彭 放，毛保勇

（國(guó)電大渡河公司瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川漢源 625304）

EDPF-NT Plus在深溪溝電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

彭 放，毛保勇

（國(guó)電大渡河公司瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川漢源 625304）

介紹了ED PF-N T Plus在深溪溝水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況，并介紹了該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和新增功能。

ED PF-N T Plus；簡(jiǎn)報(bào)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通訊；跨平臺(tái)

深溪溝水電站為大渡河干流規(guī)劃的第十八級(jí)電站，裝機(jī)規(guī)模為4×165 MW，配合上一級(jí)瀑布溝水電站的運(yùn)行方式，深溪溝水電站承擔(dān)腰荷和調(diào)峰運(yùn)行任務(wù)。電站樞紐由河床式廠房、窯洞式安裝間、泄洪閘、沖沙閘、擋水壩等水工建筑物組成，壩頂高程662.50 m，電站裝設(shè)4臺(tái)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為165 MW，額定水頭30 m，最大水頭40 m，最小水頭20.1 m。電站以500 kV電壓等級(jí)接入電力系統(tǒng)。電站發(fā)電機(jī)與主變壓器組成兩組擴(kuò)大單元接線，發(fā)電機(jī)額定電壓為15.75 kV。發(fā)電機(jī)通過(guò)離相封閉母線引出與主變壓器低壓側(cè)連接。主變壓器高壓側(cè)直接與500 kV SF6管道母線（GIS管道母線）連接。主變壓器中性點(diǎn)直接接地。

1 EDPF-NT Plus軟件的特點(diǎn)

（1）EDPF-NT Plus 是 基 于 DCS（Distributed Control System）分散控制系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用于火力發(fā)電廠。

（2）EDPF-NTPlus系統(tǒng)的控制層次劃分為：現(xiàn)場(chǎng)儀表層、控制裝置單元層、工廠（車(chē)間）層、企業(yè)管理層。

（3）EDPF-NTPlus系統(tǒng)下位機(jī)多采用控制器（DPU）卡件和I/O卡件組成，DPU卡件與I/O卡件采用基于RS485的總線通訊，DPU可安裝Windows操作系統(tǒng)，DPU與上位機(jī)之間采用以太網(wǎng)通訊。

2 水電版EDPF-NT Plus的新功能

EDPF-NTPlus系統(tǒng)主要應(yīng)用于火力發(fā)電廠，此次水電應(yīng)用是第一次，水電監(jiān)控系統(tǒng)與火電監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念和設(shè)備選型上都有很大的區(qū)別，為了工程的成功實(shí)施和設(shè)備順利投產(chǎn)，對(duì)EDPF-NT Plus系統(tǒng)進(jìn)行了全新改版，改版后的系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：

（1）水電版EDPF-NT Plus系統(tǒng)軟件的安裝實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)，可以分別安裝在Windows和Linux平臺(tái)。深溪溝電站監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)主計(jì)算機(jī)、操作員站均采用CentOS操作系統(tǒng)，CentOS是屬于Linux的操作系統(tǒng)，具有穩(wěn)定、不易受到攻擊的特點(diǎn)。

（2）水電版EDPF-NT Plus中新增了簡(jiǎn)報(bào)窗口的功能。所有的報(bào)警信息、狀態(tài)變換信息、模擬量越限、操作指令下發(fā)、流程執(zhí)行過(guò)程等信息均能在簡(jiǎn)報(bào)窗口中以滾動(dòng)文字的形式產(chǎn)生，用于運(yùn)行人員監(jiān)盤(pán)。如圖1：

圖1

（3）水電版EDPF-NT Plus軟件根據(jù)水電應(yīng)用的具體要求，新增了AGC/AVC（自動(dòng)發(fā)電控制/自動(dòng)電壓控制）高級(jí)應(yīng)用功能。AGC設(shè)計(jì)具備以下五大基本功能：按負(fù)荷曲線方式控制全廠有功功率；按給定負(fù)荷方式控制全廠總有功負(fù)荷；調(diào)頻功能；機(jī)組啟停指導(dǎo)。AVC設(shè)計(jì)具備三項(xiàng)基本功能：按給定無(wú)功方式控制全廠無(wú)功負(fù)荷分配；按照給定的母線電壓值，對(duì)全廠無(wú)功進(jìn)行分配，使母線電壓維持在給定水平；按電壓曲線方式控制母線電壓。

（4）水電版EDPF-NTPlus軟件新增歷史數(shù)據(jù)查詢功能，它有兩種用途：一是可通過(guò)輸入點(diǎn)名查詢?cè)擖c(diǎn)過(guò)去任一時(shí)段的歷史趨勢(shì)圖和每秒的數(shù)值，以便分析該點(diǎn)突變的時(shí)間，更好的找出故障原因；二是通過(guò)輸入時(shí)間段對(duì)過(guò)去所有該時(shí)段的報(bào)警信息進(jìn)行查詢。因?yàn)樵摴δ馨押?jiǎn)報(bào)中的報(bào)警信息完整的保存了下來(lái)，因此，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，它能為事故分析提供完整的事故追憶信息。

圖2

（5）水電版EDPF-NT Plus軟件新增實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能，它通過(guò)在實(shí)時(shí)趨勢(shì)瀏覽器中輸入想要監(jiān)測(cè)的點(diǎn)名便可實(shí)時(shí)的畫(huà)出該點(diǎn)的曲線圖，滿足了電廠對(duì)某些點(diǎn)需要特殊監(jiān)視的需要。

圖3

3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通訊

深溪溝水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)廠內(nèi)主干網(wǎng)采用按IEEE 802.3設(shè)計(jì)的星型結(jié)構(gòu)的快速交換式以太網(wǎng)，局域網(wǎng)通信規(guī)約TCP/IP，網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)主要采用光纖，傳輸速率1 000 Mbps，交換機(jī)采用與網(wǎng)絡(luò)相同速率的三層以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)設(shè)備由2臺(tái)快速交換式以太網(wǎng)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備組成，其中1、2號(hào)交換機(jī)構(gòu)成冗余配置，布置在計(jì)算機(jī)監(jiān)控機(jī)房，1、2號(hào)交換機(jī)通過(guò)多模光口與主廠房和副廠房的7臺(tái)現(xiàn)地控制單元（1～7LCU）相連，通過(guò)RJ45電口與兩臺(tái)調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站、四臺(tái)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、兩臺(tái)主計(jì)算機(jī)、兩臺(tái)操作員工作站、一臺(tái)工程師工作站、一臺(tái)廠內(nèi)通信數(shù)據(jù)服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)和GPS時(shí)鐘同步裝置相連。與華中網(wǎng)調(diào)、四川省調(diào)、流域集控中心等外部系統(tǒng)采用廣域網(wǎng)聯(lián)接。與瀑布溝電站采用單模光纜的獨(dú)立光芯直接光口連接。廠內(nèi)其它系統(tǒng)如主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)、微機(jī)五防裝置、消防監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、能量采集計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、電站MIS系統(tǒng)等通過(guò)交換機(jī)與廠內(nèi)通信數(shù)據(jù)服務(wù)器相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

深溪溝水電站監(jiān)控系統(tǒng)下位機(jī)采用施耐德UnityQuantum系列PLC，EDPF-NTPlus系統(tǒng)上位機(jī)軟件與PLC之間采用基于以太網(wǎng)的Modbus TCP/IP通訊。上位機(jī)共設(shè)置6個(gè)冗余配置的虛擬DPU（通訊進(jìn)程），該虛擬DPU運(yùn)行在主計(jì)算機(jī)上，其中1-4號(hào)虛擬DPU用于上位機(jī)與1-4號(hào)機(jī)組現(xiàn)地控制單元通訊、5號(hào)虛擬DPU用于運(yùn)行AGC/AVC的通訊程序、6號(hào)虛擬DPU用于上位機(jī)與公用現(xiàn)地控制單元、開(kāi)關(guān)站現(xiàn)地控制單元以及大壩現(xiàn)地控制單元通訊。

深溪溝水電站上位機(jī)系統(tǒng)與外圍系統(tǒng)間的通訊網(wǎng)絡(luò)按照二次安全防護(hù)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。EDPF-NT Plus與四川調(diào)度中心、成都流域集控中心監(jiān)控系統(tǒng)間采用104、101串口規(guī)約進(jìn)行通訊；EDPF-NT Plus與廠內(nèi)主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)、微機(jī)五防裝置、消防監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、能量采集計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、電站MIS系統(tǒng)間采用基于以太網(wǎng)的Modbus通訊。

4 結(jié)束語(yǔ)

EDPF-NTPlus系統(tǒng)從火電移植到水電使用，而且下位機(jī)主要采用PLC設(shè)備，徹底打破了EDPF-NTPlus系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。通過(guò)對(duì)軟件功能的完善開(kāi)發(fā)和對(duì)功能的進(jìn)一步擴(kuò)展，該系統(tǒng)在深溪溝水電站的應(yīng)用中取得了初步的成功。

[1]張凡，李靜偉.EDPF-NT系統(tǒng)在600 MW機(jī)組的應(yīng)用[J].河北電力技術(shù)，2010，（1）.

[2]黃煥袍，潘鋼.國(guó)產(chǎn)EDPF—NT分散控制系統(tǒng)在600MW～1 000 MW級(jí)大型火電機(jī)組控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)儀器儀表，2009，（3）.

[3]彭維新.拉西瓦水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建[J].水電與新能源，2010,（3）.

[4]陳帆.施耐德PLC在水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2010,（5）.

[5]馮啟文，徐潔.水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控LCU結(jié)構(gòu)模式的探討[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2007,（5）.

TP319

B

1672-5387（2010）06-0084-02

2010-10-08

彭放（1982-），男，助理工程師，主要從事水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)安裝、調(diào)試、維護(hù)工作。