第3章 水电站计算机监控系统的模式和配置=水电站计算机监控技术应用= 浙江同济科技职业学院

水电站计算机监控技术与应用主讲教师：张仁贡等制作时间：2006年10月专业：发电厂及电力系统监控系统的常用术语。监控系统的常用设备。监控系统总体层次构架；监控系统各层结构剖析；水电站计算机监控系统的性能；水电站计算机监控系统的基本指标；水电站计算机监控系统模式与配置术语定义层次结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的基本配置；分类与配置性能指标常用术语上位机:主控级计算机,操作站计算机电站主控层:由多个工作站组成。调度中心:水电站上一级的调度部门。现地控制单元(LCU):面向控制对象。开关量：系统输入或输出的状态量。模拟量:系统输入/输出的连续变化的。通信接口: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、耐高温等特点，比较适合于在水电站中应用。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般安装有操作系统、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。因为变送器存在温漂和零漂，需要定期校验，精度不高、设计复杂和维护困难等缺点。PLC可编程序控制器水电站计算机监控系统的常用设备它是计算机监控系统的控制核心。由CPU、开关量输入输出单元、模拟量输入输出单元、电源单元以及通讯接口单元等组成。

温度巡检仪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轴瓦温度、定子铁芯温度、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用来对水轮机组进行调节。用来测量温度参数如轴瓦温度、定子铁芯温度、风冷温度等

。还有越限报警、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用来自动同期并网的设备。用来实现发电机组、升压站的自动准同期并网。

微机保护装置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、主变压器微机保护装置和线路保护装置。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集中式结构集中式监控系统结构图分层分布式监控系统结构图电站主控层现地控制单元层分层分布式集中式总装机容量大于2000ｋＷ的小型水电站多采用分层分布式监控系统；电站主控层和现地控制单元层（LCU）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（GPS）以及防雷保护设备等组成；现地控制单元层一般由工控机、PLC、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能设备组成。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；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。集中式监控系统在总装机容量小于2000ｋＷ的小型水电站应用较多；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；系统的结构简单，无需网络的投入，造价便宜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。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。它为电站层发送数据并接收来自电站层的控制命令。3

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，为电网层负责。接收现地控制单元层（LCU）的监测数据，向现地控制单元层发送控制命令等。2

电网层指远程调度中心，完成遥测、遥信、遥调和遥控等任务。接收各电站的监测数据、对监测数据进行优化分析，对各电站发出控制命令等。1GPS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

水电站升压站设备的监控

厂用电的监控

水电站机组的监控内容有：机组的监测、控制、调节、保护。

监控内容系统分类

水电站计算机监控的系统分类按控制的层次分类

直接控制

分层控制

按计算机的配置分类

单计算机

多计算机

集中式

分布式

按计算机的系统结构分类

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性能指标1.实时性（即响应速度）。要求有足够快的响应速度，也就是要有好的实时性。

2.可靠性/可利用率。可靠性对电力系统来说是至关重要的。