水电站微机自动化技术在西曲河二级水电站的应用

1水电站的微机自动化装配1.1水电站基本情况西躲西曲河二级水电站位于金沙江右岸较年夜的一级支流西曲河上，电站装机2×12500kW，年发电991万kW·h。电气接线采用两机一变扩年夜单元接线，从发机电出口电压6.3kV升至35kV并网运行。电站实现了全微机自动监控，为西曲河梯级电站化调剂，实现远程中心控制打下秀根蒂根基，给当地小水电站建设起到带头和示范作用。自2005年10月投进运行以来，效果秀。1.2水电站微机系统设置装备摆设电站的监控部门采用SJK—3000微机监控系统，庇护部门采用微机系列庇护装配，励磁部门采用GEC2—A1型的PLC微机励磁装配，调速器采用TDBYWT型步进机电PLC微机调速器。微机监控系统运用分层散布式结构，由主控层和现地层组成，2层装备功能各自自力，互不影响，在主控层装备退出运行时，现地层能自力完玉成站运行。散布结构使现地装备的控制彼此自力运行，模块化的软件结构，检修维护利便。主控层与现地层之间采用100M以太网络结构进行数据交换，数据传输速度高，实现主控层实时显示现地层的动态数据，数据库实时自动更新，历史数据库完整保留。主控层硬件由2台互为热备用的工控机组成，当主机泛起故障时，能自动切换到备机工作；当主机恢复正常时，能自动切回到主机工作。2台微机均采用WindowsXP操作系统为平台，载以南思监控软件NSPR02.0组成监控系统的主控层。NSPR02.0监控系统在西曲河二级水电站的运用中，建造了运行监视、主接线图、开停机流程、庇护定值、实时和历史报表、实时和历史曲线，历史事务、辅机状态等11个项目。现地层由微机监控系统的公用屏、机组自动屏、测温制动屏、同期屏、电表屏组成。公用屏内硬件主要由美国SATECPM130p电收集装配，西门子S7—300可编程控制器(PLC)，康泰克CONT—ECIPC—M40一体化工控机组成。电收集装配负责收集35kV线路有功、无功、电压、电流、功率因数、频率等，实时显示和上传给一体化工控机；可编程控制器负责收集开关站和油、气、水庇护装配等装备开关，执行PLC法式对各辅机装备实施自动化控制；一体化工控机接收电收集装配(PLC)、可编程控制器(PM130p)、电表和庇护装备上传的信息，显示运行数据并上传至主控层计较机。机组自动屏内硬件主要由电收集装配、可编程控制器(PLC)和一体化工控机组成。电收集装配(PM130p)负责收集机组有功、无功、电压、电流、功率因数、频率等发机电参数，实时显示和上传给一体工控机，并上传机组出力状态至PLC。PLC机组自动屏主要功能是：1)实现机组开停机的自动控制，控制指令既可在屏上按钮发出，也可由屏上工控机远控，或由主控层工控机远控发出。2)实现自动调理有功功率，准确迅速执行调理饬令。3)实现调速器油泵自动控制。一体化工控机负责收集PLC、PM130p、温度巡检仪的上传信息，实时显示和上传给主控层计较机，并下传控制饬令(远控或远调)给PLC。1.3电站微机系列庇护装配微机系列庇护装配包括线路庇护屏、变压器庇护屏和发机电庇护屏。微机庇护系统采用分层多CPU并列运行的系统结构，每一个CPU由零丁的开关电源供电，靠得住性高，检修维护利便。各模块系统相关性少，工作运行自力，单元治理机采用一体化工控制计较机，集中人机接口和信息处置人机接口界面，可在线进行10进制方式的定值修改。故障陈述及调试信息自动存人工控机硬盘，可查阅和打印输出，并具有软硬件自检功能，有更高靠得住性。1.4电站微机励磁系统电站采用GEC2—A1型微机励磁装配，采用西门子全数字6RA70调理器，S7—200可编程控制器(PLC)。操作单元采用西门子6英寸触摸屏，简体中文显示各类运行状态、参数设置、报警信息、在线扶助等画面，操作直观、简洁，能准确地领会励磁系统现场运行情况。经由过程励磁调理器上的RS—485接口，或在可编程控制器上加以扩大，既可毗连PLC，也可直接毗连上位机，与电站整体计较机监控系统慎密连为一体。具有恒流、恒压、恒功率因数等多种励磁方式，在恒发机电电压的运行方式中，可跟踪电网电压自动起励。1.5电站微机调速器系统电站采用TDBYWT型步进机电PLC微机调速器，哄骗美国进口步进机电，配合三菱公司的PLC进行控制工作，操作界面采用触摸屏，简体中文显示各类运行状态、参数设置、报警信息、在线扶助等画面，操作利便直观。该调速器采用交、直流两用工作电源，电网失压时工作有保证；运行调理准确，响应迅速，具有机频自动跟踪电网频率，机组起动并网迅速准确。设有RS—485接口，与上位机进行数据通讯，与电站整体计较机监控系统慎密连为一体。2微机自动化运行的特点自2005年10月投进运行以来，经过1a多的运行实践，微机自动化系统装配具有以下特点：1)微机自动化水平高，运行人员每班可以削减到2人，还可以实现无人值班，年夜年夜地下降劳动强度，使电站发电成本下降，效益显著提高。2)开机条件知足后，主控机(或现地层工控机)发出开机令到成功并网不足2min，比常规的同期装配要缩短8～10min，提高了水能哄骗效率。3)由于采用分层式结构，主控层和现地层装备各自自力，互不影响；主控层(上位机)装备退出运行时，现地层(下位机)能自力而完全知足运行要求，并采用了避错、容错、纠错等技术，具有较高的靠得住性。4)由于采用散布式结构，模块化系统硬件及功能散布，现地装备的控制自力，各装备自力运行，若某一装配故障不影响其它装配运行，检修维护利便。5)微机系统安装的监控软件，具有友好的人机界面，界面可凭据文字提醒随意切换；全中文显示，简捷、直观、操作利便，即使不熟悉计较机的运行人员也轻易掌控操作方式。6)微机庇护装配，与常规继电庇护相比，具有更高的精准度和活络度，自动化水平高，故障陈述记实准确。硬件模块化设计，每一个CPU由零丁开关电源供电，故障陈述记实准确，靠得住性更高，检修维护简洁。7)电站的电气二次接线设计工作小，控制毗连电缆少，微机装备装配占用空间小；施工安装工作较少，现场调试也很是简单，但微机监控庇护装配要比常规庇护装配价格偏高些，有待进一步下降生产成本，以顺应年夜众化需求。8)微机自动化(包括微机励磁装配、微机调速器在内)系统装配的电源，必需具有2套工作电源，由交流220V主供，直流220V备用，另设置装备摆设1套UPS电源。装配自己具有交、直流电源自动切换功能和直流电源逆变功能；当电网失电时，确保微机系统仍能靠得住工作。9)微机系统装配投运至今，运行状态秀，数据收集实时、准确，操作庇护装配平安靠得住，是现代技术运用的成功之例。3竣事语水电站实施微机综合自动化，经由过程近几年的实践讲明是十分成功的，我们亲身体味到微机自动化的许多益处。它可提高装备平安运行的靠得住性，减轻劳动强度，实现少人值班或无人值班，到达减人增效的直接效益。随着我们周全建设小康社会，人们生活水平不竭提高，人们不愿持久生活在深山的水电站中，可把电站的生活基地建设在城镇，以解决生活方面的问题，提高人们的生活。是以，电站采用微机自动化是必然之路。