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基于CSPA-2000实现水电站监控系统智能化

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升 压 变 压 器 、 高 压 配 电 装 置 和 监
视 、 控 制 、 测 量 、 信 号 和 保 护 性 电
具 有 高 可 靠 性 措 施 、 抗 强 电磁 干 扰
能 力 、 大 容 量 数 据 吞 吐 能 力 、 智 能 化数 据 处 理 能 力 、开 放 的 系统 接 入
典 型 的被 热议 的 话题 。 水 电是 清 洁 绿 色 能 源 ， 可 再 生 ， 无 污 染 ， 运 行 费 用 低 ， 便 于 进 行 电 力 调 峰 ， 有 利 于 提 高 资 源 利 用 率 和 经 济 社 会 的 综 合效益 。 我 国 水 电 资 源 丰 富 ， 水 电 事 业 的 快 速 发 展 为 国 民 经 济 和 社 会 发 展
自厂 家 设 备 的 互 操 作 ， 方 便 信 息 共 享 ，简 化 系统 集 成 过 程 。
常 规 水 电 站 自动 化 设 备 主 要 包 括 由 水 轮 机 和 水 轮 发 电 机 组 成 的 水
轮 发 电 机 组 、 附 属 的 调 速 器 、 周 期 装 置 、 油 压 装 置 、 励 磁 设 备 等 。 电
勃发展 。
新 一 代 现 场 总 线 分 布 式 综 合 监 控 系
统 ，具 备 领 先 的 硬 件结 构 、开 放 的 软 件 平 台 和 强 大 的 应 用 功 能 。 系统 是 基 于 Ｉ Ｃ６ ８ ０ －４ ０ 际 标 准 开 发 的 Ｅ １ ５ －７ ｌ 国
水 电 站 计 算 机 监 控 系统 ，可 以实 现 来
享 和 控 制 系 统 的 优 化 ，为 此 水 电 站 系 统 中 不 同 自 动 化 设 备 应 具 备 互 操
做 出 了 重 要 的 贡 献 ， 同 时 还 带 动 了
中国 电力 自动 化 领 域 的繁 荣 发展 。
大 型 水 电 站 的 机 组 单 机 容 量 将 向 巨 型 化 发 展 ， 同 时 由 于 电 网 调 峰 、 调 频 、 调 相 的 需 要 ， 中 小 水 电 也 将 蓬
列 、 Ｌ ｎ ｘ及 Ｓ ｌｒｓ 统 。 系 统 软 件 ｉｕ ｏａ ｉ系 采 用 模 块 化 设 计 结 构 ，可 实 现 分 布
式功 能部署 。
图１ 典型水 电站监控设备组 成示意
２４ 全息压缩存储的历史数据 库管理 ．
作 的 需 求 ， 国 际 电工 委 员 会 （ Ｅ Ｉ Ｃ）
气设备 等 （ 图 １ 。 见 ）
能 力和 更为全 面的 系统功能 。
１ Ｓ Ａ ０ ０ 型水 电站 智 Ｃ Ｐ 一２ ０ 大 能 监 控 系 统
ＣＳ Ａ－ ０ ０ 型 水 电 站 智 能 监 Ｐ ２０大 控 系统 是 一 个 集 计 算 机 技 术 、控 制 理
论 、通 信 、 网络 、 电力 电 子 为 一 体 的
。 ． ．
２ １年 第 ８ 第 ｌ ００ 卷 Ｏ期
Ｓ ＮＧＦ Ｒ Ａ Ｏ
ＥＬ ＥＣＴＲＩ ＰＯＷ ＥＲ … … … … … ・ … … … ・ ・ … ・ Ｃ ｌ Ｔ … ・，
深 信 服 科技
率 、延 时 、坏 点 、死 数 据 、 量 程 处 理 等 多 种 数 据 处 理 。 服 务 器 ＤＰ 一 处 统 理 开 关 量 变 位 和 报 警 ， 同 步 熟 数 据 ，保 障 系 统 设 备 状 态 检 测 的 准确 性 ；服务 器 Ｄ Ｐ透 传 生 数 据 ， 工 作 站
０ 引 言
当 今 全 球 面 临 着 各 种 各 样 的 问
题 ，其 中能源 匮乏 和环 境保 护 是２ 个
气 装 置 除 水 轮 发 电 机 及 其 附 属 设 备
外 ，还 包 括 发 电机 电压 配 电设统 的 性 能 显 得 更 加 重 要 ， 影 响 更 大 。 要 求 控 制 系 统
…
…
…
…
…
…
…
…
一
…
…
…
ＥＬ ＥＣＴＲｌ ＰＯＷ ＥＲ Ｃ ｌ Ｔ
蜃 基 ： Ａ ； ５ 信
２ Ｆ ｉ ； 黻 技
Ｒ 一
２ 实 Ａ ００ ０ ［ Ｐ － 现 水 电站
监 控 系统 智 能化
张志东 ．黄 磊 （ 四方继保 自动化股份有限公 司．北京 １０ ８ ） ０ ０ ５
Ｃ Ｐ ２ ０ 大 型 水 电站 智 能 监 ｓ Ａ一 ｏ Ｏ
控 系 统 具 有 以下 技 术 特 点 。
２ １基于ＩＣ １５ 的系统通信 ． Ｅ６８０
水 电 站 监 控 系 统 是 一 个 复 杂 的 系统 ，涉 及 到 电气 、机 械 、 水 利 、 自动 控 制 等 多 个 专 业 的 相 互 配 合 ， 然 而 各 系 统 自动 化 设 备各 为其 用 ， 使 得 系 统 之 间 无 法 集 成 ， 甚 至 形 成 信 息 孤 岛 ， 不 利 于 水 电 站 信 息 的 共
独 立 处 理 过 程 参 数 量 变 化 和 判 别越
限 报 警 ，减 少 网络 报 文 ， 降低 网络 负荷 。
２ ３系统软１ 跨平 台模块 化技术 ． 牛
系 统 软 件 采 用 跨 平 台 方 式 设
计 ，可 运 行 多种 硬件 平 台 和 操 作 。 如 基 于 ＲＩ ＳＣ硬 件 平 台 的 Ｕｎ ｘ系 统 ｉ （ ｏ ａ ｉ 、ＡＩ Ｓ ｌ ｒｓ Ｘ、 ＨＰ －ＵＸ等 ） ， 基 于 Ｉ ｔ ｌ 件 平 台 的 Ｗ ｉ ｄ ｗｓ ｎ ｅ硬 ｎ ｏ ＮＴ系
ｒ— —— — １
作 性 ， 使 水 电 站 各 个 系 统 之 间 能 够
２ 系统 关 键技 术
具 有 巨 型 机 组 的 特 大 型 水 电
顺畅地 进行 信息 交换 。
为 满 足 水 电 站 监 控 系 统 对 互 操
３ ＥＬＥＣＴＲＩ ＰＯ Ｗ ＥＲ Ｉ ０ｊ Ｃ Ｔ
技 术
系 统 通 过 专 用 的 历 史 服 务 对 海 量 数 据 进 行 快 速 的 压 缩 和 存 储 ， 使

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ECMS发电厂监控管理系统CSPA系统介绍(售前)

ECMS发电厂监控管理系统CSPA系统介绍(售前)

• 机炉电一体化 • DCS侧重于热工系统的监控
• FECS侧重于发电厂电气系统的监控 • DCS需要实现电气自动化，与FECS一体化
• 电气监控水平的提高
• 电网中变电站综合自动化的技术已经很先 进成熟
• 网控NCS和厂用电监控FECS的一体化 • 机组FECS纳入机组DCS
2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系统
什么是FECS？
Fieldbus Electrical Control System， 基于现场总线的电气控制系统，简称FECS 系统
2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系统
FECS系统符合DCS向FCS发展的方向
• 用FECS取代DCS中的电气自动化 • 用保护测控装置取代DCS的电气IO
2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系统
FECS实现方式及关键技术
2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系统
机组FECS纳入机组DCS的关键
• DCS系统的开放性 • 接口方式及性能要求 • 通信的可靠性（网络通信机制） • 分散安装的终端设备的可靠性（电磁干扰）
2020/7/7
CSPA2000发电厂电气自动化系统
FECS系统关键技术指标
可靠性
就地安装的综保装置………………抗干扰能力 网络结构的可靠性…………………冗余配置要求
稳定性
大量的终端设备和信息量…………后台管理能力 多种终端设备及通信协议…………通信管理 DCS系统网络通信能力……………信息控制
某DCS的系统结构及通信(示例)
操作站
Ethernet至管理层
水电站电脑监控系统的设计思路及过程论文

水电站电脑监控系统的设计思路及过程论文

水电站电脑监控系统的设计思路及过程论文水电站电脑监控系统的设计思路及过程论文桃源水电站位于湖南省桃源县城沅水流域，是沅水干流河段的第14个梯级电站，也是沅水干流最末1 个梯级电站。

电站正常蓄水位39.5m,无调节能力，为河床径流式水电站。

电站装机容量180MW,装设9台单机容量20MW的灯泡贯流式水轮发电机组。

电站按无人值班（少人值守）的目标设计。

1 设计要求桃源水电站机组台数多，工况复杂，除满足常规监控功能外，如何提高系统安全可靠性，也是系统设计首要考虑的因素。

根据以上特点和要求，结合目前监控系统技术的发展状况，本工程计算机监控系统在设计实施时充分考虑了以下要素：1）按照“无人值班（少人值守）”的原则设计和配置，预留远程监控接口。

2）采用全开放、分布式系统结构，采用双光纤冗余以太网。

3）重要的单元采取冗余容错设计，避免某一设备故障影响整体监控功能。

4）采用成熟的、可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构系统。

5）系统应具有响应速度快，可靠性高，并有先进、经济、便于扩展等特点。

6）与各级调度部门进行通信，满足调度的多平面通讯要求及四遥功能。

7）与电量采集系统、保护系统、水情等设备通信。

2 硬件设计桃源水电站计算机监控系统硬件主要由上位机系统和现地控制单元组成，其中上位机系统由计算机服务器（工作站）、网络设备、时钟同步系统、UPS系统等组成。

计算机服务器（工作站）是上位机系统的核心设备，按功能主要包括系统工作站、远动通信工作站、操作员工作站、厂内通讯工作站和工程师站及厂站终端等。

现地控制单元系统主要由11套LCU子系统组成，包括9台机组LCU、1套公用LCU、1套开关站LCU.2.1 上位机系统上位机系统所有设备的选型均采用当前主流的设备配置，根据职能不同进行独立的配置，并对核心功能的设备进行冗余配置，进一步提高系统的容错性能及稳定性。

1）系统工作站。

系统工作站采用主从冗余模式设计，系统工作站作为上位机最核心的设备，负责AGC和AVC计算和处理、实时数据的采集、管理，事故故障信号的分析，同时兼有历史服务器功能。

在CSPA-2000分布式电气控制系统实现简单的操作逻辑.

在CSPA-2000分布式电气控制系统实现简单的操作逻辑.

程序下装 参数配置
工程上载 调试
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
PLE的运行步骤
PLC编辑器，采用功能块方式进行组态：
在PLE上进行逻辑组态；
逻辑下装
逻辑组态
在控制器上运行逻辑
下装
调试运行
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
主站层实现操作逻辑
站控层的操作闭锁逻辑分为几个层次：
操作权限管理 唯一操作权 实时操作逻辑
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
操作权限管理
操作时具有操作员和监护员口令验证，且操作 员和监护员不能同为一个人
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
唯一操作权
不同的操作员站对同一开关操作同一时间只允 许一台操作员站进行操作
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
实时操作逻辑
对于开关的遥控操作，可以设置合条件和分条 件
合条件：采用计算公式的形式，对合该开关的操作 逻辑条件进行组合，如果设计需要遥信量和遥测量 可以同时参与到计算公式中。同时也可将设备的通 信状态引入到逻辑中，增加参与逻辑点的可信度。
分条件：采用计算公式的形式，对分该开关的操作 逻辑条件进行组合，如果设计需要遥信量和遥测量 可以同时参与到计算公式中。同时也可将设备的通 信状态引入到逻辑中，增加参与逻辑点的可信度。
CSPA-2000分布式电气控制系统－－楚彦君， 2020年10月1日
主控单元实现操作逻辑
在分布控制层中可以实现“厂用电间隔内闭锁 逻辑”。在主控单元内实现逻辑，实时性、稳 定性更高。这主要取决于主控单元所处网络结 构的位置和主控单元本身的硬件和软件结构。
NC2000计算机监控系统在水电厂的应用分析

NC2000计算机监控系统在水电厂的应用分析

NC2000计算机监控系统在水电厂的应用分析摘要：近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国水电工程事业发展迅速。

从水电工程项目的水电厂层面分析，监控系统的应用非常重要，能够为水电厂相关设备运行的稳定性及安全性保驾护航。

其中NC2000计算机监控系统在水电厂中适用性高。

鉴于此，本课题以NC2000计算机监控系统的结构及功能作为切入点，进一步对该系统在水电厂的具体应用要点进行分析，以期为水电厂监控工作效率及质量的提升提供有效依据。

关键词：NC2000计算机监控系统；水电厂；应用要点水电厂在日常运行过程中，需使稳定性及安全性得到有效保证，便需要有效监控系统的支持。

对于NC2000计算机监控系统来说，广泛应用于大中型水电站及电力系统当中，属于大型分布式计算监控系统，具备跨平台、支持异构平台的优势，且监控内核安全可靠，功能多[1]。

考虑到水电厂日常运行工作的稳定性及安全性，鉴于此本课题围绕“NC2000计算机监控系统在水电厂的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。

1.NC2000计算机监控系统结构及功能概述1.1系统结构对于NC2000计算机监控系统，其软件结构主要包括两部分：其一，前台人机交互程序部分；其二，后台背景程序部分。

其中，人机交互程序部分，主要是提供交互式图形显示及操作功能，涉及画面显示、报表以及曲线查询等。

对于后台背景程序部分，主要提供后台处理要素，包括外部设备通讯、数据库管理等。

在组播方式的基础上，使前台人机交互程序与后台背景程序之间实现有效互交。

此外，该系统的人机交互程序使用Iava语言开发，对于系统当中各个节点之间的通讯，主要由后台背景进程加以实现。

1.2系统功能NC2000及申诉案件监控系统，主要的功能为监视和控制。

一方面，从监视功能角度分析，采取“自上而下”的控制模式，对系统信息进行实时监控，比如：开关量信息、模拟量信息以及温度量信息等[2]。

另一方面，从控制功能角度分析，关键在于对系统中水电厂的信息加以控制；对于相关工作人员来说，以水电厂工作站作为控制中心，在现场监视的条件下，将操作命令发出，该命令通过计算机系统进行判断，并经I/O接口，进一步把控制信息传输至出口继电器，然后在对现场自动化设备进行有效驱动的条件下，比如驱动电动设备、电磁设备等等，最终完成对相关信息的控制指令。