收稿日期:
2010-07-16
水口水电厂计算机监控系统改造
林 蔚
(福建水口发电有限公司,福建福州 350003)
摘要:该文分析了水口水电厂原计算机监控系统存在的主要问题,阐述了新系统的设计原则、系统组成、功能及效果,可供类似工程参考。
关键词:监控系统;硬件配置;软件配置;水口水电厂
中图分类号:TP273.5 文献标识码:B 文章编号:1002-3011(2010)04-0074-03
前言
水口水电厂装有7台200MW 轴流转桨式水轮发电机组,多年平均发电量49 5亿k W h ,担负着福建电网基荷、调频、调峰和事故备用等重要任务。随着近年来水电厂计算机监控系统的广泛应用,计算机监控系统功能日趋成熟,采用的软件、硬件迅猛发展,水口水电厂原由美国SI 公司提供的计算机监控系统已不能满足无人值班和远方监控的要求,对其进行改造势在必行。
1 原监控系统存在的问题
原监控系统经过多年运行,无论是系统结构、硬件设备还是应用软件设计,都暴露出越来越明显的缺陷,主要表现在以下方面:
(1)有死机现象,且发生死机时系统无报警信号;(2)不能实现与中调数据通信的功能;
(3)不能实现220k V 开关站断路器、刀闸的远方控制;(4)网络速度较低;
(5)原设计中许多重要设备状态和运行参数没有纳入监控系统,机组温度保护未投运;
(6)系统功能与作用未充分发挥;
(7)硬件设备技术指标落后,个别产品陈旧,备品备件购买困难。
此外,机组控制还保留了常规的继电器逻辑回路,机组RTU 与常规控制系统很多回路交错使用,降低了运行可靠性,难以适应 无人值班 的要求,迫切需要一套功能完备、监测数据完整、操作方便、实施性强的控制系统代替旧系统。2 系统设计原则
新系统须采用成熟的、可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构,具有长期备品备件和技术服务支持。系统配置和设备选型应适应计算机发展迅速的特点,具有先进性和向上兼容性,同时满足功能增加及规模扩充的需要。
新系统采用最新的计算机硬件、软件及网络技术,网络设计考虑总体解决方案,便于与其它系统如M IS 系统、状态监测分析系统及远程网络视频监控系统等构成水口水电厂综合自动化系统。
(1)采用全分布开放式冗余系统,网络基于单模光纤高速双网拓补结构,厂内所有的单元控制设备均作为网络节点,节点间的通信传输速率在100M b it/s 以上,并具备异种网互联的功能。
(2)系统采用分布式数据库和模块化、标准化设计的软件,确保系统具有良好的可靠性,可扩充性和可移植性。功能软件具备自适应功能,在部分反馈信号故障的情况下,能根据其它信息资源做出适当的反应。
(3)重要硬件考虑冗余配置,如CPU 模块、网络模块、电源模块的双重化和I/O 模块、网络模块的智能化。参与控制的重要参数在设计时考虑三取二等措施。
(4)能实时在线进行系统维护,特别是应用程序的在线维护调试。监控系统必须覆盖全厂所有控制对象,以满足无人值班的要求。
(5)厂房与中调及福州基地控制中心之间能通过环网通讯,实现遥信、遥测、遥控、遥调和遥视功能。
(6)安全性设计。正常情况下,监控系统的调度级、电厂控制级和现地控制单元均能实现对主要设备的控制和调节。监控系统故障时,上一级的故障不会影响下一级的控制调节功能及操作安全。
操作安全。对系统每一功能和操作提供检查和校核,
发现有误时能报警和撤销;对任何自动或手动操作可作提示
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指导和存贮记录。在人机通信中设置操作员控制权口令,对各类人员进行口令和权限管理。
通信安全。系统设计保证信息传送中的错误不会导致系统关键性故障;电厂控制级与单元控制级的通信按照标准回送程序进行检查和确认。例行检查遭拒绝时,将重复进行通信联络并报警,在多次重复后将切换到热备用通信通道并发出通道故障报警信号。
软硬件及网络安全。硬件有自检报警能力,设备故障能自动切换到备用设备运行,系统中任何元件的故障不会造成被控设备的误动。软件具有完善的防错纠错功能,一般性故障可以登录且具有无扰动自恢复能力。系统中用于外部通讯的服务器或工作站,除提供必要的网络安全软件外,还装
设硬件 防火墙 ,以避免外部非法侵入。
3 系统组成
水口水力发电厂计算机监控系统采用南瑞自控公司SSJ -3000全分布开放式计算机监控系统。安全隔离装置采用南瑞信息系统公司的Sys K eeper -2000网络安全隔离系统。其数据库、监控功能分布在相应的网络节点机上,资源既相对独立,又便于为其它节点共享,并且为今后功能扩充提供了较大的方便。网络上各部分设备中任一部分故障或不工作,不影响系统其它部分的运行。根据水口水电厂实际需求和计算机控制领域软硬件发展状况,SSJ-3000在系统功能、
软件水平、硬件配置等方面都有相应提高和完善。
图1 水口水电厂计算机监控系统硬件
3 1 硬件配置
水口水电厂计算机监控系统由福州监控中心和电厂监控系统两部分组成,如图1所示。
福州监控中心由2台操作员工作站、1台工程师工作站、1台遥视系统工作站、大屏幕投影设备、打印机和控制台等组成。
电厂监控系统由2台数据库服务器、2台操作员工作站、1台工程师工作站、1台培训工作站、1台报警服务器、1台生产查询服务器、1台厂区通讯服务器、2台调度通讯服务器、5台监测终端、4台网络打印机、冗余快速以太网、GPS 卫星时钟系统、机组LCU 1-LC U 7、中控继保室公用LCU 8、220kV 开关站LC U 9、坝顶LC U 10、厂用电LCU 11、公用辅助设备LCU 12等12套现地控制单元(LC U )组成。
其中,12套现地控制单元LCU 1-LC U 12均采用MOD I CON Q uant um PLC 的SJ-500机型。机组LCU 1-LC U 7配置有2套中央处理单元(包括CPU 486、网络接口、电源和独立机架等)、1套HC6000交流采样装置,1套SJ-12C 双微机自动/手动准同期装置等;数据库服务器采用DEC DS20E 服务器,操作员工作站、工程师工作站及培训工作站均采用SUN B lade 2000工作站;为避免同步信号电缆过长,对时功能受到影响特配置2套GPS 系统,一套安装在计算机房,接受卫星时钟信号与2台主计算机进行对时通讯,通过网络自动校时到各个计算机及现地各个控制单元,另一套装在开关站(图中LCU9处)。
3 2 软件配置
监控系统中数据库服务器采用T ru64UN IX 实时操作系
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统。操作员工作站、培训员工作站、工程师工作站采用S UN 公司的中文So l a r操作系统,现地工控机采用L i nux操作系统,其它计算机采用W I NDOW S XP操作系统。监控系统软件采用南瑞公司开发的基于J AVA平台的NC2000软件,PLC 采用Q uantun公司的Concept软件。
3 3 系统特点
(1)采用全分布开放系统结构,数据服务器、操作员工作站、工程师工作站等都使用符合开放系统国际标准的UN I X操作系统,网络软件为TCP/I P、工作站图形系统符合X-W i ndo w/M otif标准。上述各计算机都直接接入冗余高速网络,可获得高可靠性、高速通讯和共享资源的能力。
(2)网络上接入的每一设备都具有自己特定的功能,实现功能的分布。每个节点严格执行其规定的功能,并通过网络与其它节点交换信息,既保证了某一设备故障只影响局部功能,又利于今后功能的扩充。
(3)操作员工作站、工程师工作站、培训工作站采用美国SUN公司生产的Blade2000工作站,该系列工作站是目前国际上最高性能的计算机之一。数据库服务器采用了COM PAQ公司的DS20E服务器及先进的A l pha集群系统。
(4)系统先进、可靠、冗余化的设计和开放式系统结构使系统既可靠实用,又便于扩充。
(5)系统由电厂层和现地层组成。现地层由12台面向生产对象的现地控制单元(LCU)组成。LCU为智能化结构,按取消常规和采用现场总线技术设计,每一套LC U均按双CPU配置,采用经CPU直接上网的连接方式,还配置工控机作为现地人机界面。
4 系统功能
(1)数据采集与处理。系统自动定时采集主要设备的运行状态和运行参数,并作必要的预处理,存入实时数据库,用于计算机系统实现画面显示、制表打印及完成各种计算、控制等。现地各种数据的采集基本由各自的LC U完成。LC U 采集到现场数据后,进行预处理,然后实时送至上位机作进一步处理,存入系统实时数据库。机组温度量由专用微机巡检装置采集处理后,由串口送至LCU,再由LCU送至上位机存入实时数据库。为适合现场运行情况,所有采集的数据点均可通过人机联系设置扫查投入与退出、报警使能与禁止标志,其参数限值可进行人工修改设置等。
(2)控制和调节。系统可实现自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)及一般的控制与调节。包括:机组开/停机顺序控制、机组同期操作、给定值控制、点设备控制和油、气、水系统的自动控制;220k V和13 8k V断路器、隔离开关、接地刀闸的控制与操作;厂用电设备的控制与操作;溢洪闸门集控及其配电设备的控制与操作等。
(3)人机接口。系统具有良好的交互式画面编辑工具和报表编辑工具,操作方便灵活。通过实时监控画面可完成设备状态监视、故障事故报警、数据刷新等;通过键盘、鼠标等人机接口设备可实现对设备的控制及管理。
(4)设备运行管理及指导。系统可实现历史数据库存储;自动统计机组工况转换次数及运行、停机、停运时间累计;被控设备动作次数累计及事故动作次数累计;峰谷负荷时的发电量分时累计;事故处理指导;操作防误闭锁等。
(5)自诊断及维护。系统提供完备的硬件及软件自诊断功能,包括在线周期性诊断、请求诊断和离线诊断。软件上使用 防火墙技术 ,以防病毒侵入本系统。
(6)数据通信。厂站层监控系统通过通信工作站与福州控制中心及中调实现实时数据通信。与现地LC U、状态监测系统、M IS系统、水情自动测报系统、继电保护及安全自动装置等实现实时数据通信。
(7)其它功能。系统还可实现安全运行监视、语音报警、程序开发及运行人员培训等功能。
5 结语
水口水电厂计算机监控系统改造后,系统功能完善,设备运行可靠性显著提高,运行、维护人员的工作量大大减少。与改造前相比,系统运行可靠,网络速度快,死机、误报警等现象明显减少,能真正实现无人值班和满足远方监控的要求。
作者简介:林蔚(1981-),女,福建福州人,工程师,从事自动化仪表工作。
(上接第73页)
试验质量要求如下:磁密在1T下,试验持续时间90 m i n,铁芯最高温升不大于25K,相互间最大温差不大于15 K,试验计算的单位铁耗值不大于厂家的参考值(1 57 W/kg)。试验过程中,实际磁密在0 984~0 995T之间,铁芯最大温升7 58 ,最大温差1 52 ,均小于规范要求。定子最大单位铁耗1 48W/kg,小于厂家提供的铁芯冲片单位铁耗允许值。该电站发电机定子直径相对较小,励磁线圈分4组,按等分布置,使磁通密度分布不均匀所引起的誤差较小,也使试验结果较理想。
7 结语
印度尼西亚阿莎汉 级电站2#机组定子铁芯磁化试验的各项数据均达到设计、规范的指标,且试验过程无异常现象,说明厂家设计制造和现场安装工作是成功的。
作者简介:童章龙(1973-),男,福建永定人,工程师,从事水电站机电设备安装调试工作。
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计算机监控系统在电厂的应用 摘要本文对水电站计算机监控系统的特点、意义、发展进行了综合阐述。 关键词水电站计算机监控电厂 一、水电站计算机监控的目的和意义 水电站计算机监控的目的和意义，就是通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监视、控制、调节、保护，从而保证水电站设备充分利用水能安全稳定运行，并按电力系统要求进行优化运行，保证电能的质量，同时减少运行与维护成本，改善运行条件，实现无人值班或少人值守。具体来说主要有以下几个方面： 1. 减员增效，改革水电站值班方式； 2. 优化运行，提高水电站发电效益； 3. 安全稳定，保障水电站电能质量； 4. 竞价上网，争取水电站上网机会； 5.简化设计，改变水电站设计模式。 二、水电站监控系统的发展 随着计算机技术的不断发展，水电站监控的方式也随之改变，计算机系统在水电站监控系统中的作用及其与常规设备的关系也发生了变化，其演变过程大致如下： 1. 以常规控制装置为主、计算机为辅的监控方式； 2. 计算机与常规控制装置双重监控方式； 3. 以计算机为基础的监控方式； 4. 取消常规设备的全计算机控制方式。 从国外水电站计算机监控系统发展的实践情况来看，水电站计算机监控系统大体上可分为两种模式。一种是专用型计算机监控系统，它是以原来传统上从事发电厂设备及其控制的公司，从常规控制的方法为出发点逐渐将计算机技术应用到水电站的控制之中。 该系统特点：其主导思想是按照电站监控原有的要求和习惯，能满足习惯性的控制要求，且总备品备件的品种和数量都少，但这些备品备件必须由原供货厂家提供。
另一种称为集成型或通用型计算机监控系统，是原来从事计算机技术研究的公司，在将计算机推广到水电站控制的应用中，仍明显地保留了计算机控制的思维方法，并用这种方法来改造或适应水电站控制的要求。 该系统特点：由于直接采用通用的控制计算机和接口，国内较容易选购备品和进行维护。由于控制计算机的研究和监控系统其余部分的研究可以分开进行，技术更新快，哪一部分有新技术都可部分改进，适宜于计算机技术飞速发展而价格迅速下降的今天。 三、水电站分层式监控系统的介绍 水电站分层分布式监控系统具有以下特点： 优点：一是提高系统的可靠性。凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现，提高了响应性能，减轻了控制中心的负担，减少大量的信息传输，提高了系统的可靠性；即使系统的某个部分因发生故障而停止工作，系统的其他部分仍能正常工作，分层之间还可以互为备用，从而也提高了整个系统的可靠性。二是提高了系统的灵活性和经济性。可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分阶段投资，提高了系统的灵活性和经济性。需要传送的信息量减少，敷设的电缆也大大减少，有利于减少监控系统设备的投资。（3）提高系统的工作效率。各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合，使最底层的计算机更为实用，系统的工作效率更加提高。 缺点：整个系统的控制比较复杂，常常需要实行迭代式控制；系统的软件相对复杂，需要很好地协调。分层分布式监控系统结构简图： 现场总线是应用于现场仪表与控制系统和控制室自动化系统之间的一种全分散、全数字化、双向、互联、多站的信息通信链路，实现相互操作以及数据共享。现场总线的主要目的是用于控制、报警和事件报告等工作。 现场总线一般包括物理层、数据链路层、应用层。考虑到现场装置的控制功能和具体应用增加用户层。开放性、分散性与数字通信是现场总线系统的最显著的特征。 水电站分层分布式监控系统一般分成：电站主控层，现地控制单元层，网络通信层。
某某电站计算机监控系统 1.水电发电设备监控的要求 （1）电网对水轮发电机组控制的要求 水轮发电机组的控制调节灵活，与火电厂相比，机组的启动和停止要求非常迅速，有时更要求频繁对负荷进行调节；另外，在电力系统的经济运行中，还必须考虑长距离输电的线路损耗，这都对电站计算机监督控系统提出了高要求。 （2）水轮发电机组控制的特殊性 水轮发电机组如何在运行时避开振动、汽蚀区，如何对油泵、水泵进行合理地切换这都是水轮发电机组常要面临的问题。 水电厂的自动化不仅要实现机组一级的自动化，还要实现电厂一级的自动化，即不仅要求机组、开关站及辅助设备实现自动监控，还要将全厂电气系统作为一个整体实现统一的监控；同时监控系统还要考虑水力系统对运行方式的制约，实现能与水库优化调度计划相协调的优化控制等等。 2.某某水电站计算机监控系统的设计原则 （1）某某水电站按“无人值班（少人值守）”的管理模式设计。运行初期在电站地下厂房中控室安排少量值班人员，系统稳定运行后运行人员将在某某枢纽管理综合楼电站控制室值班，电站地下厂房中控室将不再安排值班人员。计算机监控系统要与第一台机组同时投运。 （2）计算机监控系统能实现电站机组及其附属设备、全厂公用设备、断路器、隔离开关、接地刀闸等主要机电设备的远方控制，并具有事故分析和处理能力。 （3）计算机监控系统能完成与广西电网调度中心、某某电网调度中心、水情自动测报系统、主坝计算机监控系统、视频监视系统、电站继电保护信息管理系统、枢纽生产管理系统之间的通信。 （4）按电网调度自动化的要求将电站的主要信号和参数送至调度中心，并按调度中心给定方式，实现电站的优化调度、安全、稳定及经济运行。 （5）系统采用全分布、全开放系统，LCU这样的控制器应具有能独立工作能力，所有应用软件为模块式并且能同时运行。 （6）计算机监控系统能提供整个电站在正常和事故情况下可靠的操作环境和良好的实时响应特性。 （7）人机接口界面友好、操作方便。 3.某某水电站计算机监控系统的结构 系统结构图如下图 电站计算机监控系统由相互连接成网的如下设备组成：2套厂级管理工作站，3套操作员工作站，1套工程师工作站，3套通信处理站，1套电话语音报警处理站，1套打印处理站，4套机组现地控制单元（LCU），1套升压站现地控制单元（LCU），1套公用设备现地控制单元（LCU）。此外还应包括1套模拟返回屏，1台大屏幕投影仪，2台激光打印机，2台喷墨打印机，2台全厂公用便携式人机接口MMI，1套GPS时钟装置以及1套电站控制级UPS电源（含2台冗余UPS）。 （1）电站控制级 ① 2套厂级管理工作站，2套通信处理站，1套GPS时钟装置，1套电站控制级UPS电源将布置在地下厂房计算机室内。 ② 2套操作员工作站，1台大屏幕投影仪将布置在地下厂房中控室内； ③ 1套工程师工作站，1套打印处理站，4台打印机运行初期将布置在地下厂房计算机室，系统稳定运行后将布置在某某枢纽管理综合楼电站控制室；
水电厂计算机监控系统运行及维护规程 (DL/T 1009-2006) 1 范围 本标准规定了大中型水电厂计算机监控系统（简称监控系统）运行及维护的一般原则。规定了监控系统的运行操作、故障处理及日常维护、技术改造及技术管理要求。 本标准适用于大中型水电厂计算机监控系统的运行维护和技术管理。梯级水电厂和水电厂群的集中计算机监控系统可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）．或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2887 电子计算机场地通用规范 GB 9361 计算机场地安全要求 DL 408 电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分） DL/T822水电厂计算机监控系统试验验收规程 国家电力监管委员会第5号令2004年12月20日电力二次系统安全防护规定 中华人民共和国公安部第51号令2000年4月26日计算机病毒防治管理办法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 操作员工作站 operator workstation 远行值班人员与监控系统的人机联系设备，用于监视与控制。 3.2
工程师工作站 engineer workstation 维护工程师与监控系统的人机联系设备，用于调试、修改程序等。 3.3 培训工作站 training workstation 培训人员与监控系统的人机联系设各，用于仿真培训。 3.4 主机 main server 监控系统的实时数据及历史数据服务器。 3.5 测点 processing point 数据采集点，包括从现场采集和外部链路数据等。 3.6 网控 power grid control 监控系统与电网调度相关功能的控制权转移至电网调度，并由其操作员工作站完成对相关设备的唯一控制。 3.7 梯控 cascade dispatch control 监控系统与梯级调度相关功能的控制权转移至梯级调度，并由其操作员工作站完成对相关设备的唯一控制。 3.8 站控 station control 监控系统控制权在水电厂厂站层，并由其操作员工作站完成对设备的唯一控制。 3.9 现地控制 local control 监控系统控制权在现地，设备由现地控制单元唯一控制。
电站计算机监控系统、电能量计量系统、在线监测系统设备1、概述 糯扎渡电站计算机监控系统是由南瑞公司生产，主要包括电站监控系 统、电站在线监测及故障诊断系统、电站电能量计量系统。 1.1 电站计算机监控系统： 电站计算机监控系统监控范围包括水轮发电机组及辅助设备、公用设 备、厂用设备和500kV开关站设备及坝区泄洪设备等。计算机监控系 统设有与上级调度计算机监控系统的通信接口，接受集控、省调、南 方电网调度指令，实现“四遥”功能。此外，还设有与厂内消防报警 系统、工业电视系统、电站MIS系统、水情测报系统等设备之间的通 信接口，以实现与这些系统之间的信息交换。 电站计算机监控系统采用分布式体系结构。整个系统分电站级和现地 控制单元级两层。控制网络采用冗余交换式快速以太网，传输介质采 用光纤，现地控制单元采用现场总线连接远程I/O及现地智能监测设 备。 现地控制级设备包括机组现地控制单元LCU1至LCU9、500kV开关站 现地控制单元LCU10、公用设备现地控制单元LCU11、厂用设备现地 控制单元LCU12、坝区设备现地控制单元LCU13。每套LCU由主机架、 双CPU模块、双网络接口模块、现场总线模块、双电源模块、本地 I/O模件、远程I/O模件、电气量测量单元、同期装置(LCU11、LCU12、 LCU13除外)等组成。上述模件中除远程I/O模件组盘布置于所对应 被测设备的附近外，其余模件均装于LCU盘内。 公用及辅机控制系统包括对机组辅助设备及电站公用设备的控制。 1.2 电站在线监测系统： 在线监测系统自动采集、记录、分析水轮发电机组振动、摆度、轴位 移、局放、气隙、变压器油中气体、温度、油中微含水量等主要状态 参数。 电站在线监测系统由传感器、监测屏柜及后台机构成，其监测信息除
,第二篇水电站计算机监控系统的基本技术 任务一、水电站计算机监控系统的工作原理 子任务一、电站主控层的计算机监控原理 电站主控层（主要由上位机组成），介于电网层与现地控制层之间，是操作员监控运行过程的主要窗口，负责对控制过程的“控、监、传”。其“控”，就是将“人”的操作信息送入控制系统，实现运行状态的转换，其“监”，就是对系统的数据库进行管理，进而实现信息处理和送达，其“传”，就是在电网层与现地控制层之间实现信息的传递。在水电站主控层安装有水电站计算机监控系统的历史数据库、实时数据库、历史数据库管理系统、实时数据库管理系统、上位机软件系统和人机接口界面等。现地控制单元层的数据首先采集进入实时数据库，一方面，上位机软件根据设定的时间，通过实时数据库管理系统定时访问实时数据库的数据，并定时刷新人机接口界面，这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况；另一方面，实时数据库的数据定时存储入历史数据库，历史数据库可以由历史数据库管理系统进行管理，操作运行人员可以一次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。此外，实时数据库可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。主控层原理见（图2-1）。 图2-1 电站主控层的工作原理简图
子任务二、现地控制单元层计算机监控原理 水电站计算机监控系统的现地控制单元主要包括机组现地控制单元和开关站及公用设备现地控制单元。其中，机组现地控制单元主要在现场对机组运行实现监视和控制。它需要直接与水电站的生产过程接口，对发电机生产过程进行监控，运行中要实现数据采集、处理和设备运行监视，同时通过局域网与监控系统其他设备进行通信，以及完成自诊断等。同时，它要协调功能层设备如调速器、励磁装置、同期装置、备自投装置等与现地控制单元的的联动以完成调速、调压、调频以及事故处理等快速控制的任务。在上位机系统出现故障或退出运行时，现地LCU应能够正常运行和实现对水轮发电机组发电的基本控制。而开关站及公用设备现地控制单元主要完成对开关站以及公用设备的计算机监控。现地LCU主要技术有： 1.水轮发电机组的测量 水轮发电机组的测量主要包括电量和非电量的测量。电量包括交流电参数和直流电参数。非电量包括水位、油位、压力、温度等。 2.水轮发电机组的顺序控制 水轮发电机组的顺序操作功能是机组现地控制单元中自动控制的组成部分，是实现水电厂计算机监控的基础，其任务是按照给定的运行命令自动地按规定的顺序控制机组的调速器、励磁设备、同步装置和机组的自动化原件，实现机组各种工况的转换。常规机组通常有停机、发电和调相三种运行状态。机组的顺序操作主要是机组三种运行状态的转换，实际运行中，也包括发电、并网、空载、空转等运行状态的转换。 1）水轮发电机组的PLC控制系统设计 目前在水电站中广泛应用的计算机监控系统现地控制单元是以可编程序控制器（PLC）和人机接口界面（触摸屏）为控制核心的。PLC的输入输出原理如图所示：
精心打造 计算机监控系统管理制度 部门：万宝沟电站 年度：2016年度
计算机监控系统管理制度 第一章总则 第一条为加强万宝沟电站计算机监控系统的管理，确保计算机监控系统正常运行，特制定本制度。 第二条本制度包括：运行管理、维护管理、技术管理、安全管理。 第三条适用范围：电站计算机监控系统的管理。 第二章运行管理 第四条电站是计算机监控系统的运行维护管理部门，贯彻执行计算机监控系统各项技术标准、规程规范和管理制度；负责保障电站计算机监控系统相关设备正常工作所需条件，保障系统的安全、稳定运行，对系统运行率指标负责；负责电站计算机监控相关设备的日常巡视；负责自动化数据可靠上传、缺陷处理等维护、定检工作。 第五条计算机监控系统的安全是电站安全生产的重要环节，集中中心负责计算机监控系统软硬件的管理和维护，运行值班人员负责在操作员站上监视和控制。 第六条运行值班人员对计算机监控系统各设备进行定时巡检，及时发现计算机监控系统异常情况，并及时汇报处理。巡检内容应包括电站计算机监控系统各主机是否运行正常，各设备运行指示灯指示应正常，监控程序数据正常刷新，和各监控装置、智能设备通讯正常，监控功能正常。 第七条运行人员可按照现场运行规程的规定，对监控装置进行断电复位等简单缺陷处理工作。 第八条监控主机经验收合格投入运行后，如无特殊情况不得退出监控程序。 第九条运行人员严禁修改监控系统数据、配置，严禁在监控画面私自添加用户帐号和更改监控画面。 第十条运行人员如果发现监控装置设备紧急故障，如设备电源起火、有冒烟现象等，应立即断开监控装置电源，缓解故障情况后，及时通知相关人员进行处理。 第三章维护管理 第十一条电站维护专责对电站所有监控计算机及信息进行统筹管理，对电站所有监控计算机、设备进行登记、造册备案和维修；对软件系统进行维护和改造。 第十二条计算机监控系统的维护包括：系统故障后的系统软硬件、应用软件重新安装、根据运行需要对原有系统的功能完善，数据及系统备份，以及版本的升级等。 第十三条凡在电站计算机监控系统设备上的检修、试验、故障处理等工作，包括软件的修改、测试、对网络及硬件的维护等，必须办理工作票。 第十四条计算机监控系统的验收应按设备检修的验收规范进行。 第十五条应用软件（逻辑控制程序、数据库、画面及配置文件等）和硬件的更改必须经电站批准，重大技术更改须经总工程师批准。修改工作完成后需填写《计算机监控系统软硬件修改记录表》，集控中心定期进行检查。 第十六条电站根据定期工作计划，每月对计算机监控系统进行一次检测维护，并填写《计算机监控系统日常维护检测表》，班组审查、存档。 第十七条在对软件、监控程序、数据库、通讯规约、配置文件等进行修改之前及修改完成后均需对系统进行备份，以备意外情况下的及时恢复。 第十八条未经电站负责人批准，不允许任何人改变计算机监控系统网络拓扑结构。禁止计算机监控系统与Internet及其他系统连接。 第十九条计算机监控系统必须使用专用磁盘。 第二十条维护人员应定期对监控程序、数据库、通讯规约、配置文件、历史记录进行备份，应有不少于两份的可用备份，并存放于不同介质与不同地点。 第二十一条新增监控设备需经相应的验收程序后，方可投运。 第二十二条电站的计算机监控系统各装置由运行人员负责清洁。 第二十三条电站应建立计算机监控系统的定期巡检、定期校验、轮换规定，建立巡检记录簿、检验记录簿、缺陷处理记录簿，上述各项工作均应详细记录在相应的记录簿上。
NARI 南京南瑞自动控制有限公司水电厂计算机监控系统实施规范 （V3.0） 2006年8月
目录 前言 (2) 第一章上位机系统配置实施规范……………………3—5 第二章数据库配置实施规范…………………………6—15 第三章画面制作规范.......................................16—21 第四章报表制作规范.......................................22—23 第五章测点检查调试规范.................................24—28 第六章控制功能实施规范.................................29—35 第七章机组功率调节实施规范...........................36—45 第八章时钟同步功能实施规范...........................46—47 第九章外部通讯功能实施规范...........................48—49 第十章历史一览表实施规范 (50) 第十一章打印功能实施规范 (51) 第十二章双机切换功能实施规范 (52) 第十三章系统报警功能实施规范........................53—56 第十四章系统自诊断与自恢复功能实施规范 (57) 第十五章远动通信及梯调通信实施规范……………58—59 第十六章事故追忆功能实施规范……………………60—62 第十七章LCU同期控制功能实施规范………………63—65 第十八章SJ-22C转速测控装置调试方法……………66—67 第十九章SJ-40C温度巡检装置调试方法……………68—69 第二十章WEB浏览功能实施规范……………………70—82 第二十一章AGC/A VC功能实施规范…………………83—94 第二十二章OnCall功能实施规范……………………95—134
浅谈公伯峡水电厂计算机监控系统 公伯峡水电厂计算机监控系统采用中国水利水电科学研究院自动化所研制开发的H9000 V3.0系统，该系统自2004年9月投产以来，系统运行稳定，为电站的安全生产做出了重要贡献，并为电站进一步提高设备安全运行及自动化水平，实现“无人值班”（少人值守）奠定了重要基础。文章从H9000系统在电站的实际应用出发，介绍了系统结构、特点、配置以及功能实现。 标签：公伯峡水电厂；计算机监控系统；H9000 V3.0系统 1 引言 近年来，为了合理的利用我国有效的水资源，各地的水电站相继的建成，水电站的建设规模的不断扩大，有效的缓解了我国电力紧张的局面，同时也保证了水电站辖区内的农田灌溉用水和生产用水的需求。黄河所流过的区域，人们利用黄河水不仅保证了农业生产的需要，同时黄河所流经的区域内也是水电站建设的最有利位置。公伯峡水电站就是在黄河干流在青海省化隆、循化两县交界处汇集时所建成的以发电和灌溉供水需求为主的水电站，此水电站按无人值班方式进行的设计，并装设了H9000 V3.0计算机监控系统，已成为西北电网调峰、调频和事故备用主力电站。 本站计算机监控系统采用全计算机控制的分层分布开放式结构，由按功能分布的主控层及按对象分布的现地单元（LCU）层组成。 2 系统功能 2.1 主控层功能 主控层从LCU 实时采集反映全厂主要设备运行状态和参数的各类数据，如通信量、模拟量、扫查量和中断开关量等，并对全厂主要设备进行集中监控管理，主要包括设备调节控制、工况转换及参数设置等操作、防误操作输出闭锁、报警记录及历史查询、温度趋势报警与分析、事故语音报警、系统数据库管理等功能，实现自动发电控制（AGC）等高级应用，并与西北网调、青海省调以及黄河公司梯调进行通信，提供反映设备实时状态的遥信、遥测数据和接收西北网调下发的遥调、遥控命令。 2.2 现地控制单元层功能 LCU作为监控系统的底层控制设备，主要是完成各类数据的采集与预处理，随机响应主控级的召唤，向主控级发送采集的数据和各类报警信息，同时接受主控级的控制命令，进行有效性检查并核对后执行。而当主控级设备出现故障或退出运行时，LCU仍能正常运行和就地实现对设备的基本监控功能，如数据采集、处理；设备调节控制、工况转换等操作；事件顺序记录；硬件自诊断等。
喜河水力发电厂 计算机监控系统改造方案 批准： 审核： 编写： 维护部电气班 二0一五年一月二十七日 计算机监控系统改造方案
一．计算机监控系统基本情况 1.网络结构 网络系统采用全分层分布，开放式系统，网络结构以光纤以太网为总线。实行双网通讯，互为热备用。设有主控级和现地控制单元级。 2.主控级 以2套主计算机（兼操作员工作站、兼历史数据库）、1个工程师工作站（兼培训工作站）、2个通信工作站、1个厂长终端为核心，连同其外围设备（包括网络交换机和打印机等）、在计算机室的两套逆变电源等构成的主控级设备。其中，操作员工作站等放在中央控制室；工程师工作站（兼培训工作站）、通信工作站、厂长终端、逆变电源放在监控计算机室。 3.现地控制单元 现地控制单元接受主控级命令，直接面向控制对象，运行人员可通过现地控制盘上的人机界面进行控制和调节。 全厂共设6套现地控制单元设备。分别为机组现地控制单元（1～3LCU），开关站现地控制单元（4LCU），公用现地控制单元（5LCU），大坝现地控制单元（6LCU）。每个LCU由控制器、输入输出模块、温度测量盘（仅装于1～3LCU）和同期装置（仅装于1～3LCU和4LCU）等组成。各现地控制单元能脱离主控级，独立运行完成其现地监控功能，机组手动分步操作可通过机组现地控制单元来实现。 二．计算机监控系统改造背景 1.喜河计算机监控系统2006投产，受当时国内监控系统发展水平的限制，我厂计算机监控系统设计为非冗余配置（现地单PLC、单网络），监视、控制功能不全，随着时间的推移，加之电网调度对监控系统实时性、可靠性的要求也不断提高，接
入监控系统的数据量越来越多，系统规模越来越大，现有的监控系统已不能满足反事故措施及电力安全生产的要求。 2.我厂计算机监控系统2006年投产，已工作八年多时间，因长时间连续运行，元器件老化，频繁出现CPU插件损坏、以太网卡损坏、电源模块损坏等故障；上位机长期运行经常出现死机、通讯中断现象；运行中出现误报警或不报警现象，因语音库已满，无法进行增设，此现象严重影响了我厂设备的安全稳定运行。 3.由于计算机硬件设备更新换代较快，原有模块等设备已经无法购买。例如：2014年1月10日02时在进行出线场设备恢复运行时，GIS监控单元CPU插件损坏，监控无法发出合闸命令，备品插件与原插件型号不一致，程序无法顺利下载，导致330kV不能及时恢复；当日监控系统还发生了三号机LCU单元CPU插件损坏、一号机LCU与上位机通讯中断等缺陷，原因都是设备老化。 4.2013年10月开始操作员B站频繁死机，经过检查是由于主板老化故障所致，需更换操作员B站服务器，耗费大量人力和时间，更换服务器并重新安装系统后，B 工作站才恢复正常。 5.原监控系统自动化元件未按“无人值班，少人值守”要求配置，运行8年以上，老化严重。 三．设备存在的主要问题： 1．我厂监控系统机组LCU采用工业控制计算机进行数据处理和当地显示及数据通信。一旦出现故障，上位机与现地PLC的联系中断，运行人员无法进行正常的控制和监视。 2．由于工业控制机的不可靠，经常出现误报警和不报警现象。 3．LCU运行时间长已经老化。
1、水电站计算机监控的目的和意义，就是通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监视、控制、调节、保护，从而保证水电站设备充分利用水能安全稳定运行，并按电力系统要求进行优化运行，保证电能的质量，同时减少运行与维护成本，改善运行条件，实现无人值班或少人值守。具体来说主要有以下几个方面：（1）减员增效，改革水电站值班方式；（2）优化运行，提高水电站发电效益；（3）安全稳定，保障水电站电能质量；（4）竞价上网，争取水电站上网机会；（5）简化设计，改变水电站设计模式。 2、随着计算机技术的不断发展，水电站监控的方式也随之改变，计算机系统在水电站监控系统中的作用及其与常规设备的关系也发生了变化，其演变过程大致如下：（1）以常规控制装置为主、计算机为辅的监控方式；（2）计算机与常规控制装置双重监控方式；（3）以计算机为基础的监控方式；（4）取消常规设备的全计算机控制方式。 3、从国外水电站计算机监控系统发展的实践情况来看，水电站计算机监控系统大体上可分为两种模式。一种是专用型计算机监控系统，它是以原来传统上从事发电厂设备及其控制的公司，从常规控制的方法为出发点逐渐将计算机技术应用到水电站的控制之中。 该系统特点：其主导思想是按照电站监控原有的要求和习惯，推出的一种“朴实”的监控系统，能满足习惯性的控制要求，且总备品备件的品种和数量都少，但这些备品备件必须由原供货厂家提供。 另一种称为集成型或通用型计算机监控系统，是原来从事计算机技术研究的公司，在将计算机推广到水电站控制的应用中，仍明显地保留了计算机控制的思维方法，并用这种方法来改造或适应水电站控制的要求。 该系统特点：由于直接采用通用的控制计算机和接口，国内较容易选购备品和进行维护。由于控制计算机的研究和监控系统其余部分的研究可以分开进行，技术更新快，哪一部分有新技术都可部分改进，适宜于计算机技术飞速发展而价格迅速下降的今天。 4、水电站分层分布式监控系统具有以下特点： 优点：（1）提高系统的可靠性。凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现，提高了响应性能，减轻了控制中心的负担，减少大量的信息传输，提高了系统的可靠性；即使系统的某个部分因发生故障而停止工作，系统的其他部分仍能正常工作，分层之间还可以互为备用，从而也提高了整个系统的可靠性。（2）提高了系统的灵活性和经济性。可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分阶段投资，提高了系统的灵活性和经济性。需要传送的信息量减少，敷设的电缆也大大减少，有利于减少监控系统设备的投资。（3）提高系统的工作效率。各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合，使最低层的计
浅析水电站计算机监控系统 发表时间：2017-12-30T21:12:22.443Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：李朝辉[导读] 摘要：水电站运行20多年，机械和电气设备老化严重，为保证电站设备的运行安全和值班人员的人身安全，在以人为本的前提下，在坚持"无人值班"（少人值守）的原则下，决定进行技术改造，即增设监控监视设备，实施电站计算机监控系统。 （湖南浏阳市株树桥水库管理局湖南省长沙浏阳市 410300）摘要：水电站运行20多年，机械和电气设备老化严重，为保证电站设备的运行安全和值班人员的人身安全，在以人为本的前提下，在坚持"无人值班"（少人值守）的原则下，决定进行技术改造，即增设监控监视设备，实施电站计算机监控系统。文章对水电站计算机监控系统的技术要求、设计原则、系统的结构、配置，以及监控系统实施试运行后的效果，做了全面介绍。认为计算机监控系统方案实施后，提 高了电站运行的经济效益并保证了设备与人身安全，满足了电力企业发展及远方调度部门集控的要求。 关键词：水电站；计算机监控系统；实施方案 一、计算机监控系统的主要监控对象 3台8MW水轮发电机组、调速系统、励磁系统及其辅属设备；3台发电机出口开关、1台20MVA和1台10MVA主变压器，1台1.25MVA 近区变压器；110kV开关站；1回110kV出线；4回10kV出线全厂公用设备：包括10kV、6.3kV、400V配电系统、厂区排水泵、渗漏排水泵、消防供水泵、低压气系统、220V直流系统、空压机系统、火灾自动报警系统等。 二、计算机监控系统作用 对本电站主要设备进行运行监视和数据记录。对主要设备实施自动控制或直接控制。机组事故紧急停机、公用设备的启/停及自动切换操作由计算机自动完成，无须人工干预。对重要故障和事故进行语音报警。实现与上级调度部门通信。主要控制和监视功能均能在上级调度部门实现。 三、计算机监控系统构成 本电站计算机监控系统为分层式结构，由厂站层和现地控制单元层二部分组成。厂站层节点配置包括2台套操作员工作站、1台套通讯员工作站、1套同步时钟装置（内含GPS对时）、1台打印机。现地控制单元节点配置包括3台机组LCU、1套公用LCU。两层结构通过1套交换机实现通讯联接。 四、全站计算机监控系统结构分析 4.1操作员工作站 系统配置2台操作员工作站，1台通讯工作站等人机接口设备，工作站互为冗余。电站运行人员对电站设备的监视及控制，通过操作员工作站完成；维护和管理人员对系统的开发与维护，通过其中1台操作员兼工程师站完成。采用株洲南车基于交叉平台的电力系统监控组态软件SDP3000负责全站计算机监控系统，该系统提供强大的组态功能，可自由定义数据信息，制作监控画面、报表，支持多种标准通讯规约，稳定可靠、扩展性强、兼容性好，满足水电站、变电站、闸门调度等多种系统的使用要求。组态系统软件的立足于网络，其逻辑层次结构分为驱动程序层，实时数据库系统层，图形显示层，以及实现三层功能配套的设置及运行程序。可按功能或现场条件自由配置软件，使组网中的各台计算机运行相同或不同的程序模块，实现多种监控模式。主要组成模块有：实时画面监控报警、历史数据查询（以报表、曲线、柱状图等形式）、实时数据库、历史数据库、通讯管理及各种组态工具（监控画面制作、报表制作、数据信息定义等）。运行人员非常直观清晰地了解全站的设备运行状况，软件同时设置光字牌掉牌及语音报警功能，可让运行人员第一时间获取报警内容及时作出响应。 4.2现地控制单元（LCU） 4.2.1每台机组设置1套现地控制单元（LCU），每套LCU包括GE的PLC、施耐德的触摸屏、交流采样装置、温度测控和巡检智能仪表、自动准同期装置、转速信号装置、功率变送器、通讯设备、开出继电器及其他电子元件，通过随机组配套的励磁装置、调速器、非电量传感器、微机保护装置、高压室开关柜以及机组辅机等，形成一套完整的现地控制系统，来完成对机组的监视、控制和调节。现地控制单元LCU设有触摸屏，可实现人机对话，操作员可以在面板上进行相应操作，也可选择操作控制盘上的按钮和转换开关分步操作，而操作反馈信息会显示在触摸屏上。LCU上还设有“紧急停机”按钮，这个按钮是独立于计算机监控系统的硬接线回路完成。通过操作“紧急停机”按钮，可以直接跳发电机断路器、跳灭磁开关、关调速器，关闭进水钢管闸门。当负责主控的PLC退出控制时，紧急情况之下可以完成手动控制。机组辅助设备均各自构成独立的控制单元，通过双网（以太网与串口）通讯到LCU的PLC，由LCU统一完成机组自动控制全过程。机组LCU上设有交流采样装置、温度测控和巡检智能仪表实时监测，而机组监控中所需的非电量测量，皆以模拟量输入至LCU中的PLC，再以数字量输出，以便运行人员监视。 4.2.2公用LCU开关站与公用辅助设备设置1套现地控制单元（LCU），包括GE的PLC、触摸屏、自动准同期装置、通讯设备、继电器及其他电子元件，通过与机组LCU、开关站、非电量传感器、微机保护装置、高压室开关柜以及公用辅机的联系，来完成对隔离开关状态、跳变的监视、控制。 4.2.3洪闸门控制采用LCU集中控制模式，包括PLC、触摸屏、通讯设备、继电器及其它电子元件。各扇闸门皆有控制箱，其中闸门的开度皆由旋转编码器以数字量至闸门开度仪中，所监测数据，以4-20mA电流型模拟量输入至LCU，而闸门状态信号则以开关量输入至LCU，再由LCU通过光纤经网络通讯屏通讯至操作员工作站，便于运行人员直接在上位机监控大坝泄洪闸门。 4.3微机保护单元 本电站监控系统微机保护单元采用中国南车SDP-3000数字式测控保护装置，该装置采用整体面板，加强型单元箱，抗强振动、强干扰设计。该装置还设有完全独立的测量、保护模拟量输入隔离采样通道，采用专门的模拟和数字滤波设计，以及高精度交流采样技术，既满足了对测量精度的要求又满足了对保护动作大动态范围的要求，性能优越，安全可靠。 4.4辅机系统 辅机系统主要由油、水、气系统及其辅助设备组成，我站计算机监控系统中，各辅助设备均设置独立的自动控制单元，主要包括调速器油泵控制、技术供水控制、渗漏排水控制、集水井排水控制、高低压气机控制、升压站风机控制等。 4.5高压室开关柜
福建省***水电厂 电力监控系统安全防护方案 编制：*** 审核：*** 批准：*** *********开发有限公司 2017年05月
第1章电力监控系统安全防护方案 一、总体概况 ***水电厂共装4台机组，其中#1~#4机单机容量75MW,于1987年投运，接入福建电力调控中心。包括：#1~#4机组监控系统、一次升压站监控系统、调度数据网以及厂级实时监控系统、水情调度系统、故障录波系统、广域网相量测量（PMU）系统等。 二、安全分区 按照《电力二次系统安全防护规定》，原则上将发电厂基于计算机及网络技术的业务系统划分为生产控制大区和管理信息大区，并根据业务系统的重要性和对一次系统的影响程度再将生产控制大区划分为控制区（安全区I）及非控制区（安全区II），重点保护生产控制以及直接影响电力生产(机组运行)的系统。 按照表2.1中示例，列举并说明厂内全部电力监控系统的安全分区情况（包括集控中心）。
注： A1：与调控中心有关的电厂监控系统 A2：电厂内部监控系统 B:调控中心监控的厂站侧设备 与调控中心无关的电力监控系统不接入调度数据网。 三、网络专用 ●按3.1和3.2节示例要求，列举并说明厂内全部电力监控系统的网络描述（包 括集控中心）。 3.1 调度数据网 ●画出厂内调度数据网设备网络拓扑图，并说明使用的网络协议和通信方式。
●填写表3.1：网络描述及设备清单。 ●描述网络的组网方式及拓扑结构。表3.1：网络描述及设备清单 名称用途 是否使用独立网络 设备组网（请具体说 明） 是否与其他网络相 连（请具体说明） 调度数据网生产控制大区专用是，独立设备组网否
水电站计算机监控系统的设计及应用 摘要：根据当前的水电站计算机监控发展情况，通过计算机网络技术，利用自动的电压控制程序，合理分配各机组功率，实现系统的调度来提高水电站的自动化水平。同时，使用计算机监控系统可以降低运行控制人员的劳动量和水电站的运行费用。随着无人值班的普及，对于水电站计算机监控系统有了更高的要求。因此，智能化水电站将在以后的水电站自动化发展中成为趋势。 关键词：计算机监控系统；现地控制单元；厂站控制层 1.国内外水电站计算机监控系统的现状 目前在国外水电站计算机监控系统中有两种监控模式：“集成型”和“专用型”。两种模式各具有优缺点，“集成型”是一种开放的通用模式，其优点是以可编程控制器（PLC）为核心，通过励磁机、调速器、保护装置等设备的上传数据来实现监控，从而具有灵活的结构，通用性强，但同时也形成了其缺陷，就是设备冗杂，功能分散。它已普遍使用于发达国家，而且具有比较成熟的技术；“专用型”相对于“集成型”系统简洁，功能相对集中，但是设备进口的价格比较高。 2.某水电站计算机监控系统的设计 下文将以某水电站计算机监控系统项目为背景，介绍该水电站计算机监控系统的设计、选型、功能和应用。 2.1水电站概况 该水电站位于江西干流，浔江末端的长洲岛河段。本工程为江西下游河段广西境内的一个梯级电站。电站分为内江厂房和外江厂房，共装机15台单机容量42MW的灯泡贯流式水轮发电机。发电机母线是扩大单元接线，每3台发电机经1台变压器升压后接入开关站，内江中控室控制全厂15台机组及内外江所有附属设备，内外江距离4km，使用24芯单模光缆连接。 2.2水电站的中体计算机监控系统设计 水电站监控系统分为两个部分，即外江计算机监控系统和内江计算机监控系统，两者既可以单独运行也可以联合运行。内外江上位机均采用南京南瑞集团公司的NC 2000监控系统软件。在整个电站建成后运行人员平时将在内江厂房中的中控室对电站的所有设备进行监控。因此，在本文主要介绍该水电站计算机监控系统的外江部分。 计算机监控系统是使用的全分布开放式的全厂集中监控的方案，设置上位机（负责全厂集中监控任务的电厂级控制系统）、负责完成机组等公用设备的监控控制系统。
电厂电力网络计算机监控系统 通过对NCS系统的功能、结构、优势分析，发现相较于常规方式而言，自动化程度和成熟性的大力提升，是NCS系统最大的特点，其具备高度的可靠性、安全性、灵活性和稳定性，其入机接口简单易用，系统网络结构能强有力地支撑监控系统的运行需求，从而使整个火力发电厂电力系统达到更高的性能要求，安全可靠。尽管目前我国已将NCS系统作为发电厂电力监控的主要管理手段，其运行的效率和安全性有了大幅度的提升，然而，相较于发达国家而言，仍存在很大的差距，因而在NCS系统技术研究等方面的改进仍是研究人员需要努力的方向。 电气控制技术经过多年的发展，目前已进入以电力网络计算机监控系统为主要研究方向的高速发展阶段。基于NCS相较于常规控制方式具有明显的优点，目前新建的火力发电厂电力系统已广泛采用计算机监控系统进行操作。 一、系统方案引用的相关规范性文件 火力发电厂电力网络计算机监控系统的方案设计及其安装操作，可参照的规范性文件包括：《火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定》、和参照相关的NCS安装手册等有关标
准。通过对权威标准的遵循和参考，确保在安装过程中保持科学性和合理性，以保证发电厂以及系统在运行过程中能够保持稳定和安全。 二、NCS的系统组成 (一)NCS的系统功能 NCS系统应包括数据采集处理、监控报警、断路器和隔离开关的控制操作及其他设备操作、计算机系统或智能设备的同步对时、闭锁功能、统计和计算、打印记录、数据贮存和检索、进行运行指导、远动信息传送通讯等运行管理功能、在线自诊断功能和冗余管理等功能。[1] (二) NCS的系统要求 为保证火力发电厂电力网络计算机监控系统的合理、科学，保障建设工程的运行效益、确保电力系统可以稳定运行以及设备的安全性，应考虑诸多因素。[2]NCS的安装需要严格遵循的要求如下： (1)关联考虑NCS与远动系统及其通信装置。整个NCS系统
发电厂视频监控系统解决方案 概述电力生产企业下属的各车间和各装置均是生产安全防范的重点对象。一旦发生火灾或爆炸等事故，都将会造成重大的人员伤亡和国家财产的重大损失。为了坚持“安全第一，预防为主”的方针，制定和采取安全有效的防范措施，以加强对重点部位和危险性较大的作业场所的安全管理。电力生产企业应该对燃料系统、电气系统、除灰系统、保安系统等区域进行全方位的生产安全监控和环境安全监控。 电厂视频监控的特点： 视频监控点较多。 监控点距监控中心较远。 有“守望位”需求。 一般需要大屏幕显示。 有地理信息需求。 分车间或地域分别监控。 分部门、单位分别监控。 解决方案 针对电厂的监控需求，我们采用嵌入式硬盘录像机集中监控模式，各监控点的模拟信号通过模拟信号线或光纤传输到视频分配器，然后分别传输到矩阵和嵌入式硬盘录像机，矩阵信息传输到大屏幕，硬盘录像机编码压缩图像信息并传输到监控中心，监控应用系统解码还原图像。监控系统软件采用HY3000系统。如果不采用矩阵方式，也可以采用硬解压方式，将数字信息转换为模拟信息，并输入到大屏幕上，由大屏幕控制服务器完成矩阵功能。 方案B 对大屏幕控制采用了我公司的大屏幕控制系统，它采用硬解码方式，将数字信号转换为模拟信号，并输出到大屏幕上，与方案A相比，方案B也可以实现大屏幕显示与控制，但其造价更低。 方案特点 采用嵌入式硬盘录像机可抗病毒干扰，系统稳定。 集中存储，随时追述。 维护方便。 具有很强的扩展能力。 系统功能 系统采用桌面程序与嵌入式硬盘录像机直接连接的方式，具有系统功能全面、部署简单等特点。包含系统配置、实时监控、电子地图、录像管理、报警管理、工具集等功能模块，可满足变电站、电厂等视频监控应用。 实时监控 实时图像：实时显示各监控点图像、支持图像的1、4、9、12、16画面显示，允许多画面切换，全屏幕显示。 实时图像参数调整：包括亮度、灰度、饱和度等参数设置，可以调整通道名称、当前时间的显示位置。 镜头拖拽显示：可将镜头拖入任何一显示画面进行实时预览，允许两画面交换。 巡视功能：可以进行当前
电站计算机监控系统的目的意义 实现水利水电工程可持续发展离不开现代控制管理手段，实现自动化、信息化是水利水电工程现代化的基础和重要标志，通过自动化系统设施建设，提高信息采集、传输的时效性，为实现水利水电工程水资源优化配置提供手段，为防汛抗旱决策提供依据，为水利水电工程更好地服务经济社会发展创造条件。 (1）自动化控制信息化管理是实现水利水电工程水资源优化配置的需要 水利水电工程的主要目的是尽可能最大限度提高水资源的综合利用效益，即结合天气、工程、农业生产状况等变化因素制定配水和蓄水计划。 (2）自动化控制信息化管理是实现水利水电工程水资源优化调度的需要 优化调度是实施水利水电工程水资源优化配置的保障措施，优化调度的前提是要及时掌握水利水电工程水资源、设备运行、用水户的水资源的需求。水利水电水资源调配必须及时，不能滞后于客观实际的变化，才能达到优化调度的目的。 （3）自动化控制信息化管理是实现水利水电工程防汛抗旱的需要 防汛抗旱是建设水利水电的重要内容，水利水电工程防汛保安及灌区抗旱执行节约用水要求建立一套水电站水位实时监视控制系统才能满足用水管理控制技术的要求。 （4）自动化控制信息化管理是实现水利水电工程无人值班少人值守
的需要 为了适应时代发展的要求，提高电气设备安全和自动化水平，改变水利水电管理用人多、效率低的落后局面，水利水电的值班方式逐步从多人值班向少人、无人值班方式过渡。运行管理体制的改革，必将促进水利水电厂站的技术进步，提高安全经济运行管理水平，对设备提出了更高的要求。同时水利水电工程效益的发挥，需要整个系统工程的协调正常运行。因此，一项重要的任务是需要就地监视和控制水电站的运行状况，并将信息及时地传送到电站控制中心或电力调度（或水利防汛指挥）中心，这就要求利用信息技术、计算机网络技术建设采集水电站的数据、信息，完成实时监视控制，以承担水利水电工程运行状况的监控任务。