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[摘 要]简要介绍了淮阴二站自动化系统改造方案，现场测控保护单元、中央处理单元和网络管理单元的主要组成、结构、功能特点等内容。
[关键词]继电保护 测控保护 中央处理 网络管理
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0131-01
一、工程概况
江苏省淮阴第二抽水站（简称淮阴二站）位于江苏省淮安市境内，与淮阴一站组成南水北調第三级翻水站，承担向洪泽湖和淮北地区补水的任务，是南水北调东线的重要组成部分，也是省水利重点工程。工程的兴建可以有效改善淮安市工农业生产及居民生活用水环境，构筑绿水城市有着重要的现实意义。
泵站设计抽水能力100M3/S，安装叶轮直径为3.1M的可逆式全调节立式轴流泵机组3台套，单机容量2800KW，淮阴二站工程自动控制项目含泵站、110KV户内变电所及清污机等设施。变电所继电保护、测量、监控由供电部门单独配置，泵站监控系统需留有与变电所保护、测量、监控的通讯接口，采用自动控制和视频监视技术，实现对全枢纽工程的实时监控和监视。
二、自动控制系统现状及改造方向
淮阴二站工程于2002年建成投运，随着现代化科学技术的不断发展，电子产品的更新换代，原自动化配套实施不断出现问题，已经不能满足工程安全可靠运行的保证，管理所先后对不间断UPS电源、控制系统的两台工控机及五台显示器完成更新改造，系统主机及配套高压保护继电器也在近年连续出现损坏现象，先后分别对主机M60保护模块、站变和发电柜SR750保护模块返厂维修，这套美国GE通用电气公司产品经过十年的运行管理发现，其维修周期太长，一般模块内部故障维修周期超过三个月以上，难以满足工程安全高效运行的要求，而且维修费用高，两次维修费用就可以购买一块新产品。自动化监控系统也在2016年10月份的抗旱运行期间频繁出现故障，无法正常提供运行数据监测和报警，亟待维护更新。从工程安全高效运行的要求考虑，拟对现有自动化控制系统进行一次彻底改造。
三、淮阴二站自动化改造方案
淮阴二站计算机监控系统总体结构共分三个部分：现场测控保护单元、中央控制单元和网络管理单元。
1、现场测控保护单元
现场测控保护单元主要负责现场数据的采集并通过网络将所采集数据上传给中央操作单元；接收中央操作单元发来的各项指令，执行相应的测量和控制功能；对主机、进线、站变、所变、分段、发电进行保护。现场测控保单元由继电保护器、可编程控制器、数据采集服务器构成。
继电保护器拟采用AREVA公司的最先进的保护管理继电器。3台P241分别用于3台主电机的测量、控制和保护，2台P141分别用于10KV进行柜和联络柜的测量、控制和保护。2台P632分别用于站用变压器和所用变压器的测量、控制和保护。1台P343用于发电线路等设备的测量、控制和保护。保护继电器具有RS485通讯接口，通过RS485转以太网的转换器直接接到网络管理单元的交换机。
可编程控制器拟采用施耐德公司的TSXP57系列PLC，共有三套PLC系统。1套PLC控制器用于主机部分的辅助量测控、1套PLC控制器用于公共部分的测控、1套用于主机叶片调节的控制。这三套PLC控制器主要完成一些过程量的采集如辅机系统的压力、温度、水位等及空压机、真空泵、排水泵、清污机、真空破坏阀、抽真空电磁阀、叶片角度等设备参数的控制。每套PLC都具有1个10/100M自适应的以太网接口，可以通过该接口直接接到网络管理单元的交换机。
数据采集服务器拟采用美国SIXNET的通讯网关，专门负责与第三方产品进行通讯，采集相关数据，发送相应指令。该系统共有低压智能表计、直流屏、微机励磁系统等设备需通过数据采集服务器与中央操作单元进行数据交换。
2、中央控制单元
中央控制单元对所有接收的数据及信息进行分析、处理、分类并予以动态显示，同时接收自动化监控系统操作员的指令并通过网络系统将指令下达给现场控制单元，中央控制单元是系统的中枢系统。
中央控制单元主要采用两台研华工控机来构成。为了保证系统的正常运行，两台研华工控机互应为热备用状态运行，当主工作站出现故障时，备用工作站将自动接管主控制站的所有工作，实现主工作站所有功能。中央控制单元还包含1台HP A3激光打印机（日常报表和图文打印）、1台索尼PX31大屏投影仪（用于监控画面的放大投影）、1台GPS卫星校时装置（用于系统的时钟校时）、以及1台STK 3KVA在线2小时延时UPS不间断电源。
3、网络管理单元
网络管理单元是联系中央控制单元和现场测控保单元的纽带，是系统的“神经系统”，该系统的网络配置应遵循简单、实用、可靠、易于管理和维护的原则。网络管理单元是系统的数据信息交换高速公路，系统采用TCP/IP工业环行以太网网络，通讯速率为10/100MBPS。网络网络管理单元由1台WEB/数据服务器和三台网络交换机构成。服务器选用HP公司的ML系列服务器；服务器应具有WEB流览和数据处理功能；网络交换机选用SIXNET交换机。
4、自动化监控单元
原自动化监控系统中通过超五类网线组建以太网，由于泵站中高低压设备比较多，存在电磁干扰，网络通讯抗干扰性比较差，本次方案中采用光纤进行组网，选择SIXNET公司生产的工业以太网交换机，型号为 EL208-FM，组建光纤环网，提高自动化监控系统的通讯可靠性及抗干扰能力。原自动化监控系统中上位机开发软件选用的是INTOUCH7.0，版本比较老，除将其升级到最新版本，还将根据现场实际情况完善操作系统，使监控系统界面更加简洁，操作更加方便。
四、结束语
江苏省淮阴第二抽水站管理所在上级主管部门和各级领导的关心和重视下，在全所干部职工的共同努力下，于2016年6月顺利通过江苏省一级水利工程管理达标单位复核。连续四年来，三台机组共运行了220天，6923台时，为洪泽湖和淮北地区补水达7.87亿立方。三台主机组和110KV主变压器均相继经过了大修，目前运行状况良好。希望能够得到各级领导的继续关心和支持，尽快实现自动化监控系统的升级改造，保证主机组的安全高效运行，继续为国家和地区的水利事业作出更大的贡献。
[关键词]继电保护 测控保护 中央处理 网络管理
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0131-01
一、工程概况
江苏省淮阴第二抽水站（简称淮阴二站）位于江苏省淮安市境内，与淮阴一站组成南水北調第三级翻水站，承担向洪泽湖和淮北地区补水的任务，是南水北调东线的重要组成部分，也是省水利重点工程。工程的兴建可以有效改善淮安市工农业生产及居民生活用水环境，构筑绿水城市有着重要的现实意义。
泵站设计抽水能力100M3/S，安装叶轮直径为3.1M的可逆式全调节立式轴流泵机组3台套，单机容量2800KW，淮阴二站工程自动控制项目含泵站、110KV户内变电所及清污机等设施。变电所继电保护、测量、监控由供电部门单独配置，泵站监控系统需留有与变电所保护、测量、监控的通讯接口，采用自动控制和视频监视技术，实现对全枢纽工程的实时监控和监视。
二、自动控制系统现状及改造方向
淮阴二站工程于2002年建成投运，随着现代化科学技术的不断发展，电子产品的更新换代，原自动化配套实施不断出现问题，已经不能满足工程安全可靠运行的保证，管理所先后对不间断UPS电源、控制系统的两台工控机及五台显示器完成更新改造，系统主机及配套高压保护继电器也在近年连续出现损坏现象，先后分别对主机M60保护模块、站变和发电柜SR750保护模块返厂维修，这套美国GE通用电气公司产品经过十年的运行管理发现，其维修周期太长，一般模块内部故障维修周期超过三个月以上，难以满足工程安全高效运行的要求，而且维修费用高，两次维修费用就可以购买一块新产品。自动化监控系统也在2016年10月份的抗旱运行期间频繁出现故障，无法正常提供运行数据监测和报警，亟待维护更新。从工程安全高效运行的要求考虑，拟对现有自动化控制系统进行一次彻底改造。
三、淮阴二站自动化改造方案
淮阴二站计算机监控系统总体结构共分三个部分：现场测控保护单元、中央控制单元和网络管理单元。
1、现场测控保护单元
现场测控保护单元主要负责现场数据的采集并通过网络将所采集数据上传给中央操作单元；接收中央操作单元发来的各项指令，执行相应的测量和控制功能；对主机、进线、站变、所变、分段、发电进行保护。现场测控保单元由继电保护器、可编程控制器、数据采集服务器构成。
继电保护器拟采用AREVA公司的最先进的保护管理继电器。3台P241分别用于3台主电机的测量、控制和保护，2台P141分别用于10KV进行柜和联络柜的测量、控制和保护。2台P632分别用于站用变压器和所用变压器的测量、控制和保护。1台P343用于发电线路等设备的测量、控制和保护。保护继电器具有RS485通讯接口，通过RS485转以太网的转换器直接接到网络管理单元的交换机。
可编程控制器拟采用施耐德公司的TSXP57系列PLC，共有三套PLC系统。1套PLC控制器用于主机部分的辅助量测控、1套PLC控制器用于公共部分的测控、1套用于主机叶片调节的控制。这三套PLC控制器主要完成一些过程量的采集如辅机系统的压力、温度、水位等及空压机、真空泵、排水泵、清污机、真空破坏阀、抽真空电磁阀、叶片角度等设备参数的控制。每套PLC都具有1个10/100M自适应的以太网接口，可以通过该接口直接接到网络管理单元的交换机。
数据采集服务器拟采用美国SIXNET的通讯网关，专门负责与第三方产品进行通讯，采集相关数据，发送相应指令。该系统共有低压智能表计、直流屏、微机励磁系统等设备需通过数据采集服务器与中央操作单元进行数据交换。
2、中央控制单元
中央控制单元对所有接收的数据及信息进行分析、处理、分类并予以动态显示，同时接收自动化监控系统操作员的指令并通过网络系统将指令下达给现场控制单元，中央控制单元是系统的中枢系统。
中央控制单元主要采用两台研华工控机来构成。为了保证系统的正常运行，两台研华工控机互应为热备用状态运行，当主工作站出现故障时，备用工作站将自动接管主控制站的所有工作，实现主工作站所有功能。中央控制单元还包含1台HP A3激光打印机（日常报表和图文打印）、1台索尼PX31大屏投影仪（用于监控画面的放大投影）、1台GPS卫星校时装置（用于系统的时钟校时）、以及1台STK 3KVA在线2小时延时UPS不间断电源。
3、网络管理单元
网络管理单元是联系中央控制单元和现场测控保单元的纽带，是系统的“神经系统”，该系统的网络配置应遵循简单、实用、可靠、易于管理和维护的原则。网络管理单元是系统的数据信息交换高速公路，系统采用TCP/IP工业环行以太网网络，通讯速率为10/100MBPS。网络网络管理单元由1台WEB/数据服务器和三台网络交换机构成。服务器选用HP公司的ML系列服务器；服务器应具有WEB流览和数据处理功能；网络交换机选用SIXNET交换机。
4、自动化监控单元
原自动化监控系统中通过超五类网线组建以太网，由于泵站中高低压设备比较多，存在电磁干扰，网络通讯抗干扰性比较差，本次方案中采用光纤进行组网，选择SIXNET公司生产的工业以太网交换机，型号为 EL208-FM，组建光纤环网，提高自动化监控系统的通讯可靠性及抗干扰能力。原自动化监控系统中上位机开发软件选用的是INTOUCH7.0，版本比较老，除将其升级到最新版本，还将根据现场实际情况完善操作系统，使监控系统界面更加简洁，操作更加方便。
四、结束语
江苏省淮阴第二抽水站管理所在上级主管部门和各级领导的关心和重视下，在全所干部职工的共同努力下，于2016年6月顺利通过江苏省一级水利工程管理达标单位复核。连续四年来，三台机组共运行了220天，6923台时，为洪泽湖和淮北地区补水达7.87亿立方。三台主机组和110KV主变压器均相继经过了大修，目前运行状况良好。希望能够得到各级领导的继续关心和支持，尽快实现自动化监控系统的升级改造，保证主机组的安全高效运行，继续为国家和地区的水利事业作出更大的贡献。