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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。
  
  1系统特点
  1.1.集成化:
  pNetPower6.0—HAS水电站自动化系统是综合自动化集成化开放式应用平台,适用于各种容量等级,不同功能要求的水电站。该系统不仅具备基本的监控和数据采集(SCADA)功能,还可以实现机组顺控、自动准同期、调速、励磁、功率调节控制、经济运行、自动调相、自动发电控制等功能,并可与各种微机保护装置,变电站微机监控装置,县、地级调度中心系统、管理信息系统(MIS)等系统互联,实现电站“无人值班”(少人值守)的可靠、安全、经济运行。
  1.2.开放性:
  开放的计算机自动化系统具有通用性和移植性,软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上,系统接口方面全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB、XML、ActiveX等数据交换标准,以OLE、COM/DCOM、DLL等多种形式提供外部访问接口,便于用户进行深层次的二次开发,电力软件是标准的OPC DDE SERVER数据服务器,第三方软件可遍历数据库的各种参数,可以和常用的商业数据库如SQL SERVER ORICLE进行数据交互。
  1.3.分布性:
  全分布是指数据库、控制功能分布,图形工作站不依赖于任何一台机器可直接读写下层各单元数据库或厂级控制数据库,直接实现全系统监视和控制,网络上的任一部分退出或者出现故障,不影响系统其它部分。分布式监控系统以控制对象分散为主要特征,对于水电厂而言包括水轮发电机组、开关站、公用设备、坝区闸门等,按控制对象为单元设置多套相应的装置,构成水电厂现地控制单元(LCU),完成控制对象的数据采集和处理、控制和调节及装置的数据通信等。
  1.4安全性:
  为了提高系统运行稳定性,力控电力电气监控组态软件提供多种冗余方式,主要有单网双机冗余系统、双网双机冗余系统、客户端冗余、控制设备冗余等等。
  1.4.1单网双机冗余系统:
  在此系统中,主机和从机仅使用了单一网络适配器,主/从机之间只有一个网络。这种系统的网络结构简单,缺点是单一网络出现故障时,会同时出现两个活动站,并导致I/O设备采集冲突等问题。
  1.4.2双网双机冗余系统:
  在此系统中,主机和从机都使用两个网络适配器,并分配在两个不同的网段,主/从机之间存在两个网络连接。两个网络互为备用,可保证主/从机之间的可靠网络通信。
  1.4.3客户端冗余:
  冗余客户端既可以是人机界面运行系统,也可以是实时数据库系统,冗余客户端将双机冗余系统的主机或从机作为数据源。冗余客户端能够自动判断出是主机还是从机处于活动状态,并保持与该活动站的通信。当发生状态切换后,客户端节点能自动找到新的活动站,并保持通信。
  1.4.4控制设备冗余:
  在水电站综自系统中,为了提高控制系统的可靠性,控制站的电源、CPU、通讯模块需要进行冗余配置即设备冗余方式,冗余的控制设备一般为主、从控制器,控制器上的主从CPU同时连接设备总线,主从设备之间通过网络进行数据同步来防止控制出错,同步包括时间同步、IO状态同步等,主设备损坏时,从设备自动接管控制权,比如西门子公司的S7400H系列PLC等,对于有些数据采集系统,有时也会用两个完全一样的设备同时采集数据,上位机监控软件和此类系统通讯时,要考虑到主从设备CPU的切换时,上位机监控软件要同步切换来保证正确的数据获取IO设备的数据,力控在单机、网络下都支持控制设备冗余。
  
  2典型配置
  系统由站控层、网络层和现地层设备构成。站控层各站点功能相对独立,互不影响;现地层以间隔为单元,各个LCU功能也相对独立,在站控层故障的情况下,LCU仍能独立完成其监测和控制功能。
  2.1站控层:
  是水电厂/站设备监视、测量、控制、管理的中心。站控层包括:操作员站、工程师站、通信服务器。另外根据水电厂/站的需要可以配置模拟屏、背投系统。
  2.3现地层:
  一般以间隔为单元,配有机组LCU、公用设备及升压站LCU、坝区LCU以及辅机控制单元等,不同的控制对象分散在各个机旁,或是中控室。在站控层及网络层故障的情况下,现地层仍能独立完成各间隔的监测和控制功能。
  现地层各LCU完成各单元的任务,相互独立,一个LCU故障不会影响其他LCU的运行。
  2.3网络层:
  是站控层与现地层数据传输通道通。网络层可以按不同的容量的水电厂/站和不同的客户需求,配置成单以太网、双以太网和光纤自愈环网。网络通讯介质可采用光纤、同轴电缆或屏蔽双绞线。
  

图一
图一


  3部分系统指标
  系统使用寿命≥10年;
    系统平均无故障时间:系统MTBF≥30000小时;
    遥测量:遥测合格率 >99.9%;
    开关量:遥信正确率 >99.9%;
    遥控、遥调正确率为100%;
    CPU负载:正常情况下负荷率≤15%(任意5分钟内平均);事故情况下负荷率≤35%(任意1分钟内平均);
    遥信变化送到主站 ≤1.5秒;
    遥测量送到主站 ≤1.5秒;
    遥控命令 ≤1.5秒;
    画面调用时间 ≤1秒;
    画面刷新周期: ≤1秒;
    SOE分辨率:1ms
    实时数据库容量,支持到10000点基本保持以上性能指标
  
  4典型案例
  河北涞源六十道沟水电站
  云南峨山阿依水电站
  云南金河水电站
  云南宾川新兴水电站
 

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