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水电站计算机监控技术与应用水电站计算机监控技术与应用2006年年10月月专业：发电厂及电力系统专业：发电厂及电力系统监控系统的常用术语。监控系统的常用术语。监控系统的常用术语。监控系统的常用术语。监控系统的常用设备。监控系统的常用设备。监控系统的常用设备。监控系统的常用设备。监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统总体层次构架；监控系统各层监控系统各层监控系统各层监控系统各层结构剖析结构剖析结构剖析结构剖析；水电站计算机监控系统的性能；水电站计算机监控系统的性能；水电站计算机监控系统的性能；水电站计算机监控系统的性能；水电站计算机监控系统的基本指标；水电站计算机监控系统的基本指标；水电站计算机监控系统的基本指标；水电站计算机监控系统的基本指标；水电站计算机监控系统模式与配置水电站计算机监控系统模式与配置术术 语语 定定 义义层层 次次 结结 构构水电站计算机监控系统分类介绍；水电站计算机监控系统分类介绍；水电站计算机监控系统分类介绍；水电站计算机监控系统分类介绍；水电站计算机监控系统的基本配置；水电站计算机监控系统的基本配置；水电站计算机监控系统的基本配置；水电站计算机监控系统的基本配置；分类与配置分类与配置性性 能能 指指 标标常 用 术 语上位机上位机:主控级计算机主控级计算机,操作站计算机操作站计算机电站主控层电站主控层:由多个工作站组成。由多个工作站组成。调度中心调度中心:水电站上一级的调度部门。水电站上一级的调度部门。现地控制单元现地控制单元(LCU):面向控制对象。面向控制对象。开关量：系统输入或输出的状态量。开关量：系统输入或输出的状态量。模拟量模拟量:系统输入系统输入/输出的连续变化的。输出的连续变化的。通信接口通信接口:交换数据的标准通道。交换数据的标准通道。常 用 设备水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备工控机工业控制计算机，一种适合于工业控制场合的微型计算机。防振、抗干扰、耐高防振、抗干扰、耐高防振、抗干扰、耐高防振、抗干扰、耐高温等特点，比较适合温等特点，比较适合温等特点，比较适合温等特点，比较适合于在水电站中应用。于在水电站中应用。于在水电站中应用。于在水电站中应用。数据库服务器水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备专门用来安装数据库、进行数据管理，对实时数据和历史数据进行存储的计算机。在数据库服务器中一在数据库服务器中一在数据库服务器中一在数据库服务器中一般安装有操作系统、般安装有操作系统、般安装有操作系统、般安装有操作系统、数据库及管理平台。数据库及管理平台。数据库及管理平台。数据库及管理平台。智能电参数测量仪水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备用来测量发电机组和线路的交流参数的智能化仪表。它可代替交流电量变送器。因为变送器存在因为变送器存在因为变送器存在因为变送器存在温漂和温漂和温漂和温漂和零漂，需要定期校验，零漂，需要定期校验，零漂，需要定期校验，零漂，需要定期校验，精度不高、设计复杂和精度不高、设计复杂和精度不高、设计复杂和精度不高、设计复杂和维护困难等缺点维护困难等缺点维护困难等缺点维护困难等缺点 。PLC可编程序控制器水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备它是计算机监控系统的控制核它是计算机监控系统的控制核它是计算机监控系统的控制核它是计算机监控系统的控制核心心心心 。由由由由CPUCPU、开关量输入输出、开关量输入输出、开关量输入输出、开关量输入输出单元、模拟量输入输出单元、单元、模拟量输入输出单元、单元、模拟量输入输出单元、单元、模拟量输入输出单元、电源单元以及通讯接口单元等电源单元以及通讯接口单元等电源单元以及通讯接口单元等电源单元以及通讯接口单元等组成。组成。组成。组成。温度巡检仪水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备用来测量机组的轴瓦、定子铁芯、风冷等部件的温度。用来测量温度参数如用来测量温度参数如用来测量温度参数如用来测量温度参数如轴瓦温度、定子铁芯轴瓦温度、定子铁芯轴瓦温度、定子铁芯轴瓦温度、定子铁芯温度、风冷温度等温度、风冷温度等温度、风冷温度等温度、风冷温度等 。微机调速器水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备用来对水轮机组进行调节。用来测量温度参数如轴瓦温度、用来测量温度参数如轴瓦温度、用来测量温度参数如轴瓦温度、用来测量温度参数如轴瓦温度、定子铁芯温度、风冷温度等定子铁芯温度、风冷温度等定子铁芯温度、风冷温度等定子铁芯温度、风冷温度等 。还。还。还。还有越限报警、重要瓦温的变化率有越限报警、重要瓦温的变化率有越限报警、重要瓦温的变化率有越限报警、重要瓦温的变化率趋势报警以及实时显示当前最高趋势报警以及实时显示当前最高趋势报警以及实时显示当前最高趋势报警以及实时显示当前最高瓦温和温度的平均值。瓦温和温度的平均值。瓦温和温度的平均值。瓦温和温度的平均值。微机准同期装置水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备用来自动同期并网的设备。用来实现发电机组、用来实现发电机组、用来实现发电机组、用来实现发电机组、升压站的自动准同期升压站的自动准同期升压站的自动准同期升压站的自动准同期并网。并网。并网。并网。微机保护装置水电站计算机监控系统的常用设备水电站计算机监控系统的常用设备用来对发电机、主变和线路进行保护。微机保护装置按功能可以分为发电机微机保护装置按功能可以分为发电机微机保护装置按功能可以分为发电机微机保护装置按功能可以分为发电机微机保护装置、主变压器微机保护装微机保护装置、主变压器微机保护装微机保护装置、主变压器微机保护装微机保护装置、主变压器微机保护装置和线路保护装置。配置时要考虑的置和线路保护装置。配置时要考虑的置和线路保护装置。配置时要考虑的置和线路保护装置。配置时要考虑的基本性能有绝缘性能、机械性能、抗基本性能有绝缘性能、机械性能、抗基本性能有绝缘性能、机械性能、抗基本性能有绝缘性能、机械性能、抗电气干扰性能以及抗电源影响性能等。电气干扰性能以及抗电源影响性能等。电气干扰性能以及抗电源影响性能等。电气干扰性能以及抗电源影响性能等。总 体 结 构分层分布式结构分层分布式结构集中式结构集中式结构集中式监控系统结构图集中式监控系统结构图集中式监控系统结构图集中式监控系统结构图分分分分层层层层分分分分布布布布式式式式监监监监控控控控系系系系统统统统结结结结构构构构图图图图电电电电站站站站主主主主控控控控层层层层现现现现地地地地控控控控制制制制单单单单元元元元层层层层分层分层分布式分布式集中式集中式bb总装机容量大于总装机容量大于总装机容量大于总装机容量大于2000200020002000的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统的小型水电站多采用分层分布式监控系统 ；bb电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（电站主控层和现地控制单元层（LCULCULCULCU）bb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（返回屏、卫星同步时钟（返回屏、卫星同步时钟（返回屏、卫星同步时钟（GPSGPSGPSGPS）以及防雷保护设备等组成）以及防雷保护设备等组成）以及防雷保护设备等组成）以及防雷保护设备等组成 ；bb现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、现地控制单元层一般由工控机、PLCPLCPLCPLC、现场总线、微机调速器、温度、现场总线、微机调速器、温度、现场总线、微机调速器、温度、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。能设备组成。能设备组成。能设备组成。bb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；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；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；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；bb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。性和安全性比较高；但投资比集中式多。性和安全性比较高；但投资比集中式多。性和安全性比较高；但投资比集中式多。bb集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于集中式监控系统在总装机容量小于2000200020002000的小型水电站应用较多的小型水电站应用较多的小型水电站应用较多的小型水电站应用较多 ；bb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、调节和远动等功能等功能等功能等功能 ；bb系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜 bb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。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。整个电网的安全，因此安全性和可靠性不高。两种结构的比较LCU层电站层电网层 现地控制单元层包括机组现地控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、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送数据并接收来自电站层的控制命令。令。3 3 电站层即电站主控层，指电站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，等。它完成整个电站的监控任务，为电网层负责。接收现地控制单元为电网层负责。接收现地控制单元层（层（LCULCU）的监测数据，向现地控）的监测数据，向现地控制单元层发送控制命令等。制单元层发送控制命令等。2 2 电网层指远程调度中心，完成电网层指远程调度中心，完成遥测、遥信、遥调和遥控等任务。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，对各电站发出控据进行优化分析，对各电站发出控制命令等。制命令等。1 1GPSGPS以太网以太网现地控制单元电站主控层远程调度中心监控内容水电站机组附属设备的监控水电站机组附属设备的监控水电站机组附属设备的监控水电站机组附属设备的监控 水电站升压站设备的监控水电站升压站设备的监控水电站升压站设备的监控水电站升压站设备的监控 厂用电的监控厂用电的监控厂用电的监控厂用电的监控 水电站机组的监控内容有：机组的监测、水电站机组的监控内容有：机组的监测、水电站机组的监控内容有：机组的监测、水电站机组的监控内容有：机组的监测、控制、调节、保护。控制、调节、保护。控制、调节、保护。控制、调节、保护。监控内容监控内容监控内容监控内容系统分类水电站计算机监控的系统分类水电站计算机监控的系统分类按控制的层按控制的层按控制的层按控制的层次分类次分类次分类次分类 直接控制直接控制直接控制直接控制 分层控制分层控制分层控制分层控制 按计算机的按计算机的按计算机的按计算机的配置分类配置分类配置分类配置分类 单计算机单计算机单计算机单计算机 多计算机多计算机多计算机多计算机 集中式集中式集中式集中式分布式分布式分布式分布式 按计算机的按计算机的按计算机的按计算机的系统结构分系统结构分系统结构分系统结构分类类类类 系统配置上位机的基本要求电源/防雷和抗干扰/接地现地控制单元的基本要求性能指性能指标标水电站计算机监控系统的指标水电站计算机监控系统的指标水电站计算机监控系统的指标水电站计算机监控系统的指标水电站计算机监控系统的性能水电站计算机监控系统的性能水电站计算机监控系统的性能水电站计算机监控系统的性能性能指标性能指标 1.1.1.1.实时性（即响应速度）实时性（即响应速度）实时性（即响应速度）实时性（即响应速度）。要求有足够快的响应速度，也就要求有足够快的响应速度，也就要求有足够快的响应速度，也就要求有足够快的响应速度，也就是要有好的实时性。是要有好的实时性。是要有好的实时性。是要有好的实时性。2.2.2.2.可靠性可靠性可靠性可靠性/可利用率可利用率可利用率可利用率。可靠性对电力系统来说是至关重要的。可靠性对电力系统来说是至关重要的。可靠性对电力系统来说是至关重要的。可靠性对电力系统来说是至关重要的。A=MTBF/A=MTBF/A=MTBF/A=MTBF/（MTBF+MDTMTBF+MDTMTBF+MDTMTBF+MDT）3.3.3.3.可扩性可扩性可扩性可扩性。为了便于扩展，系统设计时要留有一定的裕度，为了便于扩展，系统设计时要留有一定的裕度，为了便于扩展，系统设计时要留有一定的裕度，为了便于扩展，系统设计时要留有一定的裕度，电厂控制级计算机的存贮容量应有电厂控制级计算机的存贮容量应有电厂控制级计算机的存贮容量应有电厂控制级计算机的存贮容量应有40%40%40%40%以上的余度，以上的余度，以上的余度，以上的余度，通道的利用率宜小于通道的利用率宜小于通道的利用率宜小于通道的利用率宜小于50%50%50%50%，接口应有一定的空位。，接口应有一定的空位。，接口应有一定的空位。，接口应有一定的空位。pp经常经常不断地学习不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多你就什么都知道。你知道得越多,你就越有你就越有力量力量ppStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBeBe写写在最后在最后谢谢你的到来谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力学习并没有结束，希望大家继续努力学习并没有结束，希望大家继续努力学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work HardLearning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：演讲人：演讲人：演讲人：XXXXXX XXXXXX 时时时时 间：间：间：间：XXXX年年年年XXXX月月月月XXXX日日日日
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