简要信息

   【获奖类型】应用二等奖
   【任务来源】云南省宣威市革香河水电开发有限责任公司
   【课题编号】ZSZ03JK21
   【项目起止时间】2003年10月～2006年7月
   【完成单位】自动化所
   【主要完成人】杨春霞、张捷、王香玲、王蓓

    立项背景

    2001年宣威市革香河水电开发有限公司为充分利用当地水能资源，拟建黄鹰洞水电站。为提高电站自动化水平，经过国内同行电站实地充分调研，决定选择水科院自动化所（北京中水科自动化工程公司）为黄鹰洞水电站计算机监控系统开发合同单位。

    研究内容

    用计算机监控系统实现对黄鹰洞水电站三台水轮发电机及其辅助设备、二台主变压器、110kV开关站、全厂公用设备及闸门实现集中控制。系统包括电站层及现地控制层设备。

    电站控制层配置三台主计算机兼操作员工作站承担全厂的运行管理、历史数据库和厂级实时数据库管理、数据采集和处理、与单元控制设备的通讯、电站AGC、AVC及集中监控等任务，按全冗余配置，互为热备用。主计算机兼操作员工作站完成人机接口功能，包括设备的运行监视、事故故障报警、对运行设备的人工干预等。其控制命令输出只能由一台取得控制权的主计算机兼操作员工作站发出，当工作主机兼操作员工作站故障时，备用主机兼操作员工作站自动取得控制权。电站设通信处理工作站3套，配网络接口板，用于完成与上级调度的通信。1台通讯服务器分别与上级调度通信，每个信道按主、备2个信道设计，2台计算机及主、备信道均以冗余热备方式工作，并可实现自动无扰动切换。

    现地控制层设备按被控对象配置机组LCU、公用设备及开关站LCU等现地控制单元。设置一套机组现地控制单元（LCU），接受上位机或LCU盘上的开停机或紧急停机命令，实现机组顺序控制、机组有功/无功调节、紧急停机及机组数据采集处理等任务。LCU盘上设置触摸屏，显示与生产过程直接联系的机组常规信号和电气测量数据。操作人员可通过触摸屏上返回的信号，监视开停机进程。LCU和PLC的开关量输入接点、开关量输出继电器是共用的。开关站及公用设备LCU完成对开关站设备及公用设备的数据采集和处理、接受上位机的指令对110kV线路断路器、110kV主变压器断路器、10KV断路器等进行操作。公用设备在现地均设有完整的手动/自动操作回路，能独立地对各设备进行现地操作。

    创新点

    （1）系统采用分布式开放系统结构，LCU的CPU、操作员工作站、工程师站、通讯站、语音报警装置等均采用开放的操作系统Windows2000，网络软件为TCP/IP，工作站图形系统符号X/Window标准。监控系统的全部计算机都直接接入网络，可获得高速通讯能力和资源共享能力。LCU的信息可直接在工作站的CRT上显示，控制命令可直接由工作站下达给各LCU，不需经其他计算机系统转发。
    （2）网络上接入的每一个设备都具有自己特定的功能，实现功能的分布。即某个设备故障只影响局部功能的优点，又利于今后的功能扩充。
    （3）为了满足系统无人值班、少人值守对系统可靠性的要求，整个系统的重要设备采用冗余技术，如主机、操作员工作站、数据库冗余技术等。
    （4）采用100MB快速以太网构成系统的主通道，进一步确保了全系统的实时性。
    （5）采用PLC直接上网技术，现地LCU单元直接接受上位机或LCU盘上的开停机或紧急停机命令，实现机组顺序控制、机组有功/无功调节、紧急停机及机组数据采集处理等任务。
    （6）现地控制单元LCU上设置触摸屏，显示与生产过程直接联系的机组常规信号和电气测量数据。当主干以太网出现故障时，运行人员仍然可以通过触摸屏实现设备的控制和监视，从而提高了生产能力。
    （7）现地LCU与辅机采用可编程的通讯模块，可以实现灵活的规约转换。

    应用前景及社会经济效益

    在黄鹰洞水电站计算机监控系统成功投运后，该套系统又在自动化所的其他如下项目中成功使用：（1）马鹿塘水电站计算机监控系统；（2）金河二级水电站计算机监控系统；（3）分水江水电站计算机监控系统；（4）英布鲁水电站计算机监控系统；（5）特克泽水电站计算机监控系统。其中英布鲁水电站计算机监控系统和特克泽水电站计算机监控系统是出口非洲的国际合作项目。