水电站实时监控专家系统

1、水电站实时监控专家系统        摘要: 提出了一种水电站实时监控专家系统，可在水电站实现实时数据采集、一次图表显示、曲线 图和棒图生成、中文报表生成、事故综合处理等功能，使电站达到无人监控、少人值班的高 自动化水平。使操作人员从传统的、烦琐的手工抄表中得到解脱。提高了电站的自动化水平 和运行的安全可靠性。 关键词: 实时监控; 专家系统; 软件; 结构 Expert System for Hydropower Plants Realtime Monitori ng Ab s tract: A supervis

2、ory control and data acquisition expert system for water power station s is discussed in this paper.The system can gather the real time data in the pow er stations and substations,and make tables and graphs from the data.All reports and curve sketches are in Chinese formar and can be printed by para

3、llel printer s.The system can record the important information in the accident moment.It achi eves high level automation in power stations monitoring. Key words: real time supervisory control and data acquisition; expert system; software; structure 1引言 传统水电站监控系统一般采用仪表监控和机监控，在厂站端用微机远动装置RT U作为数据采集设备，电

4、厂站仅仅作为数据采集与传输单元向调度中心发布信息，大部分监护和控制动作都需要手工完成，自动化水平低。随着电力系统自动化水平的提高，传统电 站监控系统已不能满足要求。电厂站除数据采集与向调度中心发布信息外，同时需实现图形、曲线、报表处理等能力。把计算机（IPC）用于电力系统厂站端的实时监控专家系统可以和RTU通讯，并将所得的数据信息加工处理成为用户需要的形式，实现电站的实时监控。此系统是基于专家系统的，称为电站实时监控专家系统。系统提供一次接线图实时刷新显示，使值班人员对电器运行状况一目了然；实时数据表显示与打印功能使传统的、烦琐的手工抄表得以取代；事件顺序记录和事故追忆功能为分析事故原因带来方

5、便；记录存档功能使厂站的生产运行情况有案可查；丰富的曲线功能为了解电气参数的变化提 供了客观依据；系统支持用户进行遥控和遥调。在电厂站端采用IPC实时监控专家系统后，可达到无人监控、少人值班的高自动化水平，减轻了操作人员工作强度，提高了电厂站运行的安全可靠性。 2实时监控专家系统系统结构 电站实时监控专家系统采用分层分布式开放型结构。系统分为两层，即厂站级控制层和 现地控制单元。两层之间采用可靠的双网冗余快速以太网总线结构。系统结构如图1所示。 厂站级控制层由下列设备组成： （1）主控计算机（专家处理机）两套，以互为热备用方式工作，完成计算机监控系统的管理。包括AGG/AVC计算和处理、数据库

6、管理、在线及离线计算、图表曲线的生成、事故及故障信号的分析处理等。 （2）操作员工作站设两套，每套工作站带两个显示器（双屏），两台工作站互为热备用方式，一台用于监控，一台用于监视。当监控工作站因故退出时，监视工作站可自动或手动升为监控站。 （3）工程师兼培训工作站用于修改定值、增加和修改画面、系统维护、软件开发及远程诊断。还可以离线设置，仿真培训。 1            （4）数据兼打印报表机用于完成历史数据查询、报表打印等。 （5）通讯处理机完成与网调、省调EMS系统进

7、行实时数据交换，与厂内其他系统（MIS系统、水情测报系统、五防机等）进行通讯。 （6）电话及语音报警计算机用于语音报警输出、电话语音查询、报警自动传呼等。 （7）其他设备包括GPS时钟系统、设备、不间断电源系统（UPS）、模拟屏、 模拟屏控制机、打印机等。   现地层控制主要由12套现地控制单元（LCU）组成。其中9套机组LCU，一套开关站LCU，一套公用设备LCU和一套主变LCU。各LCU分别完成各自监控对象 的数据采集及处理    记录处理功能包括：异常情况记录（遥信变位和遥测越限），事件顺序记录（连续变位 的状态量顺序记录），事故追忆记录

8、（当事故发生时记录其前后各三点重要遥测量值）和操作记录（包括遥控和遥调时间、成否、操作员记载）。每类记录均包括时间、相应变化的中文说明及该点状态。所记录的内容均解帧程序模块中实时生成。文档管理包括：报表处理及文本编辑。 操作票打印功能：提供用户打印100幅常用操作票的能力。为了确保系统的实时性不受影响，所有打印操作均采用中断打印，即占用IPC的中断请求IRT，在中断服务程序中进行。 实际上，专家系统的主要任务是应用现有的或过去的知识进行推理以解决问题，即对系统进行实时监护和控制，达到厂站系统安全稳定运行的目的。当机组运 行时，系统存在很多不确定因素，要使系统运行稳定可靠，监控系统就必须能实时在线处理 各种突发事件，使系统稳定。如：当系统稳定运行时发生线路短路（特别是暂时故障），监控系统会使系统实现自动重合闸来切除故障；火灾事故时，监控系统会启动火灾报警系统和自喷淋系统；当机组轴电流过大时，二级报警且事故停机等。以主变出口断路器外线路发生单相接地（永久性故障短路）为