国电南自-sd200水电站自动化系统

SD200系统概 研制背 系统特 SD200系统系列产品构 SD200系统引入水电厂的形 以计算机为基础的系 以计算机为主简化常规为辅方 以常规自动化装置为基础的计算机辅助系统 SD200系统在水电厂控制形 集中式系 分散式系 分布式系 分层分布式系 全开 全分布式系 SD200系统结构与典型配 系统结 上位管理层构 现地控制层构 系统功 与处 事件顺序记录 事故追忆记录及相关量记 有功功率联合控 无功功率联合控 控制和调 显示打印与参数设 电厂设备运行管 系统通 中文语音.............................................................同步对 故障自和自恢复功 培训仿 SD200系统主要技术指 系统容 实时 可靠 安全 使用环 产品系列简 SDQ200微机自动准同期装 SDD200微机电量装 SDZ200水电站综合装 SDW200微机温度巡检装 SDB200智能数字 发光管开关位置指示 SDM200控制系 SDM201微机闸位 SDT200水轮机微机调速 SDF200水电厂计算机辅机控制系 系统软件简 基本组 系统软件特 系统软件及简要说 定货须 系统接口参 系统结构形 SD200系统水电自动化是水电建设的一部分在 40年代水电站运行采用在中控室和机旁两级值班 年代后期开始实现无人值班由调度所或梯级调度所 在工业发达国家无人值班或少人值守的水电站已占绝大多数而在我国却只有很少几个多数电厂还保留着两级值班的模式这使我国水电厂的劳动生产率比国际水平低许多绝大多数水电厂还处于两低 两高一多水平 供电可靠性低损耗和水耗高单位千瓦设备用人多计算机和相应自动化配套装置和元件的应用使水电站自动化进入一个新的发展阶段计算机是水电站自动化今后的发展虽然我国水电自动化水平距国际水平还有差距但是自 年代后期我国水电自动化的发展很快特别是国家实行业主负责制流域滚动开发以来由于业主在建设自主经营卖电还贷的机制中唱主角负主要的责任因此提高劳动生产率必然地成为业主追求的目标自动化可以将发电机层水轮机层公用设备及前池尾水的测量信号操作控制等均集中到控制室进行不设就地值班达到少人值守或无人值班的目的帮助业主实现减人增效目标另外水电站一般都地处偏远地区山高岭峻交通不便生活房舍文 教育医疗福利均受自然条件制约业主为了留住人才少 产率一般都选择注重经济效益益少不宜多的建设原则有的将选择在电站所在地区的大城并在此建立流域控制中心和生活 同时减轻了工作强度提高了电厂的发电质量这些就是为什么 但是我国水电行业企业多底子薄自动化的基础设施还不完善许多中小水电站投资或技改有较大的限制自动化技术装备仍很即便如此地方办电的业主还是需要提高中小水电站劳动生产率减人增效,提高运行水平;急需性能价格比较优的更新换代产品SD200型水电站自动化系统正是基于此而开发研制的从水电在电力系统的作用和地位来看电力系统是一个包括发电输电变电配电用电在内的完整体系电力生产的特点是电能难以发输变配用电要随时保持平衡而用电是随时变化的发电出力也必须随时变化否则电网的频率将保持不住额定值从而对用电造成危害水电是电力系统稳定运行的重要调节 具有调峰调频平衡发电等重要功能目前在电力系统愈来愈大电压等级愈来愈高的情况下要保持电力系统正常供电就必须依靠大量自动装置快速故障调整运行方式水电自动化是如今电力系统安全可靠运行的基础设施和装备同时也是电力系统经济运行的水轮机组及水电厂自动化更应反应灵敏安全可靠另据统计采用计算机可以提高电站运行的效益例如利用计算机系统水库来水和中长期预报在内的优化运行曲线编制及科学调度多发峰电等每年可增加发电量左右同时采用计算机电厂电力电量及运行工况后及时发现并排除事故隐患事故后能及时处理事故避免事故扩大尽快恢复供电使系统事故率下降处理事故时间减少如此每年增加发电量左右而且能产生巨大的社会效益另外采用计算机可以实现其它控制装置所无法实现的动态调节功能使电力系统保持有功无功的优化运行及稳定性安全性这样可降低损能.以上另外采用计算机在减少的同时也减少了相应的生活54KW水电厂采用计算机之前年平均发电量2.6亿千瓦时400人采用计算机之后年平均发电量3亿千瓦时70人效益是十分明显的SD200型水电站自动化系统采用全开放模块化结构设计能实现与处理机组顺控自动准同期调速励磁功率调节控制等功能是我公司与河海大学大学东南大合研制的采用了已成先进技术和器件如WINDOWSNT系统DSP数据处CANBUSINTERNET置使用如机组顺控装置微机自动准同期装置微机温度量巡检装置微机电量检测装置等SD200系统操作方便配置灵活适用于新建水电站泵站的已建水电站泵站的技术改造及梯级水电站调度自动化系统也适用于变电站与火电厂的计算机SD200系统系列产品现SD200系统可包括如下工作站工控 GPS校时系 投影 通信系统SDQ200SDZ200水电站综合装SDT200水轮机微机调速器电柜SDD200微机电量装SDW200微机温度巡检装SDM200计算机系SDM201微机闸位SDF200宽带多图像系FXZ-101分散式信号装SDB200智能数字WKKL3WFBZ-01SD200水电厂自动化系统软件平台其 SD200系统引入水轮发电机组的自动控制系统是一个十分复杂的系统工程它不仅包含机组的检测保护自动操作调速和励磁等装置而且还有油水气的控制处理设备尤其是涉及到机组的检测元件传感器和执行机构如电磁配压阀都是在十分恶劣的环境下工作在设计整个自动控制系统时必须全面地考虑到上述的情况才能够把整个系统的可靠性提高单纯地把一个元件或一个自动化装置搞得再好也是不能达到目标的因此应该把整个控制系统的各部件及其在它们所处的环境中的全部行为作为一个系统工程来认识分析并设计相应的在技术可行的控制配置策略以实现预期的目的避免以计算机先进水平替代和等同水电站自动化水平就计算机引入水电厂的形式有以下几种以计算机为基础的系统特点自动化程度高可靠性高取消常规模拟屏常规操作控制台常规机组自动盘是必要的相应的初期投入较大但是的技术日新月异价格也越来越合理另外由CBSC和经济快速调度的综合经济效益所补偿相信不久这一缺点将不复存在CBSC系统是今以计算机为主简化常规为辅方式特点大大提高了自动化水平在某些环节故障时仍可使用简化常规进行不会影响发电与CBSC系统的区别在于中控室仍保留常规操作控制台或模拟控制屏作为水电厂非缺点配置较复杂常规与计算机之间闭锁和切换环节较多现场运行复杂运以常规自动化装置为基础的计算机辅助系统特点老厂原有的常 高中未考虑为计算机预留信号还要加装中间继电器以重复信号配置复杂也增加了在这些环节上出现故障的几率同时也易引起计算机系统人为退役此方式用的愈来愈少SD200系统在水适用于小型水电 可以节约费强调以控制对象分散布置为基础的系 设置有主控计算强调以功能分散布置为基础的系 设置有主控计算可设置电站级计算机和现地单元控制级电站级计算机可设置成单机双机甚至多机现地控制单元按被控对象轮发电机组开关站公用设备等由多台现地控制单元组成电站级与现地控制单元间通信可以采用星形网络总线网络总线以太网络等现地控制单元全开放全分布式系按水电厂控制对象或系统功能分布设置多台计算机装置连接到资源共享的网络上实现分散处理各部分功能独立数据库分布而资源共享SD200系统结构与典型SD200系统采用全分布式结构分为上位管理层和现地控制层现地控制单元LCU可脱离上位管理层独立运行符合部颁标准DL/T578-1995水电厂计算机系统基本技术条件要求SD200系统由下述部分组成站级主计算机操作员工作站工程师工作站通信处理机现地控制单元局域通信网广域通信网时钟同步装置中文语音装置不间断电源打印设备模拟信号返回屏大屏幕投影仪监视终端广域通信计算机操作员控制可根据水电厂实际功能的需求情况进行经济技术比较选用性能价格比优越的配图 SD200系统SD200系统结构与典以太网现场总线1号机组 N号机组 图 SD200水电站自动化系统框图单台主主操作员站1主操作员站1主操作员站 工程师 语121号机组 N号机组 开关站 公用 图 SD200水电站自动化系统框图多台主上位管理层按设备划分为计算机设备工作站通信网络设备打印设备不间断电源设备UPS同步对时设备GPS中文语音设备等计算机设备工作站数目随电厂情况而定可选用586以上高档工控机或工作站配以操作键盘及高分辨率大屏幕监视器实现站内监视控制操作通信网络结构采用以太总线网可配置成双网冗余结构方式网络介质可为同轴电缆双绞线光纤等打印服务器外接多台可选用激光喷墨或针式通信计算机上还可接马赛克返回屏控制器实WINDOWSNT布式数据库结构根据节点机的不同功能配置用处不同的数据库应用软件采用模块化结构化设计具有一定的完整性和独立性,软件另有工具可对人-机界面进行以满足不同用户对显示画面打印图表的不同格式的要求现地控制层根据电厂情况可设置多台现地控制单元LCU按对象分散可设有机组LCU开关站LCU公用设备LCULCU等各LCU只是功能模块上的不同组合总体网电电块网 模模 模模模综 装电 装交流220V直流SD200系统LCU现地控制单元(LCU)可以独立运行具有现地操作功能可根据电厂实际要求构成双重化冗余结构局部功能双重化冗余结构处理器非冗余与简化常规自动化回路相结合结构分层分布式结构现地控制单元LCU工业控制计算机可编程序控制器SDZ200水电站综合装SDD200微机交流电量装SDQ200图3为现地控制单元(LCU)构成框图系统数字 与处与对电度脉冲量进行累计处理可根据当地分时计价的要求对电压电流功率等电量和温度压力等非电量进行周期性扫查越复限值检测记录梯度越限检查等并进行事故追忆记录及保存打印实时和历史数据事件顺序记录对下列全厂主要设备的状态主要设备的继电保护动作状态以及事故和故障信号等各种开关量进行监视对其状态的变化进行顺序记录事件检出的分辨率不大于1ms事故发生或正常操作导致开关量发生变化时按动作顺序并带年月日时分秒毫秒的标志进行记录内容包括机组运行工 停机发电运行空载运行机组主变压器母线及线路的继电保护动作状态事故故障信号以及断路器和厂用电及近区配电用断路器和开关的位 事故追忆记录计算机系统始终事故发生前k点和事故发生后n点的主要参数和值kn可由用户定义一般不大于20相关量记录启动条件和相关量可由运行定义如当任一条高压线路或发电机主变压器发生事故时系统同时记录其它各元件的对应数值当机组推力轴承上导下导水导定子线圈温度任一越限时同时记录该机组的上述参数有功功率联合控 配方案,将全厂总有功输出调整到任一给定值实现全厂最优运行调节系统具有PID调节特性,计算参加联合控制的机组的总有功输出扣除独立控制机组的有功输出并根据水头及相关的各机组的效率曲线将计算出的负荷分配到参加联合控制的机组自动发出开停机指令和给定机组负荷给出指令后具有监视功能即连续将实测到的设定值与开停机控制命令相比较该软件可将电厂调差率设在010之间若将其设定为0则此有功控制功能将作为纯有功功率控制器调节电厂的有功输出到设定点而不考虑电网的频率水轮机的运行区内总存在不良运行区该系统软件允许各机组运行于不良运行区外而不在该区内但可以通过该区也允许运行人为进入该区在有功联合控制功能中不良运行为了最佳利用水能与水头相关的各种运行组合G1G2G3+G4G1+G2+G3 无功功率联合控制按给定时段的高压母线电压值定时计算自动调节和分配各机组无功功率自动维持高1系统根据预定的原则和运行输入或自中调发来令发出开停机命令进行机组自动准同期并网各断路器开关分合闸操作以及和机组运行有关的辅机与的操作2在工况转换过程中系统实时显示各主要阶段依次推进的过程当过程受阻时原因并将机组转换到安全工况3系统可用增减命令或改变设定值方式调节机组出力根据运行要求这些方式可由系统运算后自动给出也可由运行输入或自中调发来LCU可接受主计算机操作员工作站或当地输入令在执行命令前要检查被控对象的状态是否满足相应条件以免误操作当电站主要设备正处于某一控制层控制之下时系统有闭锁其它控制层的控制指令的措 但现地控制屏上的手动紧急停机操作指令不受限系统 点投 LCU设备投中控现地方式切换开关设在LCU处中调中控方式切换开关设在电站中控显示打印与参数设置CRT画面显运行可通过鼠标或键盘选择和召唤画面显示可同时显示多幅画 主要包修改接线 模拟图流程图修改各类参 如 下限变比自动统计主要设备的运行小时数动作次数事故和故障次数等数据建立设备 建立历史数据库统计和制表打印进行操作记录统计表事件顺序记录报表事故和故障统计 越限异位报表 至少可分为四个时段时日月运行参数累计报表设备运行状态报表继电保护定值表的统计打印根据中调提供的通信协议与中调自动化系统实现数据通信发送规定的电站运行信息并接收和执行中调下达的系统AGCAVC命令等接收水情测报火灾大坝监测船闸坝上等系统外其他系统送来单个系统可与多达 个或方向进行双向串行通与模拟显示屏通口直接驱动装于模拟屏上相应的智能设备实时显示系统有电站运行系统可通过INTERNET得到国电南自公司及最及时的服在事故和故障发生时可通过清晰的中文语音对事故故障内容进 员通过全球时钟同步装置对系统内各套LCU及计算机设备进行同步对时保证事件故障自和自恢复功对计算机系统的硬件软件工作进行监视和保护及时测出故障部位和性质输入输出自到接口并能自动切除故障闭锁错误信息输出系统还具备自恢复功能即当监控系统出现程序死锁或失控时能自动恢复到原来状态 通信故障串口故障检测网络接口故障检测出口误动作计算机内存自检各功能模块自恢复软硬件看门狗双机系统故障检测与自动切换等5.13培训仿真SD200系统主要技系统输入输出的容量仅受硬件资源的限 测点数不 状态和点周 模拟量点周 电 非电量1事件顺序记录点SOE分辨 LCU的变化数据到实时数据库时 LCU接受控制命令响应时 有功功率联合控制任务执行周 无功功率联合控制任务执行周 3mi对调度系统和控制响应时间满足调度要调用新画面的响应时 90%画已显示画面上动态数据刷新时 操作员命令发出到显示响应时 或事件发生到画面显示发出音响时 平均故障间隔时间主计算机含磁 可利用 99.设备平均故障排除时 现场有备件0.按控制层次实现操作闭锁其优先权顺序为现地控制单元级最高电站级第二远方调度级第三系统设计保证信息中的一个信息量错误不会导致系统关键性故障使外部设备误动作或造成系统主要功能的故障或系统作业的故障等电站级和现地控制单元级装置的通信包括控制信息时对响应有效信息或没有响应有效信息有明确肯定的指示当通信尝试失败时发送站能自动重新发出该信息直到超过重发计数一般为23次为止当个别通道超过重发极限时发.电站级计算机 夏 23士冬 20士.现地控制单元 .允许温度变化率 .电站级计算机 .现地控制单 无凝

产品系列简介SDQ200微机自动准同期随着计算机技术和超大规模集成电路技术的发展传统的模拟的自动准同期装置已远不能适应发电厂变电站综合自动化的需要因此 迫切需要一种自动准同期装置能够配合综合自动化的要求能够快速地平稳地在运行不知不觉中将发电机或系统并入行统D20微自动同就为适这要而设的SDQ200PSD技术和超大规模集成在线可编程技术CPLD不断监测发电机和系统的电压频率并可根据频差压差大小发出宽窄不同的调节脉冲直到频差压差满足要求在压差频差满足要求的情况下不断监测发电机电压和系统电压的相位差准确确定断路器合闸时刻实现快速无冲击合闸本装置配备了模拟信号源其中一路模拟系统电压不可调另一路模拟发电机电压可以人为地调节电压频率进行试验时断开待并双方电压试验信号由模拟信号源提供这样可对装置本身逻辑进行检查以保证装置的可靠性SDQ200充分满足电厂变电站实现并网自动化的要求是与综合自动化配套的理想产品在压差和频差不合格的情况下能够发出长短不同的调节脉冲使得待并双方的电压和频率快速近调频和调压功能的投入与否由硬件设定装置本身提供工频信号源供模拟调试和试验用其电压同期并列允许的压差频差及调压具有TV断线和过压功运行系统电 100V或57. 待并系统电 100V或57. 同期请求信 空接点输断路器辅助接点输 空接点输所有输出接点均 空接点输装置掉 DC24V,装置故 DC24V, AC250V, AC250V, DC24V, 4脉动电压输出峰—峰值最大为20V,成交替变化直流电压输 220V允许偏 -20%纹波系 不大于交流电压回 工作于额定电压 每相TV不大于1. 正常工作时不大于15Wc)发调节命令及合闸脉冲时,不大于20W交流电压回 1.2倍额定电压连续工直流电源回 80%110%额定电压,连续工环境温 - - 相对湿 5% 产品不凝 不结大气压 装置的使用地点应无无腐蚀性气体及导电尘埃无严重霉菌无剧烈振动源不允许有超过发电厂变电站范围内可能遇到到的电磁场存在有防御雨雪风沙尘埃及防静电措施场地安全要求应符GBT2887-200046的规定电 0.频 0.相 .2 导前时间调频脉 调压脉冲间 调压脉 调压脉冲间 调节脉冲的分辨 装置检测运行系统和待并系统之间的电压差,0.1V—10. 当判断电压差不满足条件 装置内应有可靠闭锁输出的措允许发出合闸脉冲的频率差装置检测运行系统和待并系统之间的频率差,0.01Hz—1. 当判断频率差不满足条件 装置内应有可靠闭锁输出的措装置可发出的调频脉冲宽度整定范围为0.001— 每一个脉宽周期发出一个装置每隔一个脉冲间隔发出一个调频脉 调频脉冲间隔整定范围为0.1— 装置可发出的调压脉冲宽度其整定范围为0.001 装置每隔一个脉冲间隔发出一个调压脉冲调压脉冲间隔整定范围为0.1— 定范围为0—360导前时间整定范围为0.001— 5000s系统和待并系统电压之间的相位差通道相位可以测量也可以进行修改范围为0—360动进行修改并保存若选择为NO每一次测量导前时间后将不自动进行保存用户可根据图4. SDQ200微机自动准同期装置外型尺寸示意图4. SDQ200微机自动准同期装置安装开孔示意订货时须注明装置是单机使用还是多机使用同期母线电压大小100V或57.7V 调压合闸输出接点容量等参数SDD200微机电 装在微处理器出现之前模拟表计是工业现场唯一的电量测量仪表随着计算机技术和超大规模集成电路技术的发展传统的模拟表计已远远不能适应发电厂变电站综合自动化的需要因此迫切需要一种电量测量装置能够配合综合自动化的数字化的要求采用以MPU为的单片微机,加上传感器模数转换器等构成的智能化数字式仪表虽然可以代替了原先工业现场的模拟表计但随着电厂自动化水平的提高的实时性要求越来越高特别是在水电厂中需要测量的对象较多此时运用传统的单片机组成的测试系统进行已远远不能满足这一要求SDD200微机交流电量装置就是为适应这SDD200微机交流电量装置是采用先进的数字信号处理器为的交流电量装置它适用于6kV220kV各电压等级的变电站发电厂可用于和计算厂站内的各种电气量其中包括交流电压电流有功功率无功功率频率等参数可广泛使用于电力石油化工等行业的变电站发电厂SDD200微机交流电量装置具有直接对电网二次侧交流信号电压电流进行采 并计算相关的电压电流频率有功功率和无功功率装置在两秒钟内的最大处理能力为 路电压和电流信装置具有通口支持串行通信方式和CAN总线通信方式可按照CCM通信协议将各环境温 - 相对湿 产品不凝 不结大气压 110 不允许有超过发电厂变电站正常工作范围内可能遇到的电磁场存在有防御雨雪 沙尘埃及防静电措施场地安全要求应符合GB9361-1988中B类安全要求接地电阻应符合GB2887-2000中4.6的规定额定电 允许偏 - 纹波系 不大于额定电 允许偏 - 纹波系 不大于a)直流电压输直流电压输15V交流电压回 1.2倍额定电压连续工交流电流回 1.2倍额定电流连续工交流电源回 80%110%额定电 连续工直流电源回 80%110%额定电 连续工电流电 额定值UN 频率 相位 频率00有功功 无功功 0.在正常工作条件 在规定的输入范围 均能满足精度要一个周期采样326419224根据用户需要测量的测点可以对装置进行灵活的配置本装置提供了两种互感器模块供用户进行选择一种为三相电压加九路电流(简称1+3)一种为六相电压加六路电流(简称2+2)SDD200就能满用户可以自行配置也可由用户提供系统的测点表由我方根据测点表提供面板布置及SDZ200水电站综 装 录(SOE)脉冲量 CPU并行工作的硬件结构装置功能相同的模块在硬件上完全相同提高了硬件冗余度任何模块有损坏都不影响其他相同功能的模块的正常运行采用新一放式用于LCU层的CAN现场总线结构所有模件直接挂在现场总线网络 对不同类型数量的测点可以任意配置模件采用硬件时钟实时的对重要开关量可设定为记录时标完成事件顺序记录SOE装置对模拟量信 既可以是电压信号也可以是电流信RS232C/422通信口用来完成与GPS尤其是与系统的通信装置具有CAN总线接口可与其他装置就地联装置带有硬件看门狗可防止程序跑飞从而保证了装置可 连续工装置支持CCM协议国电南自的 95规约并可随时根据需要扩充其他协交流电压 220V直流电压输 c)直流电压输 15V直流电源回 80%110%额定电 连续工事件分辨 模拟量测量精度05脉冲量记 每分钟脉冲数开关量信 幅值24V 低电平宽度大于 4-20 mA电流或者不同范围电压可以是0-5 0-10 3.33V 显示方式LED通信方式RS232CRS422/ CAN总SDW200微机温度巡检随着微电子技术的发展现场总线网智能化仪表发展很快使集散控制系统的体系结构向进一步分散化的方向发展传统的模拟的温度巡检装置已远远不能适应集散控制系准确地将温度等微弱模拟信号数字化后送往计算机SDW200微机温度巡检装置就是为适应这一要求而设计的本装置广泛应用于电力化工石油冶金机械轻工制药食品等行业中具有自动巡回检测越限输出控制参数显示RS422通信CAN通信等功二线制或三线制用户接线省 传感器激励采恒流源消除了线路误差和多路开关误0传输距离远电源功耗 电源输入DC24V各电路板上带有DC-DC电价格便宜点数多时的费用低带有现场总线CAN接口可构成现场总线装置设硬 软件两套看门巡测点 可分为16点32点48点三档任测量精 0.显示方 LED双显示巡测速 50点/测量范 测量元 铂热电阻或铜热电方 发光二极管蜂鸣器继电器输输出方 继电器接通信方 RS422接线方 二线制或三线工作电 DC24V工作方 连工作环 温度 相对湿度SDB200智能数SDB200智能数字表是为适应综合自动化系统设计的与模拟屏配套使用的智能显示器它集显示,控制,通信为一体适用于电流电压频率有功功率无功功率等数据的显示可以接受上位机发送的断路器开关发电机运行状态等开关位置信号通过电缆与单元盒可显示16个开关量与其配套的发光管开关位置指示灯可直接与玛赛克屏嵌接燕尾槽形式安装简单运行可靠方地址可通过按键任意设定直观清楚操作简单有自检功能故障时能自动复位 与上位机通信采用RS-485串行通信方式可靠性 传输距离远可达显示方式7远传距离工作状态连续通口RS-485接开关量输出16 24V/工作环 环境温 - 相对湿度电源外形尺 智能数字表装盘时的开孔尺寸示意 智能数字表装盘时的尺寸示意 SDB200 mm=W L,Y G(发电机 控制系随着计算机技术通信技术和控制技术的飞跃发展特别是随着无人值班少人职守这一控制模式的提出水电厂水利枢纽的自动控制迫切要求生产厂家能够设计生产出可靠性高性价比好的控制系统传统的继电器式的控制装置接线复杂可靠性差维修控制逻辑一旦确定就不可更改现有的控制系统有的缺乏主控计算机的支持不能联网进入电站全面系统有的系统开度数据仍以数字量或模拟量的方式传感器仍然延用传统的重锤方式驱动使得系统既臃肿又降低了测量的精度我们从1992年开始着手研制的新一代控制系统SDM200型控制系统以可编程序控制器为控制核心采用现场总线技术配置弹力卷筒式开度传感器使系统的结构简单明了大大提高了系统的可靠性可用性减少了调试运行的强度成为无人值班少人职守水电站 可通过主控计算机控制台现地操作台屏完成画面显示打印制表设置参数及操作控制等功能对整个系统主要设备的运行工况实行全面 可接收远方调度令对进行自动控制和调对整个系统主要设备的事故及故障信号系统的故障信号等进行事件顺序记录根据故障信号发生的时间顺序记录发生的故障信号的名称变位时间时间包括年月日时分秒记录运行在人机界面上进行的操作的名称时间以及操作是否成故障功当对象发生故障时本系统能自动发生事故时本系统能自动停止的运行并系统运行时 当前运行控制方式和预定的决策参数进行控制调节以满足电站库区 远方调度主控计算机现地控制单元控制方式设置 运行设备自动运行通过主控计算机或现地控制单元的操作屏台进行操作完成对的控制与调节并保持在成组操作过程中成组运行的各之间的协联性可在现地操作界面主控计算机上进行启闭控制和开度调节功系统根据预定的原则及运行实时输入令进行正常启动停机的充水平压和升降操作发生故障时自动停止的运行系统对操作过程进行校核和监视并进行操作记录在开机过程中系统能显示当前实际开度和各主要启闭设备依次推进过程和执行情况记录操作的时间和检测操作是否成功系统可由升降命令或设给定值的方式进行的自动调节 系统选用的控制模 即控制结提供数目类型弧门 平板门等提升的最大扬程若为弧门需提供有扬程-开度转换关系式定货范围若不包含开度仪则提供每孔开度测量方式开度输出为模拟量还是开关量若为模拟量则提供测量精度 分辨率等开关量则提供开度仪接点表说明启闭系统的类型如卷扬式启闭机式启闭机5提供系统各设备的布置方式即控制台﹑控制柜﹑现地控制箱的位置各设备之间相关设备之间与控制对象之间的距离 提供的运行控制流SDM201微机闸位SDM201微机闸位开度仪是开度测量的设备,它集测量显示控制通信为一体适用于各种水闸船闸的弧门人字门平板门横拉门等各种的开度监测与自动化控制同样也适用于其它物体的位移测量显示及控制采用HL-3恒力数字式传感器 位移测量的钢带运动自动伸缩无需其它附加装置使用户安装简单运行可靠方便1km开度预置值可通过按键任意设定直观清楚操作简单 装置体积小结构简单维修方便CAN控制CAN接口CAN网络通信可靠性高传输距离远可与PLC通信可采RS-232RS422串行通信方式与上位机连接电源功耗 电源输入DC24V电路板上带有DC-DC电装置设硬件软件两套看门狗 测量范围010m40m分辨率1cm误 显示方式6远传距离工作状态连续CAN接RS232接RS422接触点输出8OMRON继电器触点容AC220V环境温度相对湿 电源 外形尺 智能开度仪装盘时的尺寸示意图SDT200SDT200水轮机调速器是以可编程控制器(PLC)为调节控制的新型水轮机微机调速装置,配以现代控制理论为的软件,与水轮机的电液执行机构组成水轮机调速系统该种型制与其它类型调速器相比具有可靠性高可性能价格比高的优点型号系统结构微机调节+调节规律变结构变参数并PID微机型式PLCPLC形式可选GE系列MODICON系 三菱系测频方式数字测频2100测频分辨率000125Hz比例增益Kp=0积分增益Ki=0微分增益Kd=0永态转差系 bp=0-人工转速死 0-模数与数模转换分辨 12电柜输出电 10V电 0.2供电电源220V220V电液转换 环喷式双锥式或其他型式电液伺服主接力器反 线位移传感器电气反转速死 =0.接力器不动时间:<=02以最佳过程起动水轮发电机组启动过程可使机组频率电网频率也可以按给定频最佳过程使机组停机PID自动调可以修改调节参数不会引起机组负荷冲自动按工况修正调速系统的动态灵敏 以适应各种工况对灵敏度的不同要可接受系统操作指令实现操 也可现地由面板操具有功能完成手测频断线容错机频的容错必须在下列运行工况下得到保证a空载运行b发电运行c甩负荷d孤网运行而在这些工况中甩负荷工况是最恶劣的在这种情况下如果发生机频断线必须得到及时的和处理还必须考虑到机频和网频同时断线的情况采取变结构技术达到容错控制的目的使机组或者保持自动运行或者关至空载位置或者导叶断线和桨叶断线容错算法维持系统对于调速器进行功率控制水头信号容错水头信号失效时调速主环将不采纳出错数据阀控制信号由连续式改为脉冲式仍由微机系统维持自动运行 PLC故 电柜掉PLC调速器由交220V双路电源供电失去一路时仍保持自动控制不受故障和功PLC运行状态的监视与信息显示智能调试和整定功能调速器的显示包括参数显示微机调速器在运行中不断记录和刷新水轮机调速系统的运行数据当机组因事故甩负荷时微机调速器可以记录事故前后一段时间内的有关数据及曲线供事故分析微机调速器能与系统进行通受系统下发的控制命令和参数调整并能上SDT200 型水轮机调速器电气柜和机械柜的机械结构组合形式有分离式和式两种组分离式结构形式是目前调速器应用的常用方式方式将电气柜置于机械柜之 结构紧凑用户可以根据厂房的具体布置进行选择SDF200SDF200型水电厂泵站计算机辅机控制系统是SD200水电站泵站计算机自动化系统的一部分它的控制对象为水电厂泵站的公用设备油气水这些设备所处的环境都比较恶劣:空气的湿度较大,灰尘比较多,这就对控制系统的可靠性提出了更高的要求.传统的辅机控制系统采用继电器 这种回路有许多缺点如 工作量大继电器接触器接点容易烧坏低继电器灵敏度低可靠性差,不能满足远动和通信的要求 SDF200型计算机辅机控制系统采用可靠性非常高的可编程控制器PLC为组件配以一系列模块并可以固态控制器软起动器或变频器取代接触器控制电机很好地克服了这些缺点控制电平滑起动减小起动电 避免冲击电网减小配电容起始电压可 保证电机起动的最小起动转 避免电机过起动电流可根据负载情况调整以最小的电生最佳的转起动时间可 在该时间范围内电转速逐渐上升避免转速冲软起动器带有完整的电保护装置并有多种起动方式可供选择是目前较为理想变频器除具有软起动器的所有优点外电机运行速度可 可显著节约电SDF200SDF200SD200型水电站泵站计算机综合自动化系统的一部分引入另一种是作为单独的控制系统引入水电厂泵站这式适用于进行局部自动化改造的水电厂泵站因为SDF200型计算机辅机控制系统相对于水电厂泵站的总的系统是独立的它可以单独引入水电厂泵站同时SDF200型计算机辅机控制系统的油控制系统气控制系统水控制系统之间也是相互独立的因此水电厂泵站可以全部引入计算机辅机控制系统也可以单独引入辅机控制系统中的油控制系统气控制系统或水控制系统我们在每个单独的子系统都留有接口水电厂泵站可以根据自己的实际情况先只引入单独的控制系统待条件成熟再引入其它控制系统如果水电厂泵站目前已经有了一些单独的控制系统我们可以根据具体的实际情况对SDF200型计算机辅机控制系统作出一些修改使之与水电厂泵站原有的控制系统组成一个完整的系统SDF200型计算机辅机控制系统结构水电厂泵站油系统机械系统图和控制系统结水电 泵站的油压装置作用是产生并高压 其控制系统机械图如压油水轮机调速系 图2油压装置自动控制机械系统此系统采用两台油泵一台主用一台备用压油箱上安装有油位信号FX1来控制油 压油箱上还安装有三个电接点压力表 根据上面的机械系统设计出的控制系统原理如下图 所油泵自动手动.备用油泵自动手动.备用输编程电公用设备软起动装油泵软起动起动完油压过附注采用这种系统不能连续监测压油箱的压力如果要提高控制性能连续监测压油箱的压力可以将电接点压力表更换成压力变送器和压差变送器油位信号器改为磁珠浮子信号器采用压力变送 压差变送器和磁珠浮子信号器的连续控制系统的结构原理如下图4示电磁补气电磁补气软起动系统设电磁阀状油泵自动系统设电磁阀状油泵自动.手动.备压力压差变送磁珠浮子信及 转输块油泵启动完油泵启动故故障显编程电公用设备压压力和油位图4采用连续控制的油系统控制系统原控制功能当油箱的油压降至电接点压力表1DJ的下限时主用油泵向压力油罐供油当压油箱的油压高于电接点压力表1DJ的上限时主用油泵停止当油箱的油压降至电接点压力表2DJ的下限时备用油泵向压力油罐供油当压油箱的油压高于电接点压力表2DJ的上限时备用油泵停止当油箱的油压降至电接点压力表3DJ的下限时发信号当油压下降至工作油压下限且油面高于油面上限电磁补气阀开启向压油箱补气通信功能PLC将电源状况油泵运行状态补气阀状态LCU公用设备LCU将这些信号传送给控制中心从而使控制中心完成对油系统的油系统控制系统的屏面布置图和端子布置图如图5停1号停2输入信号(空接点信号切换开按图图5油制图图水电厂泵站空气压缩装置的自动化的目的是维持贮气罐的压力在规定的工作范围之 气系统控制系统的机械系统图如图6所示 此系统设有两台空压机两台空压机的出口安装有温度信号器此系统还装有电接电压力表空压机的冷却系统中装有示流信号器故障显编程电故障显编程电公用设备系统设电源状接触器状气机现地远方气机自动手动压力信号温度信号主用备用复气压机启动示流信号电磁软起动压力电磁软起动图7图7气系统图理1DJ的下限时主用空压机冷却系统启动主用空压机的电磁阀打开示流信号器接通主用空压机启动当主干管的压力降2DJ2DJ1DJ电接点压力表3DJ的下限时发出压力过低信号当主干管的压力升至电接点压力表3DJ的上限时发出压力过高信号停空压机并DJ是用来监视制动贮气罐中气压的此中的气压过高过低都会发信号为了防止空压机的温度过高专门在每个空压机的出口处分别设置了温度信号器如果空压机过热温度信号器就会发出信号即停空压机气系统控制系通信功能PLC将电源状况空压机运行状态气压状况空压机启动状态传送给LCULCU附注采用这种系统不能连续监测贮气罐的的压力如果要提高控制性能连续监测贮气罐的压力可以将电接点压力表更换成压力变送器和压差变送器输入输入输出信输入信号(空接点信号7103水电厂泵站排水系统控制系统水电厂泵站排水系统可以分为检修排水系统厂内渗漏排水系统坝段渗漏排水系 坝基排水系统这些排水系统的机械系统大都雷同如图9所示至至下集水井此系统采用两台排水泵一台主用一台备用在集水井上安装有水位信号计水泵的出口安装有示流器水泵的润滑水管上安装有电磁阀和示流信号器故障显电公用设备水泵自动水泵现地主用水泵自动水泵现地主用电磁软起水泵运行指信水水泵运行指信水泵软起动故障显复水泵软起动状控制功能当水位上升至FX3调定值时工作泵启动启动水泵前先打开相应的电磁阀示流信号器动作启动水泵当水位上升至FX2调定值时备用泵启动启动水泵前先打开相应的电磁阀示流信号器动作启动水泵当水位上升至FX1调定值时发信号当水位下降至FX2FX3时关闭水泵水系统控制系统的电机起动回路也采用软起动回路通信功能