岑明周 唐東平 朱德劍

（貴州省興義市水電開發(fā)公司，貴州興義 562400）

隨著電力行業(yè)對(duì)自動(dòng)化控制要求的不斷提高，實(shí)現(xiàn)電廠、電站的“無人值班”（少人值守）目標(biāo)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。南瑞自控公司通過全面總結(jié)該系統(tǒng)的功能特色以及研制、使用過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)、吸取眾多控制軟件包及其它同行相應(yīng)軟件的優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化領(lǐng)域的最新發(fā)展，推出了EC2000監(jiān)控系統(tǒng)。

1.EC2000監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 硬件功能

EC2000系統(tǒng)功能采用基于網(wǎng)絡(luò)的全分布可配置設(shè)計(jì)，它的數(shù)據(jù)庫(kù)和控制分布在各個(gè)專用功能節(jié)點(diǎn)上，在一節(jié)點(diǎn)機(jī)上配置的功能只影響本節(jié)點(diǎn)而獨(dú)立于其它節(jié)點(diǎn)，而且各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以并行的運(yùn)算和工作，從而具有較好的獨(dú)立和并發(fā)性能。

1.1.1LCU現(xiàn)地控制單元

主要用作實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)貑卧刂圃O(shè)備（LCU）的數(shù)據(jù)采集、控制、信息的處理、調(diào)節(jié)功能，一般還提供現(xiàn)地操作的人機(jī)接口。它是分布式系統(tǒng)中各單元信息的集散中心，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者上位機(jī)因各種原因癱瘓時(shí)可以獨(dú)立、穩(wěn)定的運(yùn)行以保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備正常工作。

1.1.2操作員工作站

為全廠集中監(jiān)視和控制功能的人機(jī)接口。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖形顯示、報(bào)警和事件的發(fā)布；各種報(bào)表顯示；系統(tǒng)自診斷信息的顯示；操作員操作權(quán)限的登錄及其管理；應(yīng)用控制操作，系統(tǒng)配置操作等各種操作處理。

1.1.3OOCALL工作站

在有故障或事故時(shí)，用短消息或電話通知相關(guān)人員，以便對(duì)故障進(jìn)行盡快處理。

1.1.4工程師工作站

原則上兼有操作員工作站的全部功能，另外可有培訓(xùn)仿真的功能。

1.1.5Web服務(wù)器/通訊管理機(jī)

可以進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)畫面顯示，還可以用于處理與遠(yuǎn)方系統(tǒng)的通訊以及與MIS系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的連接。

1.2 軟件功能

1.2.1IO測(cè)點(diǎn)組態(tài)

采用填表、對(duì)話框、菜單方式提供組態(tài)工具，以MDI(Multi-Document Interface)作用戶界面，以樹形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中輸入采集量和輸出控制量的各種參數(shù)定義，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、修改、刪除、查詢（瀏覽）、保存、加載、返讀、打印、在線調(diào)試及在線參數(shù)修改等。

1.2.2對(duì)象組態(tài)

對(duì)象組態(tài)工具，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)生成，提供方便的人機(jī)界面，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和生產(chǎn)過程的運(yùn)行工況、條件等封裝為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象類，做到一次定義，多次使用。

1.2.3交互作圖

完成反映電廠運(yùn)行工況的畫面的生成。畫面生成支持按對(duì)象連接，可以按照對(duì)象進(jìn)行復(fù)制，可獨(dú)立于實(shí)時(shí)IO庫(kù)進(jìn)行前景連接檢查。

1.2.4順控流程

從安全性方面考慮，基本上所有流程都在PLC流程中實(shí)現(xiàn)。

1.2.5歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

歷史數(shù)據(jù)庫(kù)提供現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、維護(hù)、管理人員分析、處理事故、故障的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過交互界面自動(dòng)從實(shí)時(shí)系統(tǒng)中接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與事件，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和相關(guān)統(tǒng)計(jì)等，并提供選擇測(cè)點(diǎn)是否作為抄表點(diǎn)、趨勢(shì)記錄點(diǎn)。

1.2.6報(bào)表生成

通過 Office套件中的電子表格 Excel，編輯生成各種運(yùn)行日志、月報(bào)、年報(bào)及其它統(tǒng)計(jì)報(bào)表，報(bào)表中的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)填入，并支持對(duì)指定的日期進(jìn)行報(bào)表數(shù)據(jù)查詢。

1.2.7系統(tǒng)配置

通過交互界面配置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件及軟件功能。

1.2.8電話語(yǔ)音報(bào)警組態(tài)（ONCALL）

通過電話語(yǔ)音卡等通訊工具實(shí)時(shí)地將全廠（站）重要事故和故障的動(dòng)作信息在第一時(shí)間內(nèi)通知相關(guān)值班人員和值班領(lǐng)導(dǎo)，真正做到有了事故、故障早發(fā)現(xiàn)早排除。

1.2.9 AGC/AVC

對(duì)全廠的系統(tǒng)頻率、母線電壓、有功、計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)定，也可對(duì)單臺(tái)機(jī)組的水頭要求、功率要求、開停機(jī)時(shí)間要求以及水頭對(duì)有功的限制等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以滿足自動(dòng)發(fā)電控制和自動(dòng)電壓控制的要求。

1.2.10歷史數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)

可以備份當(dāng)年和往年的歷史數(shù)據(jù)，也可以恢復(fù)往年和當(dāng)年的備份數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

1.2.11控制流程監(jiān)視執(zhí)行

當(dāng)用畫面程序?qū)υO(shè)備操作時(shí)（或?qū)ο髱?kù)啟動(dòng)一個(gè)流程時(shí)），LCU收到命令啟動(dòng)流程后，給上位機(jī)操作員站的流程管理程序返回一個(gè)信息，流程管理程序收到這一信息后，自動(dòng)啟動(dòng)控制流程執(zhí)行界面，窗口大小占屏幕的右半邊，并自動(dòng)調(diào)入相應(yīng)的控制流程。在流程顯示時(shí)，大步顯示優(yōu)先，如流程中有大步，則只顯示大步過程（但可以通過切換按鈕，顯示詳細(xì)過程）。如流程中沒有大步，則顯示流程的詳細(xì)過程，流程中用紅色表示正在執(zhí)行的步，蘭色是已執(zhí)行的步，灰黑色為未執(zhí)行的步。

2 老江底電站EC2000監(jiān)控系統(tǒng)

2.1老江底水電站位于貴州省與云南省交界的黃泥河上，是黃泥河流域梯級(jí)開發(fā)的第六級(jí)水電站，距離貴州省興義市60km。老江底水電站裝有2臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為50MW，總裝機(jī)容量為100MW，年利用小時(shí)數(shù)為4180h。老江底水電站機(jī)組的引水方式為引水隧洞及壓力鋼管引水，采用一機(jī)一變接線方式，400V為單母線分段、110kV為單母線分段結(jié)構(gòu)，由110kV江茶線和江城線分別接入云南電網(wǎng)和貴州電網(wǎng)運(yùn)行，在電站范圍內(nèi)兩電網(wǎng)不得以任何電壓等級(jí)并列運(yùn)行。

2.2老江底電站EC2000監(jiān)控系統(tǒng)主要配置：兩臺(tái)帶雙顯的高性能工作站作為兩臺(tái)操作員工作站，一臺(tái)工程師工作站，一臺(tái)通信管理機(jī)，五個(gè)現(xiàn)地工作站（機(jī)組、開關(guān)站、公用設(shè)備及壩區(qū)），一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)；采用雙光纖雙以太網(wǎng)；LCU采用自控公司自己研制的新一代SJ-600智能模件，每臺(tái)機(jī)組LCU和開關(guān)站LCU均配置一臺(tái)SJ-12C型微機(jī)同期裝置，監(jiān)控系統(tǒng)的同步時(shí)鐘采用SZ-2型GPS衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)。

2.3.1兩臺(tái)操作員工作站設(shè)置為一主機(jī)一備用，登陸主機(jī)才可實(shí)現(xiàn)全功能的操作，而備用機(jī)只能進(jìn)行開停機(jī)、拉合斷路器及隔離刀閘以外的常規(guī)操作。主、備用機(jī)互為備用，可以無干擾自動(dòng)切換。

2.3.2對(duì)于重要開關(guān)量，采用雙接點(diǎn)輸入方式，有效避免因輔助接點(diǎn)質(zhì)量問題等導(dǎo)致的誤發(fā)信號(hào)和誤動(dòng)作，提高設(shè)備和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.3.3模擬量輸入方式靈活，提供了0-24V、4-20mA及電阻輸入模式，能與多規(guī)格輔助設(shè)備連接。我站先后增加了紅外線測(cè)溫、高低壓氣壓力表、水位傳感器等。

2.3.4測(cè)點(diǎn)組態(tài)靈活。我站通過增加模擬量輸入，對(duì)重要的開關(guān)量設(shè)置變位報(bào)警，對(duì)重要的模擬量設(shè)置越限（低限、高限等）報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電站的全方位監(jiān)視與控制，提高了電站安全運(yùn)行水平，故障分析數(shù)據(jù)也更加詳細(xì)和全面。在我站查找機(jī)組推力軸承溫度異常故障時(shí)，臨時(shí)增加推力軸承油盆溫度，通過溫度、負(fù)荷、水位等長(zhǎng)期和短期歷史曲線，全面對(duì)比分析，確定了故障原因。

2.3.5利用流程圖組態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電站重要和高風(fēng)險(xiǎn)操作設(shè)置前提條件，提高了電站安全運(yùn)行水平，比如：發(fā)開機(jī)令需開機(jī)條件滿足、分?jǐn)鄼C(jī)組出口斷路器需機(jī)組有功功率和無功功率接近于零、合斷路器前需兩側(cè)隔離開關(guān)在合閘位置、合隔離開關(guān)需指定接地隔離開關(guān)在分閘位置、合接地隔離開關(guān)需指定部位無電壓等，有效避免各種誤操作發(fā)生。

[1]南瑞自控公司《EC2000監(jiān)控系統(tǒng)用戶手冊(cè)[Z].2008版；