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[摘 要]本文根据当前水电站自动化系统设计要求，近期、远期发电企业对水电站生产运行管理的需求，并根据流域梯级调度建设的实际需要提出了提及调度的相关内容。
[关键词]水电站；自动化系统；生产运行管理；流域梯级调度
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0084-01
1、电站概况：
发电机与变压器组合方式为2台50MW机组采用发变组单元接线，2台30MW机组采用扩大单元接线。220kV侧接线方式采用单母线分段接线，110kV侧接线方式采用单母线接线，厂用电接线采用单母线分段接线方式。220kV及110kV开关站设备均采用GIS全封闭组合电器。
2、电站调度方式
吉勒布拉克水电站接入新疆电网，根据新疆电网调度管理规程规定：统一调度、分层管理的原则，电站主设备由新疆省调直接调管，阿勒泰地调监视。电站计算机监控系统的远动信息直送新疆省调及阿勒泰地调，并参加省调自动发电控制，接受省调自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）命令。远动通道设有数据网络及专用通道两种方式，并按一主一备设置。
3、设计原则
运行方式：电站按“无人值班”（少人值守）原则设计；
监控方式：采用全计算机监控系统方式，数据库实行分布管理方式，具有良好的可维护性和可扩充性；
监控系统软件：要求先进实用、操作简单、控制方便、人机界面友好、通用性好、安装方便。模块化设计，易于扩展和维护；不仅实现了对水电站内各种模拟参数和数字信号的实时监测功能，还实现了对水电站的自动发电、机组顺序启停的控制，以及报警处理、报表打印、负荷曲线等功能。
4、系统结构及配置
计算机监控系统应采用开放性的分层、分布式双星型以太网系统结构，计算机监控系统按网络结构划分为两层：电站控制层和现地控制层。
监控范围包括：水轮发电机组、辅助设备、220kV开关设备、110kV开关设备、主变压器、主（副）厂房内辅助设备、厂用变压器、10.5kV配电装置、高、低压厂用电系统、220V直流电源、大坝发电洞闸门及泄洪洞闸门等。
4.1 电站控制层
电站控制级除完成对本电站的监视控制外，还需实现与调度通信、接受调度的控制调节命令。此部分是整个电站控制核心，电站控制级由以下部分设备组成：
2台系统主机，每台配置1台液晶显示器，其作用和地位完全相同。主要负责电站层计算机AGC和AVC计算和处理、运行档案管理、事故故障信号的分析处理、参数越复限记录、测点定义及限值存储、各类运行报表生成和储存、历史数据库的生成、转存、备份，系统时钟管理等，并配置一套光纤磁盘阵列，两台主机互为热备用。
2台操作员工作站，每台配置2台大屏幕液晶显示器，其作用和地位完全相同。操作员工作站主要作为操作员人机接口工作台，负责监视、控制及调节命令发出等人机界面（MMI）功能。通常电站所有设备的运行监控都在操作员工作站上进行，2台操作员工作站互为热备用。
1台工程师/培训工作站，配置1台大屏幕液晶显示器。主要负责系统的维护管理、功能及应用的开发、程序下载等工作；本工作站还应能实现对全厂各设备的仿真操作以及对运行人员的培训工作。此外，工程师站还须具有操作员工作站所有功能，以便其可以作为操作员工作站的备用。
1台厂内通讯服务器、2台远程通讯服务器，用于处理电站计算机监控系统与其它自动化系统计算机以及调度部门中心计算机系统间的通讯联系。通讯服务器必须有足够的通道以便于系统扩充。该节点的数据出口（对外）必须具有防护措施。
1套ON-CALL及语音报警工作站：该节点主要负责语音报警、电话查询、事故自动寻呼（ON-CALL）等。
1台打印及历史数据服务器，主要负责电站历史数据的存储和备份并负责信息及报表打印、事故画面硬拷贝等。
1套GPS同步时钟系统，为电站层提供串行时钟信息，并为现地LCU等设备提供脉冲对时信号。系统主机通过网络为电站层各计算机节点提供时钟信号来使各节点时间同步。
UPS不间断电源：配置1套并联双冗余20kVA电力UPS电源系统。
4.2 现地控制级
现地控制级主要包括：4套机组LCU系统、1套220kV开关站LCU系统、1套110kV开关站LCU系统、1套公用LCU系统、1套坝区闸门LCU系统。每套现地LCU均具有冗余配置的CPU模件、电源模件。冗余模件的工作方式须为在线热备，切换应无扰动。每个CPU应支持相同的应用程序和网络配置，网络结构均采用双星冗余结构。
每套LCU配置1个触摸屏，实现现地人机交换功能。
每套机组LCU配置1台单对象微机准同期装置且能实现手动准同期功能‘用于机组和系统并网。
每套机组LCU配置对发电机出口电压、电流、有功、无功采集表，用于监视机组运行状态。
每套机组LCU配置1套温度巡检、报警装置，用于对机组转子、定子、轴瓦及冷却进行适时监视和报警功能。
公用LCU主要监控对象有：厂用电系统、消防系统、通风系统、检修排水、渗漏排水等进行监视和控制。
坝区闸门LCU距厂房较远，配置1套3KVA并联冗余的电力UPS电源系统，保证具有两路独立的控制电源。
5、计算机监控系统的主要功能
5.1 数据采集和处理
5.2 安全运行监视及事件报警
5.3 事故追忆与实践顺序记录
5.4 实时控制和調节
5.5 自动发电控制（AGC）
5.6 自动电压控制（AVC）
5.7 统计记录与生产管理
5.8 人机接口
5.9 数据上送
5.10 历史数据库
5.11 系统自诊断语冗余切换
5.12 培训与维护
6、系统软件
操作系统：采用Linux系统或Windows NT为基础的实时多任务操作系统。
系统软件包括：数据库软件、通信软件、应用软件、诊断软件、双机切换软件、主机纵向隔离软件。
7、结束语
随着我国水电站自动化控制水平的不断提高，远程控制和操作渐渐实现，为水电站“无人值班”（少人值守）设计目标奠定基础。在今后的设计工作中任需要借鉴和学习，实现水电站运行工作人员能在城市工作。
参考文献
[1] 王德宽-水电厂综合自动化及“无人值班技术”[M]中国电力出版社，2001.1.
[关键词]水电站；自动化系统；生产运行管理；流域梯级调度
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0084-01
1、电站概况：
发电机与变压器组合方式为2台50MW机组采用发变组单元接线，2台30MW机组采用扩大单元接线。220kV侧接线方式采用单母线分段接线，110kV侧接线方式采用单母线接线，厂用电接线采用单母线分段接线方式。220kV及110kV开关站设备均采用GIS全封闭组合电器。
2、电站调度方式
吉勒布拉克水电站接入新疆电网，根据新疆电网调度管理规程规定：统一调度、分层管理的原则，电站主设备由新疆省调直接调管，阿勒泰地调监视。电站计算机监控系统的远动信息直送新疆省调及阿勒泰地调，并参加省调自动发电控制，接受省调自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）命令。远动通道设有数据网络及专用通道两种方式，并按一主一备设置。
3、设计原则
运行方式：电站按“无人值班”（少人值守）原则设计；
监控方式：采用全计算机监控系统方式，数据库实行分布管理方式，具有良好的可维护性和可扩充性；
监控系统软件：要求先进实用、操作简单、控制方便、人机界面友好、通用性好、安装方便。模块化设计，易于扩展和维护；不仅实现了对水电站内各种模拟参数和数字信号的实时监测功能，还实现了对水电站的自动发电、机组顺序启停的控制，以及报警处理、报表打印、负荷曲线等功能。
4、系统结构及配置
计算机监控系统应采用开放性的分层、分布式双星型以太网系统结构，计算机监控系统按网络结构划分为两层：电站控制层和现地控制层。
监控范围包括：水轮发电机组、辅助设备、220kV开关设备、110kV开关设备、主变压器、主（副）厂房内辅助设备、厂用变压器、10.5kV配电装置、高、低压厂用电系统、220V直流电源、大坝发电洞闸门及泄洪洞闸门等。
4.1 电站控制层
电站控制级除完成对本电站的监视控制外，还需实现与调度通信、接受调度的控制调节命令。此部分是整个电站控制核心，电站控制级由以下部分设备组成：
2台系统主机，每台配置1台液晶显示器，其作用和地位完全相同。主要负责电站层计算机AGC和AVC计算和处理、运行档案管理、事故故障信号的分析处理、参数越复限记录、测点定义及限值存储、各类运行报表生成和储存、历史数据库的生成、转存、备份，系统时钟管理等，并配置一套光纤磁盘阵列，两台主机互为热备用。
2台操作员工作站，每台配置2台大屏幕液晶显示器，其作用和地位完全相同。操作员工作站主要作为操作员人机接口工作台，负责监视、控制及调节命令发出等人机界面（MMI）功能。通常电站所有设备的运行监控都在操作员工作站上进行，2台操作员工作站互为热备用。
1台工程师/培训工作站，配置1台大屏幕液晶显示器。主要负责系统的维护管理、功能及应用的开发、程序下载等工作；本工作站还应能实现对全厂各设备的仿真操作以及对运行人员的培训工作。此外，工程师站还须具有操作员工作站所有功能，以便其可以作为操作员工作站的备用。
1台厂内通讯服务器、2台远程通讯服务器，用于处理电站计算机监控系统与其它自动化系统计算机以及调度部门中心计算机系统间的通讯联系。通讯服务器必须有足够的通道以便于系统扩充。该节点的数据出口（对外）必须具有防护措施。
1套ON-CALL及语音报警工作站：该节点主要负责语音报警、电话查询、事故自动寻呼（ON-CALL）等。
1台打印及历史数据服务器，主要负责电站历史数据的存储和备份并负责信息及报表打印、事故画面硬拷贝等。
1套GPS同步时钟系统，为电站层提供串行时钟信息，并为现地LCU等设备提供脉冲对时信号。系统主机通过网络为电站层各计算机节点提供时钟信号来使各节点时间同步。
UPS不间断电源：配置1套并联双冗余20kVA电力UPS电源系统。
4.2 现地控制级
现地控制级主要包括：4套机组LCU系统、1套220kV开关站LCU系统、1套110kV开关站LCU系统、1套公用LCU系统、1套坝区闸门LCU系统。每套现地LCU均具有冗余配置的CPU模件、电源模件。冗余模件的工作方式须为在线热备，切换应无扰动。每个CPU应支持相同的应用程序和网络配置，网络结构均采用双星冗余结构。
每套LCU配置1个触摸屏，实现现地人机交换功能。
每套机组LCU配置1台单对象微机准同期装置且能实现手动准同期功能‘用于机组和系统并网。
每套机组LCU配置对发电机出口电压、电流、有功、无功采集表，用于监视机组运行状态。
每套机组LCU配置1套温度巡检、报警装置，用于对机组转子、定子、轴瓦及冷却进行适时监视和报警功能。
公用LCU主要监控对象有：厂用电系统、消防系统、通风系统、检修排水、渗漏排水等进行监视和控制。
坝区闸门LCU距厂房较远，配置1套3KVA并联冗余的电力UPS电源系统，保证具有两路独立的控制电源。
5、计算机监控系统的主要功能
5.1 数据采集和处理
5.2 安全运行监视及事件报警
5.3 事故追忆与实践顺序记录
5.4 实时控制和調节
5.5 自动发电控制（AGC）
5.6 自动电压控制（AVC）
5.7 统计记录与生产管理
5.8 人机接口
5.9 数据上送
5.10 历史数据库
5.11 系统自诊断语冗余切换
5.12 培训与维护
6、系统软件
操作系统：采用Linux系统或Windows NT为基础的实时多任务操作系统。
系统软件包括：数据库软件、通信软件、应用软件、诊断软件、双机切换软件、主机纵向隔离软件。
7、结束语
随着我国水电站自动化控制水平的不断提高，远程控制和操作渐渐实现，为水电站“无人值班”（少人值守）设计目标奠定基础。在今后的设计工作中任需要借鉴和学习，实现水电站运行工作人员能在城市工作。
参考文献
[1] 王德宽-水电厂综合自动化及“无人值班技术”[M]中国电力出版社，2001.1.