電力水利]計算機監控系統技術規范書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 計算機綜合自動化系統技術規范書 18 （ 4）系統配置和設備選型適應計算機發展迅速的特點，具有先進性和向上兼容性；軟件采用模塊化、結構化設計，保證系統的可擴性，滿足功能增加及規模擴充的需要。 （ 5）全分布開放式系統，既便于功能和硬件的擴充，又能充分保護用戶的投資。分布式數據庫及軟件模塊化、結構化的設計，使系統能適應功能的增加和規模的擴充。 （ 6）實時性好，抗干擾能力強，適應現場環境。 （ 7）人機接口功能強，操作方便，適應電廠運行人員操作習慣。 （ 8）電廠計算機系統和電站今后的計算機系統及上級調度之間進行通訊，實現遙信、遙測、遙 調功能。 監控對象 （ 1） 發電機組及相關勵磁、調速器、水機、進水口閘門等輔助量； （ 2） 主變 壓器； （ 3） 廠 用變壓器； （ 4） 35kV 線路 ； （ 5） 全廠公用設備 。 任務與功能 一般要求 計算機監控系統應迅速、準確、有效地完成對本電站被控對象的安全監視和控制。電站控制層應能實現數據采集和處理，實時控制和調節，安全運行監視，屏幕顯示，事故處理指導和恢復操作指導，數據通信，鍵盤操作，電站設備運行維護管理，系統診斷，軟件開發及培訓等功能。 現地控制層要求實現的數據采集及處理，安全運行 監視，實時控制和調節，事件順序檢測，數據通信，系統自診斷等主要功能。 計算機綜合自動化系統技術規范書 19 電站按以下二種運行方式運行 （ 1） 電站遠方自動方式：在正常情況下，電站由中控室操作員工作站的人 —機接口設備控制，由電站控制層計算機按預先給定的條件通過機組LCU 向機組調速器及勵磁調節系統操作柜發出指令通過執行機構實現機組自動控制和調節。通過開關站及公用設備 LCU 實現對主變、 35kV 設備和公用設備的自動控制和調節。 （ 2） 現地自動 /手動方式：運行人員通過現地 LCU 的觸摸屏或面板操作開關實現對電站主設備的分散控制、調節。 同期系統 電站按每臺 機組分別裝設一套作為正常同期的微機自動準同期裝置。 電站計算機監控系統應設置必要的硬件和軟件使運行人員能在各控制層之間，計算機控制與常規控制之間選定對電站設備的控制權，對無控制權的控制設備進行閉鎖。 電站控制層功能 電站控制層設備設在中央控制室，電站控制層負責協調和管理各現地控制單元的工作、收集有關信息并作相應處理和存儲?？梢栽诓僮鲉T工作站（控制臺）上通過人機接口對數據庫和畫面在線修改、進行人工設定、設置監控狀態、修改限值等功能，并可下裝至 LCU。 （ 1） 數據采集和處理 系統通過計算機網絡，從各 現地控制單元采集機組、進水閥、主變、 35kV線路、 線路、廠用和公用設備等設備的運行參數和狀態，進行必要的比較、處理和更新實時數據庫及歷史數據庫。 （ 2） 安全運行監視 安全運行監視應包括全廠運行實時監視及參數在線修改、狀態監視、越限檢查、過程監視、趨勢分析和監控系統異常監視。 計算機綜合自動化系統技術規范書 20 （ 3） 控制和調節 1） 監控系統根據預定的原則及運行人員實時輸入的命令進行機組正常開機、停機及自動并網、運行工況轉換，斷路器跳合，隔離開關分合等操作。同時監控系統可由運行人員或遠方調度的給定值或增減命令進行機組出力的手動或自動調 節，能實現功率閉環調節。 2） 經濟運行（ EDC） 功能 及自動發電控制（ AGC） 功能 和自動電壓控制（ AVC）功能。 經濟運行：根據給定 的 全廠總有功功率（或日負荷曲線）設定值，以全廠發電總耗水量最小為優化準則，計及各級約束條件，確定最佳的開機臺數、開停機順序以及機組間負荷的優化分配，進行機組的自動開停機控制與負荷調節。 自動發電控制 ： 應完成各臺機組運行工況轉換時的協調工作，確保電力系統和機組所受干擾最少。如：機組手動 /自動運行時的無干擾切換。機組成組 /單機運行時的無干擾切換，機組故障需轉移負荷停機的自動處理及機組 事故停機的緊急處理等。 自動電壓控制：按照電力系統要求，維持 110kV 母線電壓實時定值，實現各臺機組間無功功率按比例分配；進相運行時，在校驗發電機靜態穩定，定子端部發熱程度及廠用電母線電壓水平基礎上，合理分配每臺機組的無功功率，實現閉環控制。該系統也可開環運行指導。開環運行時只指出指導性的數據顯示于 LCD 顯示器上，供運行人員操作參考，閉環運行時，信號直接作用于機組勵磁系統。 3） 運行人員操作臺控制：中控室操作人員通過運行人員操作臺上的人機接口，可進行機組工況轉換控制，有功功率和無功功率調整，斷路器、隔離開關 分、合操作，全廠公用設備的投退操作，報警手動復歸，機組負荷調節，各軸承溫度、變壓器油溫、定子線圈溫度等限值的實時設定。通過運 計算機綜合自動化系統技術規范書 21 行人員操作臺完成上述控制調節，監控系統應根據被控設備的工作條件，對整個過程提供安全保護措施和完善的閉鎖。有必要的硬件、軟件保證處于某一控制級控制下其他控制級的命令無效。但在機旁現場 LCU 的緊急停機操作、機械和電氣保護及自動裝置發出的停機操作命令具有最高的優先權，不因控制權的設置而被閉鎖。 （ 4） 人機接口 電站值守人員通過顯示器、鍵盤、打印機、報警裝置等設備實現人機聯系，對電站生產過程進 行安全監控、在線診斷以及對監控系統進行調試、參數設定、程序修改、技術開發和技術培訓等。 1） 報警 當出現事故或故障時，顯示器自動推出報警窗口，同時對事故或故障以不同頻率音響報警。 2） 打印記錄 定時與召喚打印記錄：分別按時、日、月時間段和召喚要求，打印運行記錄報表。 3） 屏幕顯示 中央控制室操作員工作站的 LCD 顯示器，作為實時操作和顯示廠內主系統的運行狀態，主設備的操作動態過程、事故和故障以及有關參數。事故報警的畫面具有最高的優先權（采用多窗口技術）。顯示的主要畫面至少應有以下幾類： 單線圖類 主要包括電站 電氣主接線圖、廠用電系統接線圖、直流系統接線圖、繼電保護配置圖、水力機械系統圖、油、氣、水系統圖等。畫面是動態的，并具有設備狀態和運行狀態參數的實時顯示。 曲線類 計算機綜合自動化系統技術規范書 22 包括給定負荷曲線、實際負荷曲線、電壓曲線、頻率曲線、趨勢記錄曲線以及各類模擬量變化曲線等。 棒圖類 包括主要運行參數（各機組有功、無功，電站總有功、無功等）極限值與實際值、設定值與實時值對比及有關運行指標的顯示等。 順序流程圖 包括機組開停機、工況轉換及進水閥的啟閉控制流程等顯示。 報警畫面類 包括模擬量的越限報警、復限提示以及有關參數的趨勢報警 ，事故、故障順序記錄，相關量記錄以及監控系統自診斷報警等。 操作指導畫面類 包括正常操作和事故操作指導，如根據電站主設備運行狀態，提出運行操作和調整的指導性意見畫面，電站主設備異?；虺霈F事故時，提出對策和操作的指導性意見畫面，運行及生產管理方面的顯示畫面等。 表格類： 包括電站機組、配電裝置和其他系統正常運行報表；操作記錄統計表；事故、故障統計表，繼電保護整定值表；被監視量的限值整定表等。 對于應顯示的畫面，在出現系統事故，故障和運行參數越限時，要求LCD 顯示器自動調出畫面或窗口顯示，應按時序指示其發生時間 、設備名稱、事件內容、設備允許運行參數和越限參數。對于其它畫面一般可采用召喚方式調出，調畫面可直接由功能鍵或選擇菜單方式實現。在進行控制操作時，選擇對象后，由系統自動推出所需要控制對象的畫面。 在事故、故障以及運行參數越限確認 以 后，調看相應 的 畫面，應采用改變顏色、符號或閃爍等方式來區別越限點或故障點。屏幕顯示器應具備 有 漢字功能。 計算機綜合自動化系統技術規范書 23 （ 5） 電廠運行指導 1） 正常操作 操作順序提示，應根據當前的運行狀態判斷設備是否允許操作并給出相應的標志，如操作是不允許的，則提示其閉鎖原因并盡可能提出相應的處理辦法。 2） 事故處 理 監控系統在設備出現故障征兆或發生事故時， 應 提出事故處理和恢復正常運行的指導性意見，對象包括水輪發電機組，計算機監控系統， 35kV 系統等。 （ 6） 系統通信 監控系統應與地區調度實現數據通信。監控系統還應能與水情測報系統、電力系統安全自動裝置、電量計費系統等之間實現數據通信，通信方式、通信規則及通信速率待與有關部門協調后確定。 監控系統設備間信息交換采用網絡結構的數據高速公路。 （ 7） 監控系統時鐘同步 監控系統具有時鐘同步能力，使系統時鐘與衛星時鐘同步。 （ 8） 監控系統自診斷 監控系統應能進行在線和離線自檢 計算機和外圍設備的故障內容并指出故障模件位置，檢測結果應打印記錄。 可在線和離線診斷自檢各種應用軟件和基本軟件故障，當程序死鎖或失控時，能自動啟動或發出冗余切換請求，并具備自恢復功能。 （ 9） 運行維護管理 電站監控系統應自動統計電站 內 主設備的運行小時數 、 主要操作、事故和故障次數，主要設備 的 運行參數或狀態等數值， 并 建立歷史數據庫存檔 以備查 用 。 計算機綜合自動化系統技術規范書 24 1） 操作記錄 對電站主要設備發出的手動或自動操作命令，如機組開、停，斷路器的分、合等操作均進行記錄，并匯總形成當天（或當班）的操作統計記錄，可供運行人員查看，匯總記錄可 自動定時打印，也可隨機召喚顯示或打印。 2） 主要動力設備運行統計記錄 機組：統計機組開、停機次數，本次運行小時數，累計運行小時數，利用小時數，停機備用小時數，檢修小時數等。 斷路器：累計合閘次數，正常跳閘次數，事故跳閘次數等。 公用設備：排水泵、空壓機等啟停次數及運行時間。 事故、故障參數越復限統計記錄。 對電站的所有事故、故障信號進行記錄，并匯總形成當天（或當班）事故、故障統計記錄，可供運行人員查看設備運行情況，匯總記錄可自動定時打印，也可隨機召喚顯示或打印。 3） 運行參數及經濟指標計算記錄 4） 運行日志 、生產報表打印記錄 根據運行日志、生產報表要求，將其內容分時、班、日、月進行記錄，形成運行日志、生產報表記錄。運行日志、生產報表在班、日、月結束時定時打印，也可隨機召喚顯示或打印，以便運行人員了解電站運行情況，在各種報表打印較多的情況下，可取消定進打印，根據需要，隨機召喚打印。 （ 10） 其它功能 1） 程序開發及運行人員培訓。 監控系統應能在在線或離線方式下，方便地進行系統應用軟件的編輯、調試和修改等，且不影響主機在線運行。 監控系統通過操作員工作站，向運行人員提供操作培訓、仿真培訓和軟件開發的培訓。仿真培訓 應實現在線仿真或離線仿真培訓。對運行人員可進 計算機綜合自動化系統技術規范書 25 行現場設備的操作模擬培訓，仿真系統根據運行人員的指令進行實時信息的反饋。 2） 電站運行維護管理 積累電站運行數據，為提高電站運行、維護水平提供依據，如針對機組，累計機組正常、停運時間、檢修次數及時間，累計機組各工況運行時間及開停機次數，根據機組測量參數（溫升等），分析機組運行工況，為機組狀態管理及檢修提供指導。 機組現地控制單元功能 本單元監控范圍包括水輪機、發電機及附屬設備等。機組現地控制單元設備設置于發電機旁。 （ 1） 數據采集和處理 采集機組各電氣 量和非電氣量，做工程值變換和預處理，并根據需要上送電站控制層。其中電量模擬量采用交流采樣（通過與保護測控單元通信獲?。?，非電量模擬量采用直流采樣。 通過與電子式電度表通信采集電度量并上送電站控制層。 收集主 /輔設備、繼電保護和自動裝置的狀態量，并上送電站控制層。 （ 2） 安全運行監視 完成機組監視對象狀變監視、越限檢查、過程監視及現地控制單元異常監視。在脫離電站控制層的情況下，確保機組安全運行。 （ 3） 控制和調整 機組現地控制單元應能自動完成機組的工況變換和有功、無功功率的調整任務，勿需依賴于電站控制層。 （ 4） 事件順序檢測 自動檢測本單元所監視設備、繼電保護和自動裝置的動作情況；當發生狀態變化時，將事件的性質依次檢測，并上送電站控制層。 計算機綜合自動化系統技術規范書 26 （ 5） 數據通信 完成與電站控制層的數據交換，實時上