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全计算机监控系统在玉溪水电站的应用

1 电站概况

玉溪水利枢纽位于浙江省丽水市境内,是一座以发电为主,兼有灌溉、航运、过木(竹)的中型水利枢纽工程,由发电厂、泄洪闸、冲沙闸、船闸和挡水坝等建筑物组成。水库总库容1453万m,电站多年平均发电量9600万kW·h。

电站装设两台由奥地利ELIN公司引进的灯泡式水轮发电机组,装机容量2×20MW,额定电压6.3kV,额定转速107.1r/min,飞逸转速326r/min。

电站采用发电机一变压器组单元接线,升高电压110kV侧采用单母线接线。两回出线,一回至110kV碧湖变,一回备用。

除水轮发电机组外,引进的设备还包括:计算机监控系统、调速器、励磁装置、发电机开关柜、发变组保护柜及同期装置等。

两台机组于1997年12月开始发电,计算机监控系统亦同时投入运行。

2 计算计监控系统

电站监控系统主要由3部分组成:两个操作站(MMK220)、一个公共部分远方终端装置(RTU)、两个机组现地控制单元(LCU)。

2.1操作站(MMK220)

MMK220系统是对整个电站、开关站进行完全监视与控制的智能化系统,能进行控制、指示、监视和文本显示等各种处理,并通过与1703类装置有关部分的通讯,用于现场控制和数据采集。作为一种开放系统,它能与其他计算机系统进行通讯。

MMK220的主要功能:

●采用窗口技术,即允许在一屏中显示不同组数据,并在不同画面中显示各种数据状态。

●通过键盘或鼠标,输入指令和数值,进行交互式过程控制。

●在相关画面中,应用文本或颜色指示来报警。

●产生新的数据点(状态符号、数值),数据带有逻辑或算术符号。

●固定时间内进行小计,求出平均值、最大值、最小值。

●打印系统有效数据与配置记录进行复核。所有数据按时间顺序打印。

●显示和记录趋势。

2.2远方终端单元(RTU)

公共部分由以下两部分组成:

(1)SK1703标准系统

该系统主要用于:a.所有LCU与MMK220操作系统之间的数据传输;b.监控系统中有站点的时钟同步;c.应用程序的运行;d.数字量信号的输入和输出;e.模拟量的输入。

SK系统可处理以下两种独立的数据:

●无时间信息的数据(用于处理和指示的高速数据)

●实时数据(按时间顺序,用于协议)

(2)LM1703/E扩展系统

该系统主要用于数字信号的输入和输出,可容纳320个数字量输入(单信号),96数字量输入(双信号),120个数字量输出,64个模拟量输入,32个电度量输入。

LM1703是一种用于控制的SK系统扩展系列。通常与SK模块相连或作为其中的一部分,但在SK通讯功能失效时仍能单独工作。

2.3现地控制单元(LCU)

现地控制单元由以下两部分组成:

(1)SK1703标准系统

该系统主要用于:a.共用LCU与就地LCU之间的数据传输;b.应用程序的运行。

该系统用于报警、温度及跳闸矩阵的处理,可容纳120个数字量输入(使用80个,另有40个用于扩展或备用),80个数字量输出。

(2)LM1703/E扩展系统

扩展部分可用于机组报警、温度指示及跳闸矩阵。

2.4AM1703标准系统

所有从发电机开关柜来的测量值和位置信号将通过布置在发电机开关柜低层室的AM系统传输给机组的SK系统。

AM系统与SK系统之间以及与公共RTU和现地LCU之间的连接采用光缆。整个系统内4条光缆组成环形网。

AM1703作为控制和通讯应用的独立子系列,它可以直接与SK模块的LE单元或其他AM系统通讯。它专门设计成可应用在暴露场所,比如户外高压开关站、发电机旁等。AM1703最主要特点之一是接口的安全性和在恶劣环境条件下的工作容量。

每个AM装置控制系统的外围设备均有自己独立的电源,具有坚固的金属外壳,可屏蔽外界的电磁干扰。内部总线采用光纤。模拟、数字信号的处理和传输与前面所提的LM系统采用相同的方法。

本系统所有硬件设置参数和软件功能,均存放在一块“Flash-PROM”中,可用工具软件修改,并有独立电源。

AM系统通常作为分散控制系统部分工作在SMI总线,但也可作为完全独立系统,不与系统其他部分连接,单独工作和执行任务。不同的AM系统之间可直接通讯。

3 机组控制及监控系统运行

(1)机组的控制可由中控室的MMK220或现地单元LCU完成。

在电站的正常运行过程中机组的控制仅来自于控制室的MMK220系统。当机组与控制室的联系出现问题或为了进行检修维护以及某些调整试验时,由现地单元LCU来控制。

(2)LCU作为机组监控和核心部分具有下列功能:

a.交流配电与机组辅助设备的控制;

b.水轮机调速器的控制;

c.电气量和非电气量测量值的显示;

d.实现报警系统、报警与跳闸系统、温度选择与监视、数据通讯等功能。

e.LCU的内部软件是专为实现机组的全自动控制及逐步控制而设计的,能确保机组所有辅助设备在不同运行状态下均以正确的程序进行操作和运行。

(3)控制方式

a.由中控室MMK220系统进入自动控制程序,完成诸如开停机、空载运行,自动并网负载运行等。

b.由现地LCU上的控制按钮来实现上述操作。

c.控制方式的选择可通过LCU屏上的切换开关来选择。

当开关切于自动方式时,机组的控制指令可来自于LCU单元或来自于MMK220系统,但手动不能开机,当切换开关置于远方位置时,可实现远方开机,而现地不能开;置于现地时,远方不能开。手动开机必须按照开机程序一步一步操作。

(4)开停机

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