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农村水电站计算机监控技术

主讲教师：张仁贡等. 专业：发电厂及电力系统. 制作时间： 2013 年 9 月. 农村水电站计算机监控技术. 水电站计算机监控系统原理介绍； 现地控制单元工作原理；. 监控系统总体层次构架； 监控系统各层结构剖析；. 第四讲 水电站计算机监控系统的结构与工作原理. 层 次 结 构. 工 作 原 理. 分层分布式结构. 集中式结构. 总 体 结 构. 集中式监控系统结构图. 分层分布式监控系统结构图. 电站主控层. 现地控制单元层. 总装机容量大于 2000 ｋＷ的小型水电站多采用分层分布式监控系统 ；

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农村水电站计算机监控技术

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Presentation Transcript

  1. 主讲教师：张仁贡等 专业：发电厂及电力系统 制作时间：2013年9月 农村水电站计算机监控技术

  2. 水电站计算机监控系统原理介绍； • 现地控制单元工作原理； • 监控系统总体层次构架； • 监控系统各层结构剖析； 第四讲 水电站计算机监控系统的结构与工作原理 层 次 结 构 工 作 原 理

  3. 分层分布式结构 集中式结构 总 体 结 构

  4. 集中式监控系统结构图

  5. 分层分布式监控系统结构图 电站主控层 现地控制单元层

  6. 总装机容量大于2000ｋＷ的小型水电站多采用分层分布式监控系统 ； • 电站主控层和现地控制单元层（LCU） • 电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模拟返回屏、卫星同步时钟（GPS）以及防雷保护设备等组成 ； • 现地控制单元层一般由工控机、PLC、现场总线、微机调速器、温度巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他智能设备组成。 • 现地控制单元层与电站主控层可以相互通讯，也可以独立运行； • 各层中某一单元的设备故障不会影响其他单元的正常工作；因此可靠性和安全性比较高；但投资比集中式多。 分层 分布式 • 集中式监控系统在总装机容量小于2000ｋＷ的小型水电站应用较多 ； • 采用一台工业控制机实现整个电站的测量、控制、保护、调节和远动等功能 ； • 系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜 • 一旦计算机出现故障，整个电站的运行将受到重大影响，甚至影响到整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。 集中式 两种结构的比较

  7. 现地控制单元层包括机组现地控制单元、升压站现地控制单元和公用设备现地控制单元。它对电站层负责。完成水电站各种设备的监测、控制、调节和保护。它为电站层发送数据并接收来自电站层的控制命令。现地控制单元层包括机组现地控制单元、升压站现地控制单元和公用设备现地控制单元。它对电站层负责。完成水电站各种设备的监测、控制、调节和保护。它为电站层发送数据并接收来自电站层的控制命令。 电站层即电站主控层，指电站中控室的微机监控中心，包括监控服务器、监控工作站和控制显示屏等。它完成整个电站的监控任务，为电网层负责。接收现地控制单元层（LCU）的监测数据，向现地控制单元层发送控制命令等。 电网层指远程调度中心，完成遥测、遥信、遥调和遥控等任务。接收各电站的监测数据、对监测数据进行优化分析，对各电站发出控制命令等。 3 2 1 LCU层 电站层 电网层

  8. GPS 以太网 远程调度中心 电站主控层 现地控制单元

  9. 电 网 层 电 站 主 控 层 现地控制单元层 各 层 剖 析

  10. 电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制；电网监控中心：完成对整个电网的调度、监测和控制； 1 远方诊断系统：完成远程故障诊断和报警功能； 2 水情测报系统：完成河流和水库的水情测报； 3 无线通信系统：完成无线通信的设置、管理和维护。 4 防火墙：对电网监控中心服务器进行保护。 5 以太网络：完成电网监控中心与外部的通信。 6 电网层的主要组成部分

  11. 水情测报系统 远方诊断系统 无线通信系统 电网监控中心 防火墙 电站层 电 网 层 结 构 简 图

  12. 中央控制中心：对整个电站的监测、控制和管理；中央控制中心：对整个电站的监测、控制和管理； 1 操作员工作站 ：对整个数据进行管理、计算和处理； 2 工程师工作站 ：对电站操作人员进行系统培训和学习； 3 通讯工作站 ：发送和接收远动所需的各种信息量 ； 4 人机接口 ：在线图形显示、生产安全监控和操作 ； 5 交直流双供电源 ：为监控系统提供不间断电源保障。 6 电站主控层的组成

  13. 电网调度中心 防火墙 操作员工作站 通讯工作站 以太网 培训工作站 中央控制中心 通讯/打印服务器 电 站 层 结 构 简 图

  14. PLC：可以对电站开关量或模拟量的采集与控制；PLC：可以对电站开关量或模拟量的采集与控制； 1 智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器； 2 温度巡检仪：用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度 3 微机准同期装置：完成发电机自动同期并网； 4 微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。 5 微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。 6 现地控制单元层（LCU）的主要组成部分

  15. 微机保护 同期并网 温度巡检 智能电参数测量 PLC 以太网 一体化工控机机柜 现地控制柜：把完成现地控制的各种设备按功能的不同进行分类集成，形成各种现地控制柜，便于安装和维护。

  16. PLC 以太网 一体化工控机 开关量 模拟量 辅助系统 RS－232/485

  17. 数据库管理系统 监 控 系 统 软 件 电站主控层工作原理 现地控制单元层 工 作 原 理

  18. 现地控制层 电站主控层 电网层 电网层数据库 电站层数据库 监控数据 监测 上行信文 控制 下行信文

  19. 谢谢！

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