淺談水電廠自動(dòng)化中微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

呂良賢

摘 要：水電廠是我國(guó)電力事業(yè)重要組成部分，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，水電廠的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)得到很大提高，尤其是微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，有效增強(qiáng)了水電廠的運(yùn)行可靠性，本文就水電廠自動(dòng)化中的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：水電廠 自動(dòng)化 微機(jī)監(jiān)控 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（c）-0079-01

1 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是由現(xiàn)地控制和主站級(jí)所構(gòu)成的，它們之間可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與通信介質(zhì)連接，其中，現(xiàn)地控制單元是由PLC、控制開(kāi)關(guān)與信號(hào)裝置等所組成，其功能為檢測(cè)控制并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組，水電廠的所有信號(hào)采集是通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置來(lái)完成的，而主站級(jí)是由許多臺(tái)電腦所構(gòu)成的，其輔助設(shè)備包含打印機(jī)、電源與調(diào)制調(diào)解器等，這些輔助設(shè)備幫助，可實(shí)現(xiàn)水電廠的無(wú)人值班。水電廠的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本包含PLC、數(shù)據(jù)采集裝置、控制儀表與信號(hào)裝置等，這些裝置構(gòu)成了自動(dòng)化的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使得水電廠在無(wú)人值班狀況下，依然正常運(yùn)行，隨著交流電廣泛應(yīng)用，水電廠許多設(shè)備均是使用的交流電，為確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用了UPS設(shè)備，為解決復(fù)雜線路布設(shè)與日常維護(hù)問(wèn)題，水電廠在直流電前提下，安裝了高質(zhì)量逆變?cè)O(shè)備。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作用主要有加強(qiáng)了主設(shè)備的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)監(jiān)控與數(shù)據(jù)錄入，還能通信管理上級(jí)調(diào)度，監(jiān)控系統(tǒng)通信可分成內(nèi)部與外部通信，內(nèi)部通信所指是主站級(jí)工作站、服務(wù)器與保護(hù)裝置等和現(xiàn)地級(jí)的現(xiàn)地控制間進(jìn)行信息交流，外部通信所指的是水電廠上下級(jí)調(diào)度、水情監(jiān)控、閥門(mén)監(jiān)控與大壩監(jiān)控等系統(tǒng)間的信息交流。

2 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)問(wèn)題解決

2.1 水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的電源問(wèn)題解決

水電廠的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在控制層上，可設(shè)置交流與直流的控制電源，為降低直流系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，電源電壓在正常狀況下，應(yīng)實(shí)施直流備用與交流供電的方法，可水電廠的外圍自動(dòng)裝置與現(xiàn)地控制設(shè)備，應(yīng)該使用交直流能相互切換的雙電源，用來(lái)應(yīng)急供電，從而避免故障BUG出現(xiàn)時(shí)，無(wú)電流使用的情況發(fā)生。在水電廠的實(shí)際運(yùn)行中，UPS設(shè)備維護(hù)較為困難，應(yīng)用壽命也短，為解決監(jiān)控系統(tǒng)的電源問(wèn)題，可在直流電前提下，安裝逆變?cè)O(shè)備，以確保電源正常使用。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)中的接口與接入問(wèn)題解決

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)存在調(diào)速、勵(lì)磁系統(tǒng)的接口問(wèn)題，通常水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)設(shè)備運(yùn)用的是開(kāi)關(guān)量與通信這兩種方法，其中通信方法適合勵(lì)磁與調(diào)速等自動(dòng)裝置，這些裝置的定值是依據(jù)現(xiàn)地控制完成的，可實(shí)現(xiàn)有功與無(wú)功一定設(shè)定，增強(qiáng)工作效率，而開(kāi)關(guān)量方式可檢測(cè)系統(tǒng)故障與系統(tǒng)調(diào)試，其缺點(diǎn)為接線過(guò)多，部分功能還必須在現(xiàn)地控制當(dāng)中實(shí)施PID程序調(diào)節(jié)，一旦PID數(shù)據(jù)的參數(shù)不準(zhǔn)確，就有可能出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定狀況，因此，使用通信方式還是較適合的。在水電廠中，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越重要，為確保監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行安全，接入系統(tǒng)不應(yīng)該太多，對(duì)于消防警報(bào)、工業(yè)電視與MIS等接入問(wèn)題就應(yīng)給予關(guān)注，水電廠中的消防警報(bào)所占據(jù)的數(shù)據(jù)傳送量是很小的，可在監(jiān)控系統(tǒng)里的作用很重要，在監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)合理選擇截圖系統(tǒng)，使火警信號(hào)通過(guò)圖像可自動(dòng)切換聯(lián)控，并傳給工業(yè)電視，工業(yè)電視中的圖像信號(hào)在監(jiān)控系統(tǒng)里，所占據(jù)數(shù)據(jù)量較大，這時(shí)就應(yīng)運(yùn)用通信方式連接監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)使其自成網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，并具備電視圖像自動(dòng)切換聯(lián)控，監(jiān)控室里可安設(shè)專(zhuān)用CRT，為便于被授權(quán)用戶(hù)的圖像訪問(wèn)，信息管理系統(tǒng)MIS應(yīng)與工業(yè)電視連網(wǎng)，從而確保監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

3 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 效率監(jiān)測(cè)與電話報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用

水電廠中水輪機(jī)組工作效率的高低對(duì)整個(gè)水電廠經(jīng)濟(jì)效益及運(yùn)行有很關(guān)鍵作用，運(yùn)用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可對(duì)機(jī)組的運(yùn)行性能實(shí)施長(zhǎng)時(shí)間不間斷檢測(cè)，并能作為水電廠工程竣工標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)獲得了不同水流與工作狀況下，水輪機(jī)組實(shí)際的工作數(shù)據(jù)，作為實(shí)際參考數(shù)據(jù)與資料，可輔助水電廠機(jī)組在線檢修與開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)確定，可由于很多原因，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)還并未得到普及，致使效率檢測(cè)難以發(fā)揮應(yīng)有效用，不過(guò)隨著計(jì)算機(jī)與檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用效率會(huì)越來(lái)越高。電話報(bào)警系統(tǒng)在水電廠中也獲得了廣泛應(yīng)用，其工作原理為監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，為水電廠提供實(shí)時(shí)報(bào)警通知，并依據(jù)信號(hào)等級(jí)采取相應(yīng)處理對(duì)策，運(yùn)用電話與報(bào)警等監(jiān)控系統(tǒng)，可及時(shí)通知有關(guān)工作人員，實(shí)施智能自動(dòng)化處理，以確保水電廠系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

3.2 電能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

我國(guó)水電廠原有電度量的數(shù)據(jù)采集，本是運(yùn)用電度量所表述的電壓脈沖入微機(jī)的控制系統(tǒng)里來(lái)完成的，后來(lái)水電廠所有發(fā)電機(jī)、主變上面與輸電線路上均安設(shè)了電度量表，監(jiān)控系統(tǒng)是由很多環(huán)節(jié)所組成的，其電度量初始值需要設(shè)置，尤其是某些設(shè)備出現(xiàn)故障BUG，電度量原有的測(cè)量值丟失或者出現(xiàn)誤差，這時(shí)初始值的重新設(shè)置就很必要了，一般初始值重新設(shè)定會(huì)加大微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作量，并且電度量監(jiān)測(cè)值的準(zhǔn)確性無(wú)法有效保障，此時(shí)實(shí)施自動(dòng)智能電度量表就很有必要了，這種智能電度量表可隨時(shí)刷新水電廠通信接口的數(shù)據(jù)值，以確保電度量表數(shù)據(jù)保存的完整，并且完整歷史數(shù)據(jù)可保證微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)形成電度量檢測(cè)，將電能通信接口積聚在一起，使系統(tǒng)不僅互相獨(dú)立，還能和監(jiān)控系統(tǒng)通信，有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的信息共用，確保水電廠系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。

3.3 PLC監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

在水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)里，具有無(wú)功與有功調(diào)節(jié)，PLC因具有控制方便靈活、邏輯功能強(qiáng)與高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，逐步代替了原有繼電氣控制，被廣泛應(yīng)用在水電廠閘門(mén)控制、調(diào)節(jié)調(diào)速器與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)里，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)地控制運(yùn)用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，這種技術(shù)主要是運(yùn)用PLC或者輸入/輸出功能來(lái)完成現(xiàn)地控制的，對(duì)水電廠全部設(shè)備實(shí)施自動(dòng)微機(jī)監(jiān)控，PLC監(jiān)控系統(tǒng)還可應(yīng)用于溫度測(cè)量及裝置故障監(jiān)控等，有效實(shí)現(xiàn)水電廠的測(cè)量功能與實(shí)時(shí)監(jiān)控作用，從而確保水電廠整體系統(tǒng)安全運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

水電廠是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要基礎(chǔ)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通信等技術(shù)不斷發(fā)展，水電廠逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動(dòng)化，尤其是微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了水電廠在無(wú)人值班狀況下，正常運(yùn)行工作的順利開(kāi)展，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)里的檢測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)電視、報(bào)警系統(tǒng)與電能檢測(cè)等系統(tǒng)應(yīng)用，大大提高了系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程與運(yùn)行效率，有效保障了水電廠系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠。

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