水电站计算机监控技术

小型水电站计算机监控系统方案探讨

摘要:一般的自动控制系统的性能比水电站计算机监控系统的性能要逊色很多。要实现水电站的自动化,采用水电站监控系统是一个很好的选择。水电站生产过程的操作、控制以及监视,可以在“无人值班(少人值班)”的情况下,按照预定的计划或程序自动地进行。文章主要介绍水电站计算机监控系统的组成等方面,以达到提高电能质量; 改善劳动环境和减少运行人员;提高水电站工作的可靠性和运行的经济性等目的及一些附带效用。

关键词:水力发电;水电站;计算机监控系统

我国有非常丰富的小水电资源,位居世界第一位,其中可以开发量估计有1.3亿kW。小水电资源有一个极大的优势是它分布非常广泛,超过了三分之二的国土面积,分布在一千六百多个县,主要分布在黄河上中游、长江上中游和珠江上游的退耕还林区、自然保护区、天然林保护区以及水土流失重点防治区。小水电已经成为了中部和西部的山区,特别是贫困的地区、民族地区经济和社会发展的重要支柱、农村脱贫致富的重要途径、地方财政的重要来源。

小水电具有开发分散、就近供电、成本低等优势,全国近二分之一的地区、三分之一的县和四分之一的人口主要依靠中小型水电站供电。伴随用电客户对供电可靠性和供电质量要求的不断提高,以及水电站

第一部分 基 础 理 论

水电站计算机监控技术是一门综合性很强的科学，它是水电站硬件技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、网络技术和自动化监控技术等多种技术的有机融合。要深入了解水电站计算机监控技术，必须先了解水电站监控系统的各种基础装置、计算机应用基础、数据通信基础以及计算机监控系统的模式和配置等内容。在后面的学习中，我们将逐步理解水电站计算机监控技术的深刻内涵。

1

第1章 概论

1.1 水电站计算机监控系统的发展概况

安全经济运行是水电站最根本的任务之一。随着国民经济的持续发展，电力需求迅猛增长，兴建的水电站越来越多，其容量也越来越大，如正在建设的三峡水电站，总装机容量高达18200MW。为了实现安全发供电，需要经常监测的量成千上万，需要实现的控制功能也越来越复杂。特别是抽水蓄能电厂的出现，机组的工况不仅有发电、调相，而且还有抽水、各种工况之间的相互转换，使控制功能进一步复杂。为了实现水电站的优化运行以期达到整个系统的的经济运行，需要进行的计算更为复杂。以上这些复杂的工作使原来在水电站上广泛使用的布尔逻辑型自动装置越来越难以胜任，因此采用更为先进的技术成了迫不及待的任务。

与此同时，计算机科学发展异常迅猛，技术日新月异，其性能日趋完善

第一部分 基 础 理 论

水电站计算机监控技术是一门综合性很强的科学，它是水电站硬件技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、网络技术和自动化监控技术等多种技术的有机融合。要深入了解水电站计算机监控技术，必须先了解水电站监控系统的各种基础装置、计算机应用基础、数据通信基础以及计算机监控系统的模式和配置等内容。在后面的学习中，我们将逐步理解水电站计算机监控技术的深刻内涵。

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第1章 概论

1.1 水电站计算机监控系统的发展概况

安全经济运行是水电站最根本的任务之一。随着国民经济的持续发展，电力需求迅猛增长，兴建的水电站越来越多，其容量也越来越大，如正在建设的三峡水电站，总装机容量高达18200MW。为了实现安全发供电，需要经常监测的量成千上万，需要实现的控制功能也越来越复杂。特别是抽水蓄能电厂的出现，机组的工况不仅有发电、调相，而且还有抽水、各种工况之间的相互转换，使控制功能进一步复杂。为了实现水电站的优化运行以期达到整个系统的的经济运行，需要进行的计算更为复杂。以上这些复杂的工作使原来在水电站上广泛使用的布尔逻辑型自动装置越来越难以胜任，因此采用更为先进的技术成了迫不及待的任务。

与此同时，计算机科学发展异常迅猛，技术日新月异，其性能日趋完善

1原计算机监控系统简介及其存在的问题 1.1系统结构

大源渡水电站原计算机监控系统采用奥地利ＶＡＴＥＣＨ集团ＳＡＴ公司２０世纪９０年代产品。整个监控系统采用分层分布式结构，由负责完成全厂集中监控任务的电站级控制层和负责完成１～４号机组、开关设备、公用设备、模拟屏驱动及调度通信等监控任务的现地控制单元层以及网络设备组成。其系统结构如图１所示。

图１

（１）电站控制层包括上位机Ａ／Ｂ、工程师工作站、调度通信工作站、打印机、模拟屏、电力专用不间断电源ＥＵＰＳ、ＧＰＳ同步时钟等。

１）上位机Ａ／Ｂ采用冗余配置，兼做操作员工作站和服务器。操作系统为Ｓｏｌａｒｉｓ２．５．１，软件为ＳＡＴ公司开发的ＳＡＴ２５０。

上位机冗余切换板ＳＣＡ－ＲＳ与操作员工作站Ａ／Ｂ用光纤串行连接，其主要功能是监视Ａ／Ｂ工作站的运行情况，并使Ａ／Ｂ工作站与ＧＰＳ时钟同步。

２）工程师工作站操作系统为ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ４．０，主要用于上位机ＳＡＴ２５０与非ＳＡＴ２５０系统之间的通信，对上位机进行日常维护。

３）调度通信工作站操作系统为ＷｉｎｄｏｗｓＮＴｓｅｒｖｅｒ４．０，网关软件为ＳＡＴ公司开发的ＧＫＤ。其串口接至ＬＣＵ１０的串行通信处理板ＣＰ２００１，采集

360市场研究网 www.shichang360.com 甲级资质单位编制水电站计算机监控保护系统项目可行性研究报告（立项+贷款+用地+2013案例）设计方案 北京博思远略咨询有限公司投资研究部 二零一三年一月 0 360市场研究网 www.shichang360.com

目录

第一部分甲级资质单位编制水电站计算机监控保护系统项目可研报告思路 ....... 3

一、水电站计算机监控保护系统项目必要性及可行性研究主要内容 ............. 3 二、水电站计算机监控保护系统项目可行性研究贯彻国家可持续发展政策的基本要求 .................................................................................................................................... 4 第二部分甲级资质单位编制水电站计算机监控保护系统项目可行性研究报告大纲（2013发改委标准） ..................................................................

水电站厂房课程设计计算书

1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式

根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。可知采用金属蜗壳。又Hp=46.2m>40m，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。

1.2 蜗壳主要参数的选择

金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为?0?345。

通过计算得出最大引用流量Qmax值，计算如下： 1水轮机额定出力：N○

Nf?r?Nf?f?15000?15625KW 式中：0.9660000KW?15000KW，?f?0.96。 4'1max2Q○

?Nr9.81D12Hp2?3?156259.81?2.252?46.22?0.9043?1.11?1.15m3s（水轮

机在该工况下单位流量Q1'?Q1'M?1.15m3s由表3-6查得）。

3Q○

max?Q1'maxD12Hr?1.11?2.252?46.2?38.2m3s。

Qmax345?0，得Qc??38.2?36.61m3/s。 360360由蜗壳进口断面流量Qc?蜗壳进口断面平均流

水电站资料)

一、填空题

1．主厂房长度取决于机组台数 ，机组间距 、边机组段长度 和 及安装间长度 。

2．常用的发电机机墩形式有圆筒式机墩、平行墙式机墩、环形梁式机墩、框架式机墩、矮机墩、钢机墩等。

3．大修一台水轮发电机组时，应放在安装间的四大件按照拆吊顺序分别为：发电机上机架、发电机转子带轴、水轮机顶盖、水轮机转轮带轴。

4．常用发电机的型式有悬式、伞式和新型伞式。

5．发电机的布置方式主要有开敞式、埋没式、和半岛式三种。

6．发电机的通风方式与发电机的布置方式密切相关，主要有开敞式、川流式、半川流式和密闭式等四种。

7．水电站厂房供水系统有上游坝前取水，厂内引水钢管取水，下游水泵取水及地下水源取水四种。

二、简答题

1．主厂房发电机层地面高程应如何确定？

在确定发电机层地面高程时，一般要考虑以下几方面的因素：

（1）当机组选定后，水轮机安装高程至发电机定子壳基础安装高程之间的主轴长度h2和定子高度h3均为定值，未经厂家同意，不能任意增长或缩短。

（2）水轮机层净空高度必须满足发电机出线。

（3）发电机层地面高程最好高于下游最高洪水位，以便进厂公路（或铁路）在洪水期也

1 总 则

?1.0.1 为了加强农村水电站（以下简称水电站） 技术管理，维护公共安全，保障水电站安全、 可靠运 行，依据国家法律、法规以及有关技术规范、规程，制定本标准。本条是制定本标准的目的和依据。

?1.0.2 本标准适用于单站装机容量50 MW （含50 MW ）以下水电站的技术管理。本条规定了本标准的适用范围。

?1.0.3 省（自治区、直辖市）水电行业管理部门可根据本标准制定适合本地的水电站技术管理实施办法。

?1.0.4 本标准有以下引用标准： ?《水轮发电机安装技术规范》（GB/8564-2003） ?《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T14285-2006） ?《土石坝养护修理规程》（SL210-98） ?《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176—2007） ?《混凝土坝养护修理规程》（SL230-98）

?《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》（DL408—91） ?《电力变压器运行规程》（DL/T572-1995） ?《电力变压器检修导则》（DL/T573-1995） ?《电气设备预防性试验规程》（DL/T596-1996） ?《水轮机运行规

水电厂计算机监控技术发展趋势探讨

刘晓燕

（乌鲁瓦提水力发电厂，新疆 和田 848000）

摘 要：本文详细讲述了水电厂计算机监控系统的发展现状，并从以下4方面论述了计算机监控系统今后的主要发展趋势。 关键词：计算机监控系统；水力发电厂；现状；趋势

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：

一、水电厂计算机监控系统的发展现状

总体来看，水电站监控方式大致经历了机旁监视控制、全厂集中和机旁两级监控、全厂设备集中监视和控制等阶段，就目前而言，已经发展到水电厂少人值班（或无人值班）和调度远方控制的阶段。

水电站监控方式在上述几个阶段的发展过程中，水电厂自动化系统所用的器件也随之更新。刚开始，水电站的全部控制均由电磁式继电器组成的常规操作同路来实现，然后，这种方式由于采用的触点控制方式，可靠性相对不高。在着集成电路技术发展的背景下，由晶体管或集成电路构成的逻辑操作回路随之出现，由于其采用的是无触点继电器，因此其控制可靠性得到了很大的提高，尽管如此，但仍然无法实现相对复杂的逻辑控制。20世纪60年代，由于电子计算机的出现，自动化系统在整体性能方面得到了显著提高，首先在水电厂应用电子计算机的国

1 总 则

?1.0.1 为了加强农村水电站（以下简称水电站） 技术管理，维护公共安全，保障水电站安全、 可靠运 行，依据国家法律、法规以及有关技术规范、规程，制定本标准。本条是制定本标准的目的和依据。

?1.0.2 本标准适用于单站装机容量50 MW （含50 MW ）以下水电站的技术管理。本条规定了本标准的适用范围。

?1.0.3 省（自治区、直辖市）水电行业管理部门可根据本标准制定适合本地的水电站技术管理实施办法。

?1.0.4 本标准有以下引用标准： ?《水轮发电机安装技术规范》（GB/8564-2003） ?《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T14285-2006） ?《土石坝养护修理规程》（SL210-98） ?《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176—2007） ?《混凝土坝养护修理规程》（SL230-98）

?《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》（DL408—91） ?《电力变压器运行规程》（DL/T572-1995） ?《电力变压器检修导则》（DL/T573-1995） ?《电气设备预防性试验规程》（DL/T596-1996） ?《水轮机运行规