淺談微機(jī)綜合自動(dòng)化在中小型水電站的應(yīng)用

黎麗

摘 要：微機(jī)綜合自動(dòng)化是水電站控制部分的核心，直接關(guān)系到水電站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。本文首先闡述了中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的總體要求，其次，分析了中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備配置，并探討了中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件配置，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：微機(jī)；綜合自動(dòng)化；水電站；應(yīng)用

隨著改革開發(fā)進(jìn)程的日益加快，廣大人民群眾的物質(zhì)生活水平得到了較大程度的提高，無(wú)論是家庭用電量，還是家用電器數(shù)量都得到了較大程度的增加，水電站在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性日益凸顯出來(lái)，微機(jī)綜合自動(dòng)化是水電站控制部分的核心，直接關(guān)系到水電站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)水電站一系列的遠(yuǎn)動(dòng)功能（如遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)等），進(jìn)而達(dá)到水電站少人值守或者無(wú)人值班的效果。本文就微機(jī)綜合自動(dòng)化在中小型水電站的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的總體要求

中小型水電站的微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由就地控制單元、通訊站、監(jiān)控主站等多個(gè)部分所組成，其結(jié)構(gòu)采用的是分布式結(jié)構(gòu)、分層式結(jié)構(gòu)。

1.1 中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)功能

中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）、采集數(shù)據(jù)、AVC（自動(dòng)電壓控制）、時(shí)鐘同步、語(yǔ)音報(bào)警、打印報(bào)表、生成報(bào)表、計(jì)算數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等多個(gè)功能，還可以及時(shí)地與上級(jí)保護(hù)、上級(jí)調(diào)度進(jìn)行同步、實(shí)時(shí)通訊，無(wú)論是抗干擾性，還是運(yùn)行可靠性等都較強(qiáng)，除此之外，還具有防盜監(jiān)控、防火監(jiān)控、自動(dòng)恢復(fù)、防誤閉鎖、遠(yuǎn)方診斷等多種功能，對(duì)于無(wú)人值守的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)極為有利。

1.2 水電站與系統(tǒng)的聯(lián)系

中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的途徑是利用遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度和遠(yuǎn)動(dòng)服務(wù)器，通過(guò)任意方式來(lái)接入到調(diào)度端口中，多條通道能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)；與此同時(shí)，中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、自動(dòng)切換通道、接收數(shù)據(jù)的功能，中小型水電站與微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口務(wù)必要做到完善、可靠。

1.3 保護(hù)要求

1）中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該要能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)方復(fù)歸保護(hù)或者遠(yuǎn)方投停保護(hù)，確保廠用變電設(shè)備、送電線路、發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)、變壓器等安全與運(yùn)行；與此同時(shí)，中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)定值下發(fā)、遠(yuǎn)方修改、遠(yuǎn)方查尋等功能。

2）中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的控制功能務(wù)必要體現(xiàn)出“獨(dú)立性”。換而言之，一旦出現(xiàn)遙控功能異常、微機(jī)異常的情況，那么系統(tǒng)能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。

3）為了確保主站能夠接收到保護(hù)信息，中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信規(guī)約、數(shù)據(jù)接口務(wù)必要做到完善、可靠。

1.4 監(jiān)控、監(jiān)測(cè)要求

中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集非電氣量、溫度量、開關(guān)量、電能量、模擬量等，還能夠較好地控制住隔離開關(guān)、斷路器的合閘、跳閘，以及發(fā)電機(jī)組按順序的起停；為了能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)方控制或者就地控制發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，可將就地操作開關(guān)或者遠(yuǎn)方操作開關(guān)配置在就地單元上。

另外，為了能夠讓遙視操作、遙控操作變得簡(jiǎn)單易行，務(wù)必要讓中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的人機(jī)交互界面友好。

2 中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備配置

中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以Modbus協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)傳輸，以屏蔽雙交電纜線、多模光纖為網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)，以工業(yè)以太網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，最高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到340個(gè)，可達(dá)到不超過(guò)100Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，即便是某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)其它節(jié)點(diǎn)的信息傳輸造成影響，只會(huì)自動(dòng)從工業(yè)以太網(wǎng)上退出。中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水電站LCU（就地控制層）和各工作站的訪問(wèn)請(qǐng)求和數(shù)據(jù)傳輸，開放性較好，也符合ISO的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

3 中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件配置

3.1 系統(tǒng)軟件

通常而言，中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用Windows NT 軟件來(lái)作為系統(tǒng)軟件，主要原因有三點(diǎn)：

第一，Windows NT 軟件易于在通用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)；

第二，Windows NT 軟件的保密性好；

第三，Windows NT 軟件的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性較好。

系統(tǒng)軟件能夠?qū)Πㄍ獠吭O(shè)備、存儲(chǔ)器、CPU等在內(nèi)的全部資源進(jìn)行有效地管理。

3.2應(yīng)用軟件

中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)軟件連接、程序編譯、程序編輯，多采用PLC編程軟件、3D圖形軟件和FIX7.0開發(fā)軟件，開放性、人機(jī)界面性都較佳。

除此之外，中小型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)易于維護(hù)和試用，無(wú)論是報(bào)表生成，還是流程控制，亦或者數(shù)據(jù)庫(kù)生成都較為靈活、便利，并且數(shù)據(jù)庫(kù)采用面向網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，中小型水電站應(yīng)該結(jié)合自身的實(shí)際情況來(lái)選擇功能完備、技術(shù)先進(jìn)的微機(jī)綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)，最大限度地提高水電站的安全穩(wěn)定性。

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