微機綜合自動化技術在水電站監控中的應用探討

楊傳根

【摘 要】水電站的監控系統利用對于水電站的不同設備的信息采集與處理，對水電站的運行進行監控，微機自動化技術能夠實現在水電站中進行自動的監控，調節和保護，具有靈活，可靠，穩定的優點。介紹了水電站微機綜合自動化技術，闡述了水電站微機自動監控系統功能；重點探討了微機綜合自動化技術在水電站的應用。

【關鍵詞】微機自動化技術；水電站；監控

0 引言

水電站因為監控系統的應用而實現了水電站的自動化，一方面使得水電站工作人員的工作效率提高，工作強度降低，實現了少人值班甚至是無人值班，另外一方面，降低了水電站的運行費用與發電成本。水電站自動化監控系統能夠對設備的運行參數以及運行狀態進行準確迅速的反映，當設備出現異常運行時，能夠實現自動化的處理。基于此，水電站自動化控制的使用時的人的直接操作降低，因而使得人誤操作的可能性減少，也就使得發生緊急事故時操作人員的失誤得到有效避免。

1 水電站微機綜合自動化技術概述

水電站的微機保護裝置的關鍵是三段式的無方向電流保護，實現了測量，通訊，控制以及保護等功能，微機保護裝置能夠實現監控配備電網的參數并進行數據的采集，基于通訊口實現了將測量的數據和保護信息向上位機的傳遞，從而使得水電站配電網的監控運行實現自動化。微機保護的類型包括反時限保護，定時限保護，零序電壓保護，非電量保護，零序電流保護，啟動時間過長保護以及低周減載保護等。在水電站的綜合自動化中，微機綜合保護自動化監控技術得到了廣泛的應用。

2 水電站微機自動監控系統的功能

2.1 實現數據的采集處理

水電站控制層能夠對各現地控制層以及包括開關量，脈沖量，電氣模擬量等調度系統數據以及各現地控制層的數據進行實時自動采集處理。發動機現地層的LCU能夠對電氣模擬量，開關量，脈沖量等進行實時采集與處理；同時，對設備運行的工況進行查詢，并能夠實現將數據進行數據庫的存儲。

2.2 實現系統各闡述的監控與分析

LCU能夠對水電站溫度測量裝置的數據進行周期性的獲取并且可以進行預處理。利用計算的數據向LCU專用數據庫進行存儲，實現了整個系統對數據的共享。監控系統能夠實現對水電站的有功電度量與無功電度量的周期性累加。就水電站機組，斷路器等重要動力設備，監控系統能夠進行及時工況的統計，從而確保設備的正常運行。

3 微機綜合自動化技術在水電站的應用實例分析

3.1 微機監控系統的配置

水電站操作人員基于在線修改，在主控制室利用人機接口實現了對于數據庫以及畫面的操作，同時，操作人員能夠實現對限值的修改，對監控狀態進行人工設置，處理事故，指導恢復運行等，并且能夠向電站LCU傳遞信息。只有當監控微機獲得控制權工作，才可以執行監控命令的輸出，從而基于設備的運行情況，監控系統進行實時跟蹤與監控。當設備運行出現異常時，系統可以自動將主機運行的信號進行改變，從而實現了將其他工作站的切換繼續完成主機當前的工作。當主機維修重啟以后，自動對主機進行監控，并把數據重新輸入系統。

通常情況下，水電站的現地控制層包括了機組LCU與公共LCU兩部分，涉及到的設備包括了輸入模塊，溫度測量裝置，輸出模塊，數字式測量表，液晶觸摸屏，輸出繼電器以及交直流雙供電源。其中，水電站機組LCU起到了監控進水口主閥工作狀態，監控水輪機的工作狀態，監控發動機的工作狀態，監控機組附屬設備工作狀態的作用；在水電站的節點控制層中，其關鍵的設備是電氣一次設備，水輪發電機組和公用設備。

3.2 水電站監控系統的通訊網絡及設備

當前，水電站的監控系統基于以太網的網絡結構，通信介質通常采用屏蔽雙交電纜線與多模光纖。水電站監控系統的通信傳輸協議基于Mudbugs協議，系統網絡上的任何一個節點都可以對其他節點的信息進行實時的接收。對于不正常的節點而言可以自動從網絡中退出，從而不會影響到網絡上其他的節點的信息的發送。水電站網絡監控系統中的控制層工作站和工作站之間以及現地控制層全部的數據傳輸和訪問請求。

3.3 水電站監控系統的軟件配置

一般情況下，水電站的自動監控系統的操作系統通常使用Windows2000，水電站微機系統的全部資源都是由水電站自動化監控系統進行綜合管理的，在Windows2000環境下，其他軟件也在運行，是系統資源和其他軟件的接口。水電站監控系統的數據庫使用的是SQL Server，由于Intouch7.11組態軟件具有非常高的開發效率，同時，便于對軟件的開發與維護，另外不需要用戶進行語句指令的編寫就能夠直接進行軟件的開發，因此，水電站自動監控系統的工業組態監控軟件采用了Intouch7.11組態軟件。使用Compact-Logic-1769自帶編程軟件進行現地控制PLC的編程。

3.4 水電站監控系統繼電保護裝置系統的配置

水電站微機自動保護裝置能夠實現對故障的錄波，進行操作記錄等功能。和保護裝置相接的輸入信號，利用網絡接口實現了將全部數據向網絡其他設備的傳遞。水電站發電機，線路保護器，變壓器等的保護裝置有八個開關量輸出和九個開關量輸入，其中一個開關量輸出實現變化自查轉換節點。信號的輸入與輸出都可以進行編程，斷路器的合閘與施發都是通過上述信號實現的。

4 結束語

隨著科技的不斷創新與發展，微機綜合自動化技術的發展日新月異，水電站設備自控隨著微機綜合技術的發展而不斷完善。微機綜合自動化控制技術的應用實現了對水電站的遠程控制，同時網絡的普遍應用使得水電站數據能夠實時傳遞與資源共享。微機綜合自動化監控技術使得水電站的調峰能力得到了概述，從而使得水電站自動化調度越來越高，也使得水電站的運行更加穩定。

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[責任編輯：楊玉潔]