第2章：水电厂计算机监控系统的结构与功能PPT课件

.1，水电站计算机监控系统，主讲人：紫金局，长春理工大学能源动力工程学院电站控制课程。2，水电站计算机监控系统，第二章：水电站计算机监控系统的结构和功能，3，水电站计算机监控系统，一，水电站计算机监控系统的基本类型，Casc : computer-aidedsupervisorycontrol计算机辅助监控系统，cbsc : computer-based supervision，4、取消水电站计算机监控系统，取消普通设备的全计算机监控系统，一、水电站计算机监控系统的基本类型，特点：取消现有设备全部对象：新建大中型水电站典型应用：隔河岩水电站5江溪水电站，小浪底水电站。5、水电站计算机监控系统，1、水电站计算机监控系统基本类型，最高坝高151米；坝顶长653.5米；坝顶高程206m；正常水位200米；总存储容量34亿m3；4台30万千瓦的单位；年发展30.4亿千瓦时。1993年6月，第一台发电机组1994年11月全部投入使用，1998年4月，整个工程被接受为除登船机外的国家竣工。隔河岩水电站。6、水电站计算机监控系统，一、水电站计算机监控系统的基本类型，湖南省沅陵县吴强溪电厂；混凝土重力坝；坝高85.5米；5个24万千瓦混流式机组；年发展53.7亿千瓦时。该项目成功应用了10项国内、国际上最好的新技术，如大表孔弧门(高23米，宽19米)、涡轮轮(直径8.3米)、大面积穿仓薄层注入、蠕变高边坡处理等，为中国大型水电站新技术的推广和应用做出了贡献。乌江溪水电站于1994年首次生产发电机，1996年全部启动了5个单位。7、水电站计算机监控系统，一、水电站计算机监控系统基本类型，小浪底水电站，河南洛阳市北部；长期有效存储容量51亿m3；转换发电站；6个30万千瓦混合流动装置；总安装180万千瓦；年均51亿千瓦时的发展。意大利英国正罗坝建设项目；德国旭泉由责任方的中德意联合中标的泄洪工程；法国杜梅兹对负责方的小浪底财团中标了调水发电设施项目。涡轮在美国VOITH公司，发电机由哈尔滨电机和东方电机股份有限公司共同制造。机电安装工程中标为由电14局、电4局、电3局组成的FFT财团。8，水电站计算机监控系统，特点：保持现有设备的部分作为初步应用对象：新建大中型水电站老电厂技术改造的典型应用：新安江水电站多光坝水电站，计算机基础，现有设备的辅助监控系统，第一，水电站计算机监控系统的基本类型。9、水电站计算机监控系统，一、水电站计算机监控系统的基本类型，新安江水电站，杭州市钱塘江上游新安河，混凝土宽缝重力坝，最大坝高105米，水库总存储量220亿平方米3。9台最终组装，总容量66.25万千瓦，1960年首次投入使用，1977年全部投入使用。10，水电站计算机监控系统，1，水电站计算机监控系统的基本类型，大光坝水电站，海南省东方城内长江中游河段，最大存储容量17.1亿m3，发电站6.1万千瓦混合流动装置4台，年发电量5.4亿千瓦时设计。工程于1990年6月正式开工，1993年第一套发电机组，1995年竣工。11、水电站计算机监控系统，1、水电站计算机监控系统基本类型，皖南水电站，江西赣江中游皖南县；大坝全长1104米；最高坝高68.1米；总存储容量22.16亿m3。安装容量510万千瓦；初始安装410万千瓦；年发电功率11亿50万千瓦时。，12、水电站计算机监控系统、计算机辅助、现有设备为基础的监控系统、一、水电站计算机监控系统的基本类型、特点：控制工作主要由一般设备完成；转换模型应用对象：初期水电站和中小型水电站分步技术创新的典型应用：富春水电站一期工程。13、水电站计算机监控系统，1、水电站计算机监控系统的基本类型，浙江省富春江电厂铜卢县；存储容量4.4亿m3；总安装29万720千瓦；14，水电站计算机监控系统，基本结构类型，2，水电站计算机监控系统的基本结构，15，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，集中式计算机监控系统，基本结构，基本概念，所谓中央监控系统，是将整个水电站各种电力和非电力的信息收集、分析、处理到一台计算机上，并由该计算机下达所有控制命令。基本特性，(1)价格低廉；(2)风险更加集中。(3)缆线放置多长时间？适用范围，单位少，容量小，配有简单主接线的小型水电站，16，水电站计算机监控系统，问题：如何提高集中监控系统的可靠性，第二，水电站计算机监控系统的基本结构，(1)等待典型控制的集中计算机监控系统，(2)双系统大气，冷大气，热大气(ColdStandby)主机故障时手动投入。特点：正常运行，准备机器也在运行；内存将实时刷新仪表板。主控制器故障时手动投入。特点：主控机和预备机并行运行；准备器不输出控制。主控制机器故障时自动投入准备机。，17，水电站计算机监控系统，如集中式计算机监控系统，第二，水电站计算机监控系统的基本结构，新安河水电站最初采用的单计算机系统模型：DJS-131字符长16位内存32KB美国伊西间水电站安装11台总容量1300MW1977年PDP-11，18，水电站计算机监控系统，二，水电站计算机监控系统的基本结构，分布式计算机监控系统，提出问题，基本结构，19、水电站计算机监控系统，第二，水电站计算机监控系统的基本结构，分布式计算系统监控系统，基本特性，(1)按功能组成多台计算机的子系统的分布式；(2)子系统由特殊功能计算机组成。特性，(1)有效减少失败的影响。(2)高可靠性；(3)降低设备性能要求。(4)复杂的连接；20，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，改进：总线分布式计算机监控系统，21、水电站计算机监控系统，如葛洲坝二江电站分布式计算机监控系统，2、水电站计算机监控系统的基本结构，位置：长江西陵峡出口；安装：96.5万千瓦；17万千瓦* 212万5000千瓦*5，22、水电站计算机监控系统，如葛洲坝二江电站分布式计算机监控系统，2、水电站计算机监控系统的基本结构。23、水电站计算机监控系统，如葛洲坝二江电站分布式计算机监控系统，2、水电站计算机监控系统的基本结构。24、水电站计算机监控系统，如葛洲坝二江电站分布式计算机监控系统，2、水电站计算机监控系统的基本结构。25，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，提出了问题，基本特性，多种分布资源具有统一操作系统分布的资源独立和交互系统内部具有分层控制关系，基本结构，26，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，水电站控制层，(1)驱动层，单位油，水，风，电气系统数据收集和设备驱动，特性：最低，与生产设备直接连接，27、水电站计算机监控系统，二、水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，水电站控制水平划分，(2)功能组控制层次划分，工作：独立完成特定功能，特点：自主自动控制子系统，内容：微机调速器微机励磁调节器微机同步，28，水电站计算机监控系统，第二，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，水电站控制层(3)单元控制层，工作：工作条件转换，主动，无功调节，数据收集处理，工作参数检测报警，与上一层交换信息等。 水电站控制水平的划分，(4)电站控制层，独立水电站中，该层是控制整个水电站运行的控制系统的顶层。(5)开发梯级调度层、发电计划，实现负荷频率控制，调整各梯级电站运行。，30，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，简单的分层分布式监控系统。31，水电站计算机监控系统，特点：1-2双机互排队，复盖范围：单元数量少的发电站，问题：主机执行太多的任务，解决方法：将主机的任务分散到多台计算机，第二，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，简单的分层分布式监控系统，32，水电站计算机监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，分层分布式计算机监控系统，基于局域网技术的分层分布式监控系统，33，水电站计算机监控系统，开放式分层分布式监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，(1)提出了问题：随着安装容量的增大和功能的复杂，计算机系统规模越来越大。单个供应商掌握系统中的所有硬件和软件变得越来越困难。随着生产技术的发展，现有计算机监控系统的规模和功能也需要扩展，新添加的硬件设备如何与原系统接口是个大问题。随着系统的扩展，有时需要开发一些新软件。原来软件怎么做、能否保持、如何连接都是需要解决的问题。34，水电站计算机监控系统，开放式分层分布式监控系统，2，水电站计算机监控系统的基本结构，(2)开放式分层分布式监控系统的特征，a，模块化体系结构，b，标准化模块接口，c，分布式功能处理，d，可移植应用软件，e，35、水电站计算机监控系统、开放式分层分布监控系统、二、水电站计算机监控系统的基本结构、(3)位于广西柳江上游右江河段的开放式分层分布监控系统的典型应用。以防洪为主，综合利用航运和发展、灌溉、供水等的大型水利事业。百色水电站安装4台，单135兆瓦。在系统中扮演调峰角色。36，水电站计算机监控系统，双机转换设备，厂长终端，打印机1，打印机2，#1单元LCU，#1单元LCU，#1单元LCU，#1单元LCU，37，水电站计算机监控系统，水电站计算机监控系统结构图。38、水电站计算机监控系统。39，水电站计算机监控系统，第三，水电站计算机监控系统的基本功能，第一，数据收集功能，1，模拟数据收集，电气模拟：定子电压定子电流有效功率无功励磁电流频率(速度)，非电气模拟：各轴承油温度角轴承油瓦温度定子线圈温度定子磁芯，40，水电站计算机监控系统，国内一些水电站仿真统计，3，水电站计算机监控系统的基本功能。41，水电站计算机监控系统，1，数据收集功能，2，数字输入状态，数字输入状态量，断路器和隔离开关的位置信号，设备操作状态信号，继电保护动作信号，手动自动选择信号，位置报警信号等主要称为开关数量。主要内容：(1)单位停机、发电、相位调整、抽运等工作条件状态信号。(2)超过6kV的高压断路器，反映工厂电源状态的断路器和自动开关，以及反映系统状态的隔离开关的位置信号。(3)主要设备的事故和故障信号，以及主要设备的总事故和总故障信号。，(4)计算机监控系统的故障信号。iii，水电站计算机监控系统的基本功能，42，水电站计算机监控系统，1，数据收集功能，3，数字输入事件顺序，收集目的：事故原因分析，收集内容：收集要求：，20毫秒，8805毫秒，4，数字输入脉冲，有效功率和无效、43、水电站计算机监控系统、一、数据收集功能、5、数字输入BCD代码量、数字输入BCD代码量主要是以BCD代码格式将水位、超声波流量计等智能传感器输出的测量值输入计算机监控系统。这种形式的数据类型通常采用并行二进制，要使值完整准确，必须以并行方式输入系统。6，外部链路数据量，外部链路数据量表示其他计算机或网络计算机需要传输到计算机监控系统的数据，例如计算机总裁、计算机励磁调节器、时钟同步装置、智能温度检查器或监控系统中的其他计算机。iii，水电站计算机监控系统的基本功能，44，水电站计算机监控系统，2，数据处理功能，3，水电站计算机监控系统的基本功能，45，水电站计算机监控系统，3，控制调节功能，3，水电站计算机监控系统的基本功能，46，水电站计算机监控系统，1，正常控制和运行，主要内容：(1)开机，关机，发电，切换相同运行条件等单位运行条件的转换。(2)设备的自动并行处理。(3)断开断路器和隔离开关，操作。(4)机组辅助设备运行，主要是压油装置、冷却水系统、空压机、机组排水泵、泄漏泵等运行。3，控制调节功能，3，水电站计算机监控系统的基本功能，47，水电站计算机监控