水電廠綜合自動化系統應用探索

摘要：水電廠綜合自動化系統是應用在線監控計算機對水電站生產運行進行自動化和程序化控制。文章主要對水電廠綜合自動化系統的采集與加工數據、運轉監測、水電壓調整與控制、設備運轉統計結果的記錄以及顯示畫面與數據通信功能應用進行了詳細闡述。

關鍵詞：水電廠；自動化系統；應用

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）16-0107-01

水電廠綜合自動化系統，主要包含了水輪發機組升變壓器、傳導電流的電線、公共設施等保護監視測量、控制等。水電站實施了計算機監視控制的方式，使得水電站實現了全過程的自動化及程序化。

1采集與加工數據

系統定時對全站生產當中的脈沖、開關以及模擬量進行采集，同時對其實施越限檢測、復限檢測以及狀態檢測，并及時記錄與保存檢測結果，以便管理系統顯示動態畫面、生產表格編制、打印輸出以及實現各類計算、控制等功能。

2水電站運轉監測

計算機監視控制系統利用CRT對全站各主機以及輔機設備的運轉狀況實行即時監視，對各種運轉數據進行即時顯示。監視的設備包含了全廠水、電、氣、油、機組以及直流等系統。監視控制系統還對有些參數及計算結果實施范圍監制，并事先設定參數以及梯度值的控制范圍，當其越限時能夠做出對應的處置。包含越限自動報警，越復限時的自動記錄、顯示及打印；針對關鍵參數以及數據還應該進行越限之后到復限之前的數據保存以及自動顯示，頻頻報警以及打印輸出記錄。

3生產調整與控制

計算機監視控制系統按照水電站的運轉狀況實現自動水電壓、自動發電控制以及經濟運轉，對全站的運轉實施調整與控制。調整與控制的內容包含機組的開機、停機，無功功率、平均功率的調整，以及操作斷路器等。LCU能夠達到對機組的無功與有功調整，上位機發出給定值，通過自動檢查與調節，能夠實現閉環運轉。此外，從調度中心傳達出的負荷調整指示經過監視控制系統處理調節之后，按照機組的各類限制情況，將前池水位等科學地分配到各個機組的LCU執行。

①水電壓的自動控制。計算機監視控制系統根據設定的參數和條件對水電站母線的水電壓及全站的無功功率實行自動控制，對機組間無功功率的分配實行自動控制，其調整方式如下：無功調整先由主調機組負擔，剩下部分由參與調整的機組分擔；參與無功調整的機組按機組負擔無功負載的大小比例進行分配，或根據機組有功負載的高低，根據相應的功率因數對機組的無功功率實施分配；調節機組的無功功率和調節升壓變壓器的抽頭應該結合起來，在調節分接頭前最大程度的應用發水電機的水電壓調節范圍；按照機組的最高與最低無功功率的控制。

②自動控制水電站發水電作業。計算機監視控制系統根據設定的參數和條件對水電站平均功率實施自動控制。按照前池水量或者水力電力系統的條件，根據水電站以及機組的運轉控制要求，以經濟運轉為準則，限定水電站機組的運行機臺數量，運轉機組的組合以及機組之間負載的分配，并且要盡量規避頻頻對機組進行開關操作。

4設備運轉統計結果的記錄

計算機監視控制系統對各個設備的運轉狀況實施統計結果記錄，有些訊息還能夠起到自動警示值班操作員工。統計的種類包含設備正常狀態與非正常狀態的投切頻次、設備運轉時間等。針對各種主要設備以及輔助設備的工況，還應對變位以及變位的時間進行統計，必要的時候還可以啟動報警裝置。此外，針對參數越復限以及定值變更等狀況也可以通過計算機監視控制系統進行統計結果的記錄，并自動制成各類報表，以及打印輸出各種操作票據等。

5顯示畫面與數據通信

水電站的相關訊息與數據傳送至調度中心，接收調度中心下達的各類指令，實現和調度中心的信息聯通；監視控制系統內部主機和各個設備的數據通信選擇自修復系統的雙環網，選取以太網技術，數據傳輸的速度應該高于10/100 Mips。顯示畫面是系統的一個重要的功能，能夠以自動以及召喚的形式調用畫面。系統按照操作人員的需求，自動組織相關數據以及對應的時間區域，并通過屏幕顯示出來。顯示畫面主要包含如下幾種：水電壓運轉曲線，油、水、氣系統圖，水、電、氣的主接線圖，平均功率、無功功率棒形圖，出力曲線，設定負荷曲線以及各種運轉圖，還包含參數以及參數設定值、定值變更統計結果表、特征表、各種報警信息表等表單之類的顯示。

參考文獻：

[1] 王亦寧.小水電綜合自動化系統技術現狀與發展趨勢[J]. 中國農村水利水電，2009，(8).