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青铜峡电站水轮发电机组技术供水系统的优化【摘要】为了解决青铜峡电站水轮发电机组技术供水系统管路设备冗余，操作维护复杂、工作量大，运维成本高的现状，进一步实现技术供水系统的自动化，在满足水量水质及供水可靠性的基础上，对电站技术供水系统的敷设进行改进，并对改进后的系统论证了可行性及经济效益。
【关键词】青铜峡电站;水轮发电机;技术供水系统一、前言水轮发电机组技术供水系统主要作用在于发电机的冷却。
水轮发电机运行时必然产生电磁损失、机械损失，同时推力轴承、上导轴承及水导轴承三组轴承还会产生机械摩擦损失。
这些损失转化为热量，如果不能及时降低热量引起的温升，将严重影响发电机出力，甚至发生事故造成发电机无法非停。
青铜峡电站技术供水系统现采用两路水源三组滤水器单元自流供水方式：坝前取水口作为主水源配备一组自动滤水器，蜗壳取水口作为为备用水源配备两组滤水器。
技术供水的对象包括：发电机空气冷却器、发电机推力轴承、上导轴承和水导轴承冷却器等部件。
技术供水系统在运行维护中暴漏出阀门敷设冗余，管路复杂，运行及检修维护量大，自动控制受限等问题。
本文针对现技术供水系统布置方式进行分析，提出优化改进方案。
青铜峡水电站属于低水头、大流量，多泥沙水情，技术供水的设计，要求满足冷却器正、反向进水方向切换的要求，从而在运行中能及时冲刷冷却器及管路中的泥沙附着物，提高冷却效果。
极端情况下防止取水口堵塞影响发电机运行，还需要满足能够切换取水口的要求。
考虑技术供水系统对电站水量水质等实际要求，改进系统立足于以最少工程量实现最优化改进，对已成熟的滤水器选型、阀门选型及管路管径选型沿用原系统选型，主要立足于精简供水系统敷设方式。
二、现技术供水系统分析（以电站7号机组技术供水图为例）图一水轮发电机技术供水系统原方案图一所示改进前机组技术供水方式：1.水源：系统采用坝前水库取水和机组蜗壳取水两路水源2.技术供水运行方式：坝前取水供水方式：开启：7204、7205、7206、7219、7220、7208、7211、7209、7213阀后，关闭：7241、7207、7221、7222、7210、7212、7214、7215阀机组蜗壳取水供水方式：开启：7241、7207、7221、7222、7210、7212、7214、7215阀后，关闭：7204、7205、7206、7219、7220、7208、7211、7209、7213阀。
白水峪水电厂计算机监控系统及相关设备升级改造李伟【摘要】The upgrade and renovation work of computer monitoring system and devices in Baishuiyu Hydropower Station is introduced , including the renovation on connection and communication of new operated devices , which greatly im-proves the operational reliability of the monitoring system and devices .%通过对计算机监控系统升级改造，以及对新投产各类设备的接入和通信的改造，充分发挥了监控系统的效能，大大改善了监控系统及相关设备的运行可靠性。
【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P34-37)【关键词】白水峪电厂;监控系统;升级改造;保护;OpenCOM通讯管理机【作者】李伟【作者单位】湖北省谷城银隆电业有限公司，湖北谷城 441700【正文语种】中文【中图分类】TP277.2银隆公司管理的白水峪水电厂位于汉江支流南河的中游，坝址在湖北省谷城县南河镇东坪村。
电站坝址控制流域面积6 000 km2，水库总库容1．48亿m3，总装机容量为50 MW，属不完全季调节大二型水库、中型水电工程，是襄樊地区电网的骨干调峰、调相电站。
1 项目实施情况白水峪电厂计算机监控系统整套系统由长江三峡能事达电气有限公司于2005年提供，系统包括1～4号机组现地控制单元、开关站现地控制单元、公用设备现地控制单元、水工闸门现地控制单元、计算机网络、若干操作员工作站以及调度通讯单元等设备组成。
其结构如图1所示。
随着设备运行年限的增加，公司对计算机监控系统及部分老旧设备，将分期、分批地进行技术升级和改造，以满足电厂稳定、可靠、安全运行的需要。
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。
青铜峡水电站计算机监控系统与升级改造
【摘要】文章分析了计算机监控系统必须改造的原因，并提出了改造方案，系统地介绍了分层全分布开放式、数据库分布管理的监控系统及其结构、功能、特点，并介绍了该系统在青铜峡水电站的运行情况及使用效果，提高了电站运行的经济效益，逐步满足了现代电力企业发展要求及远方调度部门集控要求。
【关键词】青铜峡水利枢纽；监控系统；升级改造
1.计算机监控系统改造原因
青铜峡水利枢纽工程于1958年8月开工建设，1978年8月8台机组全部投产发电。
40多年以来，设备已严重陈旧老化，自动化水平很低，其间也对部分机组监控系统进行了改造，但由于各监控系统控制单元（LCU）已经运行了很长时间，各LCU配置及功能比较简单，无法满足电网调试部门及上级集控部门对电站实现“四遥”功能及集控功能的要求。
综上所述，监控系统改造势在必行。
2.计算机监控系统设计原则
电站计算机监控系统采用分层全分布的、开放式、数据库分布管理的系统结构，系统功能分布配置，主要设备采用冗余配置，当系统中任何一部分设备发生故障时，系统整体以及系统内的其它设备仍能继续正常工作且功能不会减少。
其功能上应主要满足以下要求：
（1）青铜峡水电站的运行值班方式按“无人值班”（少人值守）的原则设计，并按照无人值班的原则预留接口和平台。
为电站今后实现“无人值班”（少人值守）打下有力的基础。
（2）电站监控方式采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案。
设置统一的全厂计算机监控系统，不再设置独立的常规监控设备。
（3）出于电站安全性、可靠性考虑，电站另外设置简单的紧急停机、安全闭锁和事故动作的硬接线回路，满足计算机监控系统。
（4）计算机监控系统软件功能及硬件配置要满足电网调试部门及上级集控部门集控要求。
3.计算机监控系统的结构
3.1网络结构及特性
电站层主网采用双星型以太网结构，在计算机室设置2套工业以太网交换机。
电站层主干网络采用TCP/IP通讯协议，网络传输速率为100Mbps/lOOOMbps
自适应式，传输介质为光纤及双绞线，主用网络发生链路故障时能自动切换到备用链路。
现地控制单元层按被控对象分别配置8套机组LCU、1套开关站LCU、1套厂用电及公用系统LCU。
在LCU以下采用现场总线用以连接远程I/O及现地智能监测设备。
现场总线采用开放、通用的协议，传输速率须大于1Mbps。
相应现地生产过程里的各种继电保护装置、自动装置、励磁装置、调速装置、自动化设备和装置、监测仪表和装置、监测系统、机组辅助设备和全厂公用设备由PLC 组成的控制系统均挂在相适应的总线上。
3.2设备配置
主要设备由电站层及现地控制层设备组成，电站层及现地控制层的各主要设备以网络节点的形式接入电站层主网。
（1）电站层设备主要配置如下：
2套厂级中心计算机；2套操作员工作站；1套工程师工作站；2套调度通信服务器；2套集控通信服务器；1套生产调度信息服务器；1套厂内通信服务器；1套ON-CALL及语音报警服务器；1套GPS时钟；1套电站层UPS（不间断电源）设备；l套电站层网络设备；2台交换机及1套路由器（集控中心专用）青铜峡水电站系统配置结构图如图1所示。
（2）现地层设备配置如下：
8套机组现地控制单元（机组LCU，LCUl一LCU8）
1套开关站现地控制单元（开关站LCU，LCUl0）
3.3 电站控制层各节点设备结构
为了提高系统的实时性及可靠性，本计算机监控系统采用全分布式结构体系，即系统功能分布和数据库分布。
全厂数据库分布在厂站层各节点计算机中，各现地单元数据库分布在各个LCU中，系统各项功能分布在系统的各个节点上，每个节点计算机严格执行所指定的任务并通过系统网络与其它节点计算机进行通讯。
2套厂级中心计算机
主要负责ACC和A～C计算和处理、实时数据库的数据采集与管理、电站层数据采集与管理、计算机管理、事故故障信号的分析处理、参数越复限记录、各类运行报表生成和储存、历史数据库的生成、转储，系统时钟管理等。
2套操作员工作站
系统设置2套操作员工作站。
每台操作员工作站的作用和地位完全相同。
操作员工作站实现运行人员对电站的监视和控制。
1套工程师工作站
硬件配置和操作员工作站基本相同。
主要负责系统的维护管理、功能及应用的开发、程序下载等工作。
2套调度通信服务器
两台通信服务器互为热备用方式运行。
每台调度通信服务器可独立完成对宁夏网调的数据通信，并可实现通过专用通信线及调度数据网与对侧调度通信。
2套集控通信服务器
两台集控通信服务器作为与流域集控中心的调度通信，两台通信服务器互为热备用方式运行。
每台集控通信服务器可独立完成对流域集控中心的数据通信，并可分别实现通过专用通信线及调度数据网与流域集控中心通信。
1套生产信息查询服务器
主要负责用于电站生产管理、状态检修及历史数据库的生成等，并满足MIS （管理信息系统--Management Information System）系统的访问要求。
1套厂内通信服务器
厂内通信服务器用于处理电站计算机监控系统与其它自动化系统如机组状态监测系统、火灾报警系统、工业电视系统、电能量采集系统等之间的数据通信。
ON-CALL及语音报警服务器
完成电站语音（在报警条件下向操作员发出中文语音报警信号）/电话报警、电话查询、事故自动寻呼（ON-CALL）及手机短信报警，并兼做报表制作等工作。
