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一、概述

象山水电站位于黑龙江省黑河市,电站装机容量为3×6MW,1996年设计时以计算机监控为主,常规控制为辅,主要实现对机组部分的监控,开关站以及公用辅助设备未考虑在内,由于系统的结构和功能不十分完善同时由于设备都已进入老化期,设备陈旧技术落后为电站的管理和维护,以及系统的正常运行都带来隐患。为保证电站的正常运行,提高电站的管理水平和经济效益,因此对电厂现行的监控设备进行全面的技术改造。

电站新的计算机监控系统按“无人值班”(少人值守)运行方式设计。采用的H9000水电站计算机监控系统,整个系统应采用全分布开放式系统结构。电站计算机监控系统由电站控制中心系统和现地控制单元等组成。系统采用最新的计算机硬件、软件及网络技术,全站按全计算机监控进行总体设计和系统配置,达到国内同类型水电站计算机监控系统先进水平,系统投入运行后,使全站运行管理达到无人值班(少人职守)。系统高度可靠,各项技术性能指标均达到部颁DL/T578-95《水电站计算机监控系统基本技术条件》及DL/T5065-1999《水力发电厂计算机监控系统设计技术规定》的要求,选择较高的MTBF指标,从部件、单机和系统多层次保证高可靠性要求。系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点,硬件、软件采用模块化、结构化的设计,以便于硬件设备的扩充,又可适应功能的增加和系统规模的扩展。实时性好,抗干扰能力强,适应电站的现场环境。人机接口功能强,操作控制简洁、方便、灵活。在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的同时,系统应具有可维护性好,保证较小的MTTR指标。

电站以计算机监控系统为基础。电站设备的运行监视和控制在中控室的操作员工作站上进行,同时也可在各LCU上通过触摸屏和开关按钮实现对其所控设备运行的监视和控制。机组单元及开关站/公用单元通过光纤网络与全厂计算机监控系统连接并接受其监控,同时在这些系统的现地控制柜上设有控制开关以及操作按钮,可以实现设备的现地监控。

系统包括系统主机兼操作员工作站、办公楼监视终端、通讯服务器、网络设备、GPS 时钟、打印机等

现地控制单元(LCU)包括三套机组LCU (LCU1-LCU3)、一套开关站及公用设备LCU (LCU4) 、一套小机LCU (LCU5)。 LCU完成对监控对象的数据采集及数据预处理及与其它电站设备的通讯,负责向网络传送数据信息,并自动服从调度层上位机的命令和管理。同时各LCU也具有控制、调节操作和监视功能,配备有本地操作按钮和指示元件,当与上位机系统脱机时,仍具有必要的监视和控制功能。LCU采用PLC直接上以太网的方案。

现地控制单元包括:可编程序控制器、现地人机接口、同期装置、交流采样设备、转速装置及多功能电度表、嵌入式通信控制器、温度采集设备、电源、机柜、继电器及按钮开关、光字等

LCU可编程序控制器完成系统的数据采集及设备的调节与控制(包括顺控)。控制器不仅实时性指标高,还应具有可靠性高等特点。LCU采用BITC MX9300系列PLC。该系列PLC针对水电需求,由BITC与惠朋公司(VIPA GmbH)联合设计,在德国加工生产。

各LCU 的PLC配置的I/O点设计点数如下:

LCU单元

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