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HAS水电站自动化系统概述
三维力控
摘要: pNetPower6.0—HAS水电站自动化系统是本公司在多年从事变电站综合自动化系统和通用组态软件的研究开发基础上,结合水电站运行的独特特点而设计而发,最新推出的用于水电站运行监控的组态软件。
Abstract:
Key words :

        pNetPower6.0—HAS水電站自動化系統是本公司在多年從事變電站綜合自動化系統和通用組態軟件的研究開發基礎上,結合水電站運行的獨特特點而設計而發,最新推出的用于水電站運行監控的組態軟件。
  
  1系統特點
  1.1.集成化:
  pNetPower6.0—HAS水電站自動化系統是綜合自動化集成化開放式應用平臺,適用于各種容量等級,不同功能要求的水電站。該系統不僅具備基本的監控和數據采集(SCADA)功能,還可以實現機組順控、自動準同期、調速、勵磁、功率調節控制、經濟運行、自動調相、自動發電控制等功能,并可與各種微機保護裝置,變電站微機監控裝置,縣、地級調度中心系統、管理信息系統(MIS)等系統互聯,實現電站“無人值班”(少人值守)的可靠、安全、經濟運行。
  1.2.開放性:
  開放的計算機自動化系統具有通用性和移植性,軟件可以安裝在任何具有開放系統特點的計算機上,系統接口方面全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB、XML、ActiveX等數據交換標準,以OLE、COM/DCOM、DLL等多種形式提供外部訪問接口,便于用戶進行深層次的二次開發,電力軟件是標準的OPC DDE SERVER數據服務器,第三方軟件可遍歷數據庫的各種參數,可以和常用的商業數據庫如SQL SERVER ORICLE進行數據交互。
  1.3.分布性:
  全分布是指數據庫、控制功能分布,圖形工作站不依賴于任何一臺機器可直接讀寫下層各單元數據庫或廠級控制數據庫,直接實現全系統監視和控制,網絡上的任一部分退出或者出現故障,不影響系統其它部分。分布式監控系統以控制對象分散為主要特征,對于水電廠而言包括水輪發電機組、開關站、公用設備、壩區閘門等,按控制對象為單元設置多套相應的裝置,構成水電廠現地控制單元(LCU),完成控制對象的數據采集和處理、控制和調節及裝置的數據通信等。
  1.4安全性:
  為了提高系統運行穩定性,力控電力電氣監控組態軟件提供多種冗余方式,主要有單網雙機冗余系統、雙網雙機冗余系統、客戶端冗余、控制設備冗余等等。
  1.4.1單網雙機冗余系統:
  在此系統中,主機和從機僅使用了單一網絡適配器,主/從機之間只有一個網絡。這種系統的網絡結構簡單,缺點是單一網絡出現故障時,會同時出現兩個活動站,并導致I/O設備采集沖突等問題。
  1.4.2雙網雙機冗余系統:
  在此系統中,主機和從機都使用兩個網絡適配器,并分配在兩個不同的網段,主/從機之間存在兩個網絡連接。兩個網絡互為備用,可保證主/從機之間的可靠網絡通信。
  1.4.3客戶端冗余:
  冗余客戶端既可以是人機界面運行系統,也可以是實時數據庫系統,冗余客戶端將雙機冗余系統的主機或從機作為數據源。冗余客戶端能夠自動判斷出是主機還是從機處于活動狀態,并保持與該活動站的通信。當發生狀態切換后,客戶端節點能自動找到新的活動站,并保持通信。
  1.4.4控制設備冗余:
  在水電站綜自系統中,為了提高控制系統的可靠性,控制站的電源、CPU、通訊模塊需要進行冗余配置即設備冗余方式,冗余的控制設備一般為主、從控制器,控制器上的主從CPU同時連接設備總線,主從設備之間通過網絡進行數據同步來防止控制出錯,同步包括時間同步、IO狀態同步等,主設備損壞時,從設備自動接管控制權,比如西門子公司的S7400H系列PLC等,對于有些數據采集系統,有時也會用兩個完全一樣的設備同時采集數據,上位機監控軟件和此類系統通訊時,要考慮到主從設備CPU的切換時,上位機監控軟件要同步切換來保證正確的數據獲取IO設備的數據,力控在單機、網絡下都支持控制設備冗余。
  
  2典型配置
  系統由站控層、網絡層和現地層設備構成。站控層各站點功能相對獨立,互不影響;現地層以間隔為單元,各個LCU功能也相對獨立,在站控層故障的情況下,LCU仍能獨立完成其監測和控制功能。
  2.1站控層:
  是水電廠/站設備監視、測量、控制、管理的中心。站控層包括:操作員站、工程師站、通信服務器。另外根據水電廠/站的需要可以配置模擬屏、背投系統。
  2.3現地層:
  一般以間隔為單元,配有機組LCU、公用設備及升壓站LCU、壩區LCU以及輔機控制單元等,不同的控制對象分散在各個機旁,或是中控室。在站控層及網絡層故障的情況下,現地層仍能獨立完成各間隔的監測和控制功能。
  現地層各LCU完成各單元的任務,相互獨立,一個LCU故障不會影響其他LCU的運行。
  2.3網絡層:
  是站控層與現地層數據傳輸通道通。網絡層可以按不同的容量的水電廠/站和不同的客戶需求,配置成單以太網、雙以太網和光纖自愈環網。網絡通訊介質可采用光纖、同軸電纜或屏蔽雙絞線。
  

圖一
圖一


  3部分系統指標
  系統使用壽命≥10年;
    系統平均無故障時間:系統MTBF≥30000小時;
    遙測量:遙測合格率 >99.9%;
    開關量:遙信正確率 >99.9%;
    遙控、遙調正確率為100%;
    CPU負載:正常情況下負荷率≤15%(任意5分鐘內平均);事故情況下負荷率≤35%(任意1分鐘內平均);
    遙信變化送到主站 ≤1.5秒;
    遙測量送到主站 ≤1.5秒;
    遙控命令 ≤1.5秒;
    畫面調用時間 ≤1秒;
    畫面刷新周期: ≤1秒;
    SOE分辨率:1ms
    實時數據庫容量,支持到10000點基本保持以上性能指標
  
  4典型案例
  河北淶源六十道溝水電站
  云南峨山阿依水電站
  云南金河水電站
  云南賓川新興水電站
 

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