西龍池抽水蓄能電站上位機(jī)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化改造技術(shù)研究

單鵬珠，徐潔，喻洋洋，高旭，胡峰超

[1.南瑞集團(tuán)公司（國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院），江蘇省南京市 211106；2.山西西龍池抽水蓄能電站有限責(zé)任公司，山西省五臺(tái)縣 035500]

西龍池抽水蓄能電站上位機(jī)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化改造技術(shù)研究

單鵬珠1，徐潔1，喻洋洋1，高旭2，胡峰超2

[1.南瑞集團(tuán)公司（國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院），江蘇省南京市 211106；2.山西西龍池抽水蓄能電站有限責(zé)任公司，山西省五臺(tái)縣 035500]

山西西龍池抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為日本三菱MELHOPE產(chǎn)品，該系統(tǒng)從安裝調(diào)試至全部投入商業(yè)運(yùn)行已近十年。三菱MELHOPE上位機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中所存在的硬件老化和軟件功能缺失等問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響電廠的安全生產(chǎn)運(yùn)行。本文對(duì)西龍池抽蓄監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造所存在的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了國(guó)產(chǎn)化南瑞NC2000上位機(jī)系統(tǒng)的升級(jí)方案。最后，本文還簡(jiǎn)要敘述了西龍池抽蓄上位機(jī)系統(tǒng)改造的實(shí)施思路。

三菱；MELHOPE；監(jiān)控系統(tǒng)；技術(shù)改造；NC2000

0 引言

山西西龍池抽水蓄能電站位于五臺(tái)縣神西鄉(xiāng)，總裝機(jī)容量為120萬(wàn)kW，安裝了4臺(tái)30萬(wàn)kW可逆式水泵水輪機(jī)組，額定水頭為624m。西龍池計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)隨主機(jī)機(jī)電設(shè)備采購(gòu)，由日本三菱（MITSUBISHI）公司供貨，采用三菱公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的MELHOPE分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

三菱上位機(jī)系統(tǒng)配置有2臺(tái)Server主機(jī)服務(wù)器，3臺(tái)OPS操作員站，2臺(tái)EDS工程師工作站，1臺(tái)廠內(nèi)通信工作站，2臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站，2臺(tái)打印機(jī)及1套GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)。上位機(jī)各節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)均采用微軟WINDOWS XP。

三菱MELHOPE監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三層星型網(wǎng)絡(luò)：Information Network、Plant Network、Field Network。Information Network為 監(jiān) 控 維 護(hù) 網(wǎng)，單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)。Plant Network為監(jiān)控控制網(wǎng)，雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)如主機(jī)、操作員站和現(xiàn)地控制單元控制器等均接入控制網(wǎng)。Field Network為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，三菱BS系列PLC就通過(guò)三菱專有現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link與I/O模塊進(jìn)行連接1。

三菱MELHOPE配置2臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)，利用內(nèi)部OPC轉(zhuǎn)IEC104軟件，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴虾；莅睷TU遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備WESDAC D20ME，惠安RTU遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備通過(guò)IEC104協(xié)議與華北網(wǎng)調(diào)和山西省調(diào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)通信功能。

監(jiān)控系統(tǒng)GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)采用Symmetricom產(chǎn)品，單主機(jī)配置。GPS主機(jī)放置在中控樓，與監(jiān)控系統(tǒng)采用NTP對(duì)時(shí)。

西龍池抽水蓄能電站三菱計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 三菱上位機(jī)系統(tǒng)問(wèn)題分析

三菱MELHOPE計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)于2007年開(kāi)始調(diào)試運(yùn)行，至今運(yùn)行時(shí)間已近十年，由于監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)硬件老化引起的設(shè)備故障及系統(tǒng)軟件功能不足等問(wèn)題日益突出。限于早期計(jì)算機(jī)自動(dòng)化發(fā)展水平，三菱MELHOPE上位機(jī)系統(tǒng)所采用的軟、硬件技術(shù)已經(jīng)不能滿足電廠生產(chǎn)運(yùn)行及日常維護(hù)的需要2，上位機(jī)系統(tǒng)亟須進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。

1.1 硬件問(wèn)題

（1）上位機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備如主服務(wù)器、操作員站等硬件老化嚴(yán)重，其硬件故障直接影響上位機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重情況下會(huì)造成監(jiān)控系統(tǒng)完全癱瘓。

圖1 西龍池抽水蓄能電站三菱計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 System structure diagram of MITSUBISH SCADA system

（2）上位機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備已全部停產(chǎn)，備品備件采購(gòu)困難，有些設(shè)備甚至無(wú)法采購(gòu)。

1.2 軟件問(wèn)題

（1）上下位機(jī)之間的通信不暢，操作員站經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)關(guān)量和模擬量無(wú)法實(shí)時(shí)刷新的現(xiàn)象。

（2）開(kāi)關(guān)量記錄保存時(shí)間較短，每秒一個(gè)采樣點(diǎn)的情況下最大僅能支持4小時(shí)。

（3）流程及報(bào)警日志僅支持八萬(wàn)條，在機(jī)組頻繁啟動(dòng)時(shí)只能滿足7天，超過(guò)后會(huì)進(jìn)行覆蓋，需維護(hù)人員人工備份。

（4）目前監(jiān)控系統(tǒng)的流程、報(bào)警的分辨率較低，經(jīng)常在1秒鐘內(nèi)出現(xiàn)多條流程、報(bào)警，無(wú)法確認(rèn)先后順序。

（5）趨勢(shì)圖采點(diǎn)出現(xiàn)虛點(diǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，無(wú)法正常顯示趨勢(shì)曲線。

（6）與調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)通信需經(jīng)過(guò)OPC軟件轉(zhuǎn)換，且日方不開(kāi)放協(xié)議，無(wú)法從監(jiān)控系統(tǒng)增加信息點(diǎn)表。

1.3 售后服務(wù)問(wèn)題

西龍池是我國(guó)抽水蓄能電站中唯一使用日本三菱MELHOPE監(jiān)控產(chǎn)品的電站，三菱監(jiān)控產(chǎn)品在我國(guó)應(yīng)用很少，MELHOPE相關(guān)的監(jiān)控資料很難查找。因此，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)所存在的一些問(wèn)題大多只能依靠電廠運(yùn)維人員自行研究處理；此外，日本三菱在中國(guó)只有商社，僅提供商務(wù)事務(wù)的溝通，在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)無(wú)法做到及時(shí)派遣技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題，使得監(jiān)控系統(tǒng)問(wèn)題難以迅速解決，甚至出現(xiàn)部分運(yùn)行設(shè)備的重大缺陷至今仍無(wú)法處理。

2 上位機(jī)系統(tǒng)改造技術(shù)要點(diǎn)

西龍池抽水蓄能電站上位機(jī)系統(tǒng)改造主要是對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主服務(wù)器等硬件設(shè)備及其軟件功能的技術(shù)升級(jí)，鑒于我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型抽水蓄能電站監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)日臻成熟穩(wěn)定，如遼寧蒲石河、安徽響水澗、浙江仙居、江西洪屏等大型抽水蓄能電站均已投入商業(yè)運(yùn)行，因此從運(yùn)行維護(hù)、經(jīng)濟(jì)成本及售后服務(wù)等多方面綜合考慮[3]，西龍池上位機(jī)系統(tǒng)改造優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)。

西龍池抽蓄上位機(jī)系統(tǒng)改造需要實(shí)現(xiàn)與原有三菱現(xiàn)地控制單元的數(shù)據(jù)交換，并由新的上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠設(shè)備的監(jiān)視和控制。因此西龍池上位機(jī)系統(tǒng)改造主要有以下技術(shù)要點(diǎn)：

（1）實(shí)現(xiàn)新上位機(jī)系統(tǒng)與三菱BS系列PLC的上下行數(shù)據(jù)交互。

三菱MELHOPE上位機(jī)系統(tǒng)與三菱BS系列PLC通過(guò)三菱的FEnet網(wǎng)專用通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，F(xiàn)Enet網(wǎng)專用協(xié)議為內(nèi)部通信協(xié)議。新上位機(jī)系統(tǒng)可以通過(guò)三菱Q系列PLC作為數(shù)據(jù)樞紐，使用三菱內(nèi)部通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與BS系列PLC的數(shù)據(jù)交互。

（2）上位機(jī)系統(tǒng)的升級(jí)改造還要綜合考慮后續(xù)的現(xiàn)地控制單元的升級(jí)改造，避免造成新的技術(shù)難點(diǎn)和過(guò)度投資。

3 南瑞NC2000新上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 新上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

新上位機(jī)系統(tǒng)作為西龍池電站的控制核心，重點(diǎn)強(qiáng)化其配置和功能以及數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)能力，所有硬件設(shè)備均采用最新的成熟產(chǎn)品和最新的設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，新上位機(jī)系統(tǒng)充分考慮后續(xù)LCU改造時(shí)的兼容性、可行性和便利性，為用戶節(jié)約投資。

（1）系統(tǒng)采用全開(kāi)放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主機(jī)、操作員工作站、工程師工作站等使用符合IEEE和ISO開(kāi)放系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的UNIX/Linux/Windows操作系統(tǒng)。按照開(kāi)放的接口、服務(wù)和支持格式規(guī)范而實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，使應(yīng)用系統(tǒng)能以最少修改，實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中的移植，并能同本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)互操作。

（2）系統(tǒng)采用分布式體系結(jié)構(gòu)。符合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)以雙局域網(wǎng)為核心，實(shí)現(xiàn)各服務(wù)器、工作站功能分擔(dān)，數(shù)據(jù)分散處理。處理速度快、工作效率高。

（3）各工作站/服務(wù)器在系統(tǒng)中處于平等地位，系統(tǒng)以后擴(kuò)充時(shí)不引起原系統(tǒng)大的變化，并為整個(gè)系統(tǒng)不斷完善創(chuàng)造條件。

（4）網(wǎng)絡(luò)上接入的每一設(shè)備都具有自己特定的功能，實(shí)現(xiàn)功能的分布。保證了網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)設(shè)備中任一部分故障或不工作，均不影響系統(tǒng)其他功能部分的運(yùn)行。

3.2 新上位機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件配置

抽水蓄能電站對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性和實(shí)時(shí)性要求很高，因此需選擇性能高、運(yùn)行速度快、安全可靠性高的計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)備（見(jiàn)圖2）。

（1）數(shù)據(jù)服務(wù)器：采用2套SUN公司SPARC T7-1服務(wù)器，冗余配置，每套使用1臺(tái)26″彩色液晶工業(yè)用監(jiān)視顯示器。機(jī)架式結(jié)構(gòu)，分別放置在兩處機(jī)架式服務(wù)器盤柜內(nèi)，完成電站設(shè)備的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。

（2）應(yīng)用服務(wù)器：采用2套SUN公司SPARC T7-1服務(wù)器，冗余配置，每套使用1臺(tái)26″彩色液晶工業(yè)用監(jiān)視顯示器。機(jī)架式結(jié)構(gòu)，分別放置在兩處機(jī)架式服務(wù)器盤柜內(nèi)，作為應(yīng)用邏輯處理核心，用于收集、處理和存儲(chǔ)過(guò)程數(shù)據(jù)。

（3）操作員站：采用HP公司的Z440工作站，中控室設(shè)2套，遠(yuǎn)方控制室2套，每套使用2臺(tái)26″彩色液晶工業(yè)用監(jiān)視顯示器。機(jī)架式結(jié)構(gòu)，分別放置在兩處機(jī)架式服務(wù)器盤柜內(nèi)，值班員可進(jìn)行多畫(huà)面、實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且具備擴(kuò)展功能，能實(shí)現(xiàn)操作員站的新增。

（4）語(yǔ)音報(bào)警站：采用1套HP公司的Z440工作站，使用1臺(tái)26″彩色液晶工業(yè)用監(jiān)視顯示器。機(jī)架式結(jié)構(gòu)，放置在機(jī)架式服務(wù)器盤柜內(nèi)，報(bào)警音箱放置在中控臺(tái)，可通過(guò)音頻線連接至語(yǔ)音報(bào)警站，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站設(shè)備狀態(tài)變化的語(yǔ)音警示。

（5）工程師站：采用1套HP公司的Z440工作站，使用2臺(tái)26″彩色液晶工業(yè)用監(jiān)視顯示器。機(jī)架式結(jié)構(gòu)，放置在機(jī)架式服務(wù)器盤柜內(nèi)，用于監(jiān)控系統(tǒng)在線和離線測(cè)試，參數(shù)設(shè)置、整定和軟件更改；能完成上位機(jī)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的管理；能完成監(jiān)控系統(tǒng)各種變量的編輯、新增、刪除等管理功能。

（6）遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)：采用2套南瑞公司的SJ30-664無(wú)盤工作站，機(jī)架式結(jié)構(gòu)，用于與華北電網(wǎng)總調(diào)和山西省中調(diào)的通信。

（7）廠內(nèi)通信機(jī)：采用1套南瑞公司的SJ30-664無(wú)盤工作站，機(jī)架式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與廠內(nèi)（如五防系統(tǒng)）、廠外（如生產(chǎn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)）其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。

（8）交換機(jī)：采用2臺(tái)HIRSCHMANN公司生產(chǎn)的MACH4002系列千兆工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。

圖2 新上位機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2 System structure diagram of new upper SCADA system

（9）時(shí)鐘同步系統(tǒng)：設(shè)1套GPS/北斗時(shí)鐘系統(tǒng)，接入監(jiān)控以太網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)NTP協(xié)議對(duì)所有上位機(jī)設(shè)備及現(xiàn)地RTU進(jìn)行時(shí)鐘同步，為各繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置提供對(duì)時(shí)接口。

（10）打印機(jī)：設(shè)2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)。

3.3 NC2000上位機(jī)系統(tǒng)功能

（1）數(shù)據(jù)采集與處理。實(shí)時(shí)采集來(lái)自LCU層的所有主要運(yùn)行設(shè)備的模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量等信息和電站其他系統(tǒng)（如電站管理信息系統(tǒng)、電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等）的數(shù)據(jù)信息以及來(lái)自調(diào)度層的控制命令和交換數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，用于歷史數(shù)據(jù)記錄、顯示畫(huà)面的更新、控制調(diào)節(jié)、操作指導(dǎo)、事故記錄及分析，并進(jìn)行越限報(bào)警、SOE量記錄和重要參數(shù)的運(yùn)行變化趨勢(shì)分析。

（2）實(shí)時(shí)控制與調(diào)節(jié)?？赏瓿蓹C(jī)組的工況轉(zhuǎn)換、負(fù)荷調(diào)節(jié)、運(yùn)行控制方式選擇以及斷路器（包括換相開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)等）的投/退控制，并可完成AGC、AVC功能。

（3）參數(shù)設(shè)定。根據(jù)電站運(yùn)行需要，運(yùn)行人員可通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式對(duì)AGC、AVC等參與調(diào)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

（4）監(jiān)視、記錄和報(bào)表。監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況和工況轉(zhuǎn)換過(guò)程，發(fā)生過(guò)程阻滯時(shí)能夠給出原因，并可由操作員改變運(yùn)行工況，直至停機(jī)；越復(fù)限、故障、事故的顯示，報(bào)警并自動(dòng)顯示有關(guān)參數(shù)，同時(shí)推出相關(guān)畫(huà)面；監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件故障報(bào)警。記錄全廠監(jiān)控對(duì)象的操作事件、報(bào)警事件，各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表，重要監(jiān)視量的運(yùn)行變化趨勢(shì)，SOE量，事故追憶和設(shè)備的運(yùn)行檔案等，并能以中文格式顯示并打印。

（5）運(yùn)行參數(shù)計(jì)算。包括運(yùn)行工況計(jì)算，AGC和AVC計(jì)算，機(jī)組效率計(jì)算等。

（6）通信功能。通過(guò)雙以太環(huán)網(wǎng)與各LCU通信；通過(guò)專用的兩臺(tái)通信工作站實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)調(diào)的遠(yuǎn)動(dòng)通信；通過(guò)ONCALL系統(tǒng)，根據(jù)報(bào)警種類和等級(jí)來(lái)啟動(dòng)不同的電話或發(fā)至不同的尋呼機(jī)，通知有關(guān)人員處理故障。

（7）系統(tǒng)診斷。離線或在線進(jìn)行軟、硬件和通信故障診斷，在線診斷時(shí)不影響對(duì)電站的監(jiān)控功能。

（8）軟件開(kāi)發(fā)和畫(huà)面生成。工程師可以方便地通過(guò)工程師工作站輸入密碼登錄系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件、畫(huà)面和報(bào)表的編輯、調(diào)試和修改等，且不影響主機(jī)系統(tǒng)的在線運(yùn)行。

（9）系統(tǒng)擴(kuò)充。系統(tǒng)具有很強(qiáng)的開(kāi)放功能，通過(guò)簡(jiǎn)單連接便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)充，且留有擴(kuò)充現(xiàn)地控制裝置、外圍設(shè)備等的接口。

（10）運(yùn)行管理及操作指導(dǎo)。正常操作時(shí)，提示操作順序，編輯、顯示、打印操作票，顯示、打印運(yùn)行報(bào)表；出現(xiàn)故障征兆或發(fā)生事故時(shí)，提出事故處理和恢復(fù)運(yùn)行的指導(dǎo)性意見(jiàn)。

（11）培訓(xùn)仿真。在工程師／培訓(xùn)工作站上可對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行操作、維護(hù)及事故處理等培訓(xùn)，并不影響電站的監(jiān)控功能。

3.4 NC2000上位機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

三菱上位機(jī)系統(tǒng)升級(jí)為國(guó)產(chǎn)化NC2000監(jiān)控產(chǎn)品后，不僅保留原三菱上位機(jī)系統(tǒng)的全部功能，還將在安全控制策略、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)挖掘等方面提供更完備的服務(wù)4。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）NC2000系統(tǒng)采用全中文語(yǔ)言環(huán)境，人機(jī)界面友好，能大大地降低運(yùn)行和維護(hù)難度，減少人力培訓(xùn)成本，進(jìn)一步提高電站技術(shù)水平，為電站的“無(wú)人值班”（少人值守）創(chuàng)造有利條件。

（2）NC2000系統(tǒng)嚴(yán)格遵循我國(guó)和行業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)安防規(guī)定，確保監(jiān)控系統(tǒng)在防止系統(tǒng)安全漏洞和后門方面符合相關(guān)要求。同時(shí)，NC2000基于UNIX/LINUX操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，完全不會(huì)受到病毒、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行變慢等問(wèn)題的影響，確?？煽糠€(wěn)定。

（3）NC2000系統(tǒng)的調(diào)度通信軟件、AGC/AVC高級(jí)功能軟件等軟件已通過(guò)多個(gè)官方認(rèn)證，可無(wú)縫對(duì)接國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、各大發(fā)電公司集控等各級(jí)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)，也支持電站任意自定義規(guī)約，可進(jìn)行相應(yīng)開(kāi)發(fā)，滿足電站實(shí)際運(yùn)行需要。

（4）使用NC2000監(jiān)控產(chǎn)品，在后期技術(shù)改造和升級(jí)維護(hù)方面，其成本明顯低于外方產(chǎn)品。

4 新上位機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試實(shí)施思路

西龍池上位機(jī)系統(tǒng)改造的實(shí)施過(guò)程遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)”的思路，上位機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)以不影響電廠正常的安全生產(chǎn)為前提。新上位機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試需要做好與三菱MELHOPE監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行工作。在實(shí)際的調(diào)試過(guò)程中，通常結(jié)合電站的檢修計(jì)劃來(lái)實(shí)施。

4.1 機(jī)組LCU接入新的上位機(jī)系統(tǒng)

首先是完成機(jī)組LCU接入新的上位機(jī)系統(tǒng)。首臺(tái)機(jī)組的接入試驗(yàn)是上位機(jī)系統(tǒng)改造中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)，技術(shù)難度最大的試驗(yàn)階段。通過(guò)首臺(tái)機(jī)組的接入試驗(yàn)，可以完成機(jī)組I/O的上行數(shù)據(jù)和下發(fā)控制調(diào)節(jié)指令的核對(duì)；同時(shí)可以對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，有利于后續(xù)LCU接入的穩(wěn)定性和便捷性。

在首臺(tái)機(jī)組順利接入后，可完成剩余三臺(tái)機(jī)組的接入工作。

4.2 抽水啟動(dòng)LCU、公用LCU和上、下庫(kù)LCU接入新的上位機(jī)系統(tǒng)

在機(jī)組LCU接入完成的基礎(chǔ)上，逐一對(duì)抽水啟動(dòng)LCU、公用LCU和上、下庫(kù)LCU進(jìn)行接入的調(diào)試工作，完成對(duì)SFC、輔機(jī)和閘門等設(shè)備的對(duì)點(diǎn)和控制試驗(yàn)。

4.3 開(kāi)關(guān)站LCU接入新的上位機(jī)系統(tǒng)

對(duì)于開(kāi)關(guān)站LCU的接入，可根據(jù)實(shí)際情況，如不能夠進(jìn)行實(shí)際開(kāi)關(guān)和刀閘的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，可考慮切斷開(kāi)出電源或者閉鎖開(kāi)出繼電器的方式，僅完成上位機(jī)系統(tǒng)到模件或繼電器的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，待以后條件滿足時(shí)再進(jìn)行設(shè)備的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)早期的大型抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)均與主機(jī)捆綁招標(biāo)，使用西門子、阿爾斯通、ABB等國(guó)外監(jiān)控產(chǎn)品相對(duì)較多。西龍池作為國(guó)內(nèi)唯一采用日本三菱監(jiān)控產(chǎn)品的電站，受三菱的技術(shù)封鎖更為突出，這也大大增加了電站的運(yùn)維成本。在大型抽水蓄能電站監(jiān)控技術(shù)國(guó)產(chǎn)化后，抽蓄電站的運(yùn)維成本可降低為國(guó)外產(chǎn)品的五分之一。

本文對(duì)西龍池三菱MELHOPE監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)升級(jí)所提出的技術(shù)方案可以為西龍池監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐，同時(shí)本文所提出的實(shí)施思路也可以為其他使用國(guó)外監(jiān)控產(chǎn)品的抽水蓄能電站的技術(shù)升級(jí)改造提供參考。

[1] 梁國(guó)才，仇雅靜，王純.西龍池抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2010，33（3）：42-43.LIANG Guocai，QIU Yajing，WANG Chun.The SCADA System of Xilongchi Pumped Storage Power Station[J].Mechanical &Electrical Technique of Hydropower Station，2010，33（3）：42-43.

[2] 汪軍，張紅芳，周慶忠，方輝欽，謝亞平.我國(guó)抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)評(píng)析[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2002，26（1）：22-24.WANG Jun，ZHANG Hongfang，ZHOU Qingzhuang，et al.Analysis on Computer Monitoring Technology of Pumped Storage Power Station in China[J].Hydropower Automation and Dam Monitoring，2002，26（1）：22-24.

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[4] 單鵬珠，陳杰，陳龍，張柏.廣蓄B廠上位機(jī)系統(tǒng)改造技術(shù)研究[J].電網(wǎng)與清潔能源.2015，31（10）：106-111.SHAN Pengzhu，CHEN Jie，CHEN Long，et al.Discussions on the Technical Reformation of the SCADA System in Guangzhou Pumped Storage Plant B[J]. Power System and Clean Energy，2015，31（10）：106-111.

The Technology Research on the Nationalization of the Host Computer System in Xilongchi Pumped Storage Power Plant

SHAN Pengzhu1，XU Jie1，YU Yangyang1，GAO Xu2，HU Fengchao2
[1. NARI Group Corporation（State Grid Electric Power Research Institute），Nanjing 210000，Jiangsu，China；2. Shanxi Xilongchi Pumped Storage Power Plant Co.，Ltd.，Wutai 035500，China]

The SCADA system of Xilongchi Pumped Storage Power Plant is MITSUBISHI MELHOPE product，which has been running for nearly ten years from the installation and debugging to all commercial operation. The problem in host computer system of MITSUBISHI MELHOPE found in hardware aging and software functions has seriously affected the safety operation of power plant.Aiming at the technical problems of Xilongchi Pumped Storage host computer system，the nationalization process was studied，and put forward the upgrading scheme for the nationalization of NARI NC2000 host computer system. At last，the paper also briefly describes the implementation of the upgrading of the host computer system.

MITSUBISHI；MELHOPE ；SCADA ；technology reform；NC2000

TV734.4

A

570.30

10.3969/j.issn.2096-093X.2017.02.009

2016-10-09

2016-12-30單鵬珠（1975—），男，電力系統(tǒng)高級(jí)工程師，從事水電站/梯級(jí)水電站監(jiān)控技術(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的研究開(kāi)發(fā)工作。E-mail：shanpengzhu@139.com

徐 潔，女，南京南瑞集團(tuán)公司水利水電技術(shù)分公司副總經(jīng)理，研究員級(jí)高級(jí)工程師。E-mail：xujie@sgepri.sgcc.com.cn

喻洋洋，男，工程師。E-mail：yuyangyang@sgepri.sgcc.com.cn