計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造在觀音閣水庫電廠的應(yīng)用

(遼寧省觀音閣水庫管理局，遼寧 本溪 117100)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造在觀音閣水庫電廠的應(yīng)用

王金華

(遼寧省觀音閣水庫管理局，遼寧 本溪 117100)

為全面提高觀音閣水庫電廠設(shè)備的安全運(yùn)行和發(fā)電質(zhì)量，觀音閣水庫電廠經(jīng)過10多年的運(yùn)行管理，與時(shí)俱進(jìn)，不斷完善計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及其設(shè)備更新改造，目前設(shè)備運(yùn)行良好，已顯現(xiàn)出了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造的優(yōu)越性。本文對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造在觀音閣水庫電廠的應(yīng)用進(jìn)行論述。

觀音閣水庫；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；自動(dòng)化改造

1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

觀音閣水庫電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開放式分層分布式實(shí)時(shí)閉環(huán)過程控制系統(tǒng)，遵循開放式的原則，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)。使用32/64位占先式多任務(wù)和多線程、開放式結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，商用數(shù)據(jù)庫等。系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，并且具有很好的人機(jī)操作界面、先進(jìn)的語音報(bào)警平臺(tái)、豐富的工業(yè)控制圖形組態(tài)模塊(動(dòng)態(tài)潮流、三維按鈕、溫度計(jì)、轉(zhuǎn)速儀表)。

下頁圖是觀音閣電廠采用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)主界面，界面左上角顯示安全運(yùn)行天數(shù)，中間顯示監(jiān)控系統(tǒng)名稱，右上角顯示系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間；下面是一個(gè)工具條和一個(gè)菜單條；中間是顯示接線圖的區(qū)域；底部還有一個(gè)用于顯示登陸狀態(tài)和各通道狀態(tài)的底條。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)主界面圖

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

觀音閣水庫電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)從功能上分為兩層：中央控制室主控級(jí)控制和現(xiàn)地控制。中央控制室主控級(jí)負(fù)責(zé)管理機(jī)組、開關(guān)站、公用設(shè)備等現(xiàn)地控制單元層。各現(xiàn)地控制單元(PLC)由多個(gè)功能單元通過現(xiàn)場總線連結(jié)構(gòu)成，各功能單元可實(shí)現(xiàn)與通訊管理機(jī)直接聯(lián)接?，F(xiàn)地控制單元(PLC)同時(shí)通過接口與觸摸屏進(jìn)行通信。

中控室是觀音閣電廠的主要后臺(tái)控制中心，負(fù)責(zé)全廠各臺(tái)發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備的監(jiān)視、操作，主要包括開停機(jī)操作、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)、有功無功的功率調(diào)節(jié)，計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集程序?qū)Πl(fā)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)和各部位溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢查。

2 觀音閣水庫電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造問題的提出

原有的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行過程中存在以下問題：?中控室主控級(jí)計(jì)算機(jī)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)在開/停機(jī)過程中由于信息量大，經(jīng)常死機(jī)； ?網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的是較早期的磨砂通訊系統(tǒng)卡，查詢緩慢，電廠信號(hào)的實(shí)時(shí)性較差，經(jīng)常出現(xiàn)故障發(fā)生后2～3min才收到后臺(tái)告警的現(xiàn)象；?現(xiàn)地控制單元LCU屏的PLC執(zhí)行上位機(jī)命令遲滯現(xiàn)象嚴(yán)重。

鑒于電廠存在上述問題，特對(duì)其進(jìn)行了LCU屏的PLC改造，更換了后臺(tái)監(jiān)控電腦進(jìn)行監(jiān)控軟件升級(jí)，并更換了原來的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前改造已經(jīng)完成，設(shè)備運(yùn)行良好。

3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造達(dá)到的技術(shù)要求及效果

3.1 中控室監(jiān)控主機(jī)(工作站)

此次進(jìn)行了監(jiān)控軟件更新升級(jí)，優(yōu)化了機(jī)組現(xiàn)地控制單元(LCU)自動(dòng)完成開/停機(jī)操作和有功、無功功率的調(diào)節(jié)，而不需依賴于電廠中控室主機(jī)工作站，機(jī)組現(xiàn)地控制單元也能執(zhí)行LCU上發(fā)出的命令，機(jī)組開/停機(jī)以及功率調(diào)節(jié)也能自動(dòng)完成。

將中控室主機(jī)監(jiān)控平臺(tái)界面進(jìn)行優(yōu)化，主要包括電網(wǎng)潮流圖、電氣主接線圖、機(jī)組監(jiān)視圖、溫度監(jiān)視圖等。中控室計(jì)算機(jī)監(jiān)控配備兩臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，采用互為備用方式運(yùn)行，設(shè)置專業(yè)管理人員定期維護(hù)保養(yǎng)。監(jiān)控主機(jī)正常時(shí)使用廠用電供電，為確保不間斷供電配備了兩臺(tái)山特C3KS 3KVA/2400W(UPS)電源。經(jīng)改造后的中控室監(jiān)控主機(jī)(工作站)保證了所有機(jī)組及全廠輔助設(shè)備發(fā)電狀況、運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，徹底解決了中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)在開/停機(jī)過程中由于信息量大、經(jīng)常死機(jī)等問題。

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

此次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改造，主要進(jìn)行了硬件改造。中控室主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用UNIS-COM7工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，全廠集中設(shè)置多臺(tái)通訊管理機(jī)(UNIS-COM5C)，PLC及其他現(xiàn)場總線設(shè)備通過通訊管理機(jī)接入以太網(wǎng)交換機(jī)，再與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)與電廠中控室監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)交換，通訊線材采用符合國標(biāo)的屏蔽雙絞線，保證了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行、通訊數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確，徹底從硬件上著手解決了查詢緩慢、通訊不暢等問題。

3.3 現(xiàn)地控制單元LCU結(jié)構(gòu)

電廠機(jī)組現(xiàn)地LCU屏原配置的是較老型號(hào)的PLC，現(xiàn)系統(tǒng)采用GE系列可編程控制器，采用彩色液晶觸摸屏作為現(xiàn)場運(yùn)行人員操作界面，同時(shí)具有豐富的圖形顯示功能，現(xiàn)系統(tǒng)可編程控制器實(shí)用性強(qiáng)、執(zhí)行程序速度快，運(yùn)行人員在現(xiàn)地可以很好完成正常的自動(dòng)開機(jī)(并帶負(fù)荷到設(shè)定值)、正常自動(dòng)停機(jī)、緊急停機(jī)等，能實(shí)時(shí)上送電廠中控室控制層監(jiān)控主機(jī)所需的信息，接收各項(xiàng)控制命令，實(shí)現(xiàn)與機(jī)組微機(jī)調(diào)速器、勵(lì)磁裝置、保護(hù)設(shè)備及機(jī)組輔助設(shè)備的通訊，有效提高完成發(fā)電機(jī)組順序控制、開機(jī)、停機(jī)、負(fù)荷調(diào)節(jié)。

4 結(jié) 語

隨著時(shí)代的進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多中小型水電廠都面臨計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造的問題，改造后的設(shè)備在操作上、功能上都有極大的提高，同時(shí)也滿足了電廠設(shè)備安全運(yùn)行、平穩(wěn)發(fā)電等要求，提高了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保證了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長期穩(wěn)定的工作。

ApplicationofComputerMonitoringSystemTransformationinGuanyingeReservoirPowerPlant

WANG Jin-hua

(LiaoningGuanyingeReservoirAdministration,Benxi117199,China)

Guanyinge Reservoir Water Plant is operated and managed for more than 10 years, and the computer monitoring system and equipment updating renovation are constantly improved with the times in order to comprehensively improve the safe operation and power generation quality of equipment in Guanyinge Reservoir Water Plant. The equipment is currently operated well, and the superiority of computer monitoring system automation transformation has been shown. In this paper, the application of computer monitoring system automation transformation in Guanyinge Reservoir Water Plant is discussed.

Guanyinge Reservoir Power Plant; computer monitoring system; automation transformation

TP273+.5

B

1673-8241(2014)07-0055-03