sd200技术说明书

国电南自

Q/GDNZ.J.10.23-2000

SD200

水电站自动化系统

技术说明书

国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO., LTD

SD200型

水电站自动化系统

技术说明书

编写 陈 军

审核 史 恒

批准 郭效军

2001年 2月 28日

目 次

1. 概述 ……………………………………………………………………………1

1.1. 研制背景 ……………………………………………………………………1

1.2. 系统特点 ……………………………………………………………………3

1.3. 系列产品构成 ………………………………………………………………3

2. SD200系统引入水电厂的形式 ………………………………………………5

2.1. 以计算机为基础 ……………………………………………………………5

2.2. 以计算机为主，简化常规为辅 ……………………………………………5

2.3. 以常规为主，计算机为辅 …………………………………………………6

3. SD200系统在水电厂控制形式 ………………………………………………7

3.1. 集中式 ………………………………………………………………………7

3.2. 分散式 ………………………………………………………………………7

3.3. 分布式 ………………………………………………………………………7

3.4. 分层分布式 …………………………………………………………………7

3.5. 全开放、全分布式 …………………………………………………………7

4. 系统结构与典型配置 …………………………………………………………8

4.1. 系统结构 ……………………………………………………………………8

4.2. 上位管理层构成 ……………………………………………………………10

4.3. 现地控制层构成 ……………………………………………………………10

5. 系统功能 ………………………………………………………………………12

5.1. 数据采集与处理………………………………………………………………12

5.2. 事故顺序记录（SOE） ………………………………………………………12

5.3. 事故追忆记录及相关量记录 ………………………………………………13

5.4. 有功功率联合控制（AGC） …………………………………………………13

5.5. 无功功率联合控制（AVC） …………………………………………………14

5.6. 控制与调节 …………………………………………………………………14

5.7. 显示、打印与参数设置 ……………………………………………………15

5.8. 电厂设备运行管理 …………………………………………………………16

5.9. 系统通讯 ……………………………………………………………………16

5.10. 中文语音报警 ………………………………………………………………17

5.11. 卫星同步对时 ………………………………………………………………17

5.12. 系统自诊断与自恢复 ………………………………………………………17

5.13. 培训仿真 ……………………………………………………………………17

6. 主要技术指标 …………………………………………………………………18

6.1. 系统容量 ……………………………………………………………………18

6.2. 实时性 ………………………………………………………………………18

6.3. 可靠性 ………………………………………………………………………18

6.4. 安全性 ………………………………………………………………………19

6.5. 使用环境 ……………………………………………………………………20

7. 产品（系列）简介 ……………………………………………………………21

7.1. SDQ200微机自动准同期装置 ………………………………………………21

7.2. SDD200微机电量采集装置 …………………………………………………28

7.3. SDZ200微机综合采集装置 …………………………………………………32

7.4. SDW200微机温度巡检装置 …………………………………………………34

7.5. SDB200智能数字表 ………………………………………………………37

7.6. 发光管开关位置指示灯 ……………………………………………………39

7.7. SDM200闸门控制系统 ………………………………………………………40

7.8. SDM201微机闸位计 …………………………………………………………43

7.9. SDT200水轮机微机调速器（电柜） ………………………………………46

7.10. SDF200水电厂计算机辅机控制系统 ……………………………………50

8. 系统软件简介 …………………………………………………………………64

8.1. 基本组成 ……………………………………………………………………64

8.2. 软件特点 ……………………………………………………………………65

8.3. 软件清单及简要说明 ………………………………………………………65

9. 定货须知 ………………………………………………………………………67

9.1. 系统接口参数…………………………………………………………………67

9.2. 系统结构形式…………………………………………………………………68

9.3. 设计生产流程…………………………………………………………………69

SD200系统概述

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1 SD200系统概述

1.1. 研制背景

水电自动化是水电建设的一部分，在２０世纪２０年代的美国、瑞士等国家即己出现，４０年代，水电站运行采用在中控室和机旁两级值班；５０年代后期，开始实现无人值班，由上级调度所或梯级调度所遥控。在工业发达国家，无人值班或少人值守的水电站已占绝大多数，而在我国却只有很少几个，多数电厂还保留着两级值班的模式，这使我国水电厂的劳动生产率比国际水平低许多。绝大多数水电厂还处于“两低、两高、一多”水平，即人均电量、供电可靠性低；损耗和水耗高；单位千瓦设备用人多；计算机和相应自动化配套装置和元件的应用使水电站自动化进入一个新的发展阶段，计算机监控是水电站自动化今后的发展方向。

虽然我国水电自动化水平距国际水平还有差距，但是，自８０年代后期，我国水电自动化的发展很快。特别是国家实行业主负责制、流域滚动开发以来，由于业主在集资建设、自主经营、卖电还贷的机制中唱主角、负主要的责任，因此提高劳动生产率必然地成为业主追求的目标，自动化可以将发电机层、水轮机层、公用设备及前池尾水的测量、信号、操作控制等均集中到控制室进行，不设就地值班达到少人值守或无人值班的目的，帮助业主实现减人增效SD200系统概述

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目标。另外，水电站一般都地处偏远地区，山高岭峻，交通不便，生活、房舍、文化、教育、医疗、福利均受自然条件制约；业主为了留住人才、少“办社会”、提高劳动生产率，一般都选择注重经济效益，人员益少不宜多的建设原则，有的将基地选择在电站所在地区的大城镇中，并在此建立流域控制中心和生活基地；自动化帮助他们实现了这一愿望，同时减轻了工作强度，提高了电厂的发电质量，这些就是为什么９０年代有条件的电厂都积极上电站自动化的原因。

但是，我国水电行业企业多，底子薄；自动化的基础设施还不完善，许多中小水电站投资或技改资金有较大的限制，自动化技术装备仍很落后。即便如此，地方集资办电的业主还是需要提高中、小水电站劳动生产率，减人增效,提高运行水平;急需性能价格比较优的更新换代产品，SD200型水电站自动化系统正是基于此而开发研制的。

从水电在电力系统的作用和地位来看：电力系统是一个包括发电、输电、变电、配电、用电在内的完整体系，电力生产的特点是电能难以储存，发输变配用电要随时保持平衡，而用电是随时变化的，发电出力也必须随时变化，否则电网的频率将保持不住额定值，从而对用电造成危害。水电是电力系统稳定运行的重要调节手SD200系统概述

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段，具有调峰、调频、平衡发电等重要功能。目前，在电力系统愈来愈大，电压等级愈来愈高的情况下，要保持电力系统正常供电，就必须依靠大量自动装置，快速隔离故障，调整运行方式。水电自动化是如今电力系统安全可靠运行的基础设施和装备，同时也是电力系统经济运行的手段。水轮机组及水电厂自动化更应反应灵敏、安全可靠。

另据调查统计，采用计算机监控可以提高电站运行的效益，例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行、曲线编制及科学调度、多发峰电等，每年可增加发电量２％左右；同时采用计算机监控电厂电力、电量及运行工况后，及时发现并排除事故隐患，事故后能及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复供电使系统事故率下降，处理事故时间减少，如此每年增加发电量１％左右，而且能产生巨大的社会效益；另外采用计算机监控可以实现其它控制装置所无法实现的动态调节功能，使电力系统保持有功、无功的优化运行及稳定性、安全性，这样可降低损能０.５％以上。另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设施和工资支出，经济效益十分可观。例如某装机容量为5.4万KW水电厂采用计算机监控之前年平均发电量2.6亿千瓦时，人员400人；采用计算机监控之后年平均发电量3亿千瓦时，人员70人；