS，容量为3KVA。

　　3.2电站控制级

　　中咀、长石坝、佛山电站的电站控制级均按统一的方案进行配置。主控级由2套主机/操作员工作站