袁家坝水电站综合自动化系统结构及其设计方案分析

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现如今，水电站进展急速，随着科学技术的进展，以计算机监控为根基的综合自动化系统被逐步应用于水电站创办中。对此，本文首先介绍了小型水电站自动化系统设计原那么，然后以袁家坝水电站为研究对象，对袁家坝水电站自动化系统布局及其设计方案举行了细致探究，以期为类似工程供给借鉴。

袁家坝水电站；综合自动化系统；应用

引言

在小型水电站工程创办中采用先进的综合自动化监控系统，不仅有利于俭约水电站工程运行本金，而且还能够有效裁减工人劳动量，是水电站自身生产和进展的需要。因此，对水电站综合自动化系统布局以及概括的设计方案举行深入研究意义重大。

1、综合自动化监控系统设计概述

1.1小型水电站特点

与大型以及中型水电站系统设计不同的是，在举行小型水电站监控系统设计过程中，需要充分考虑小型水电站实际处境，设计符合实际需要的监控系统。小型水电站的特点主要表达在以下五个方面：投资创办本金低、电压变化较大、实际运行方式变化较大、技术水平较低、日常维护以及技术更新费用少。

1.2小型水电站自动化系统设计原那么

综合考虑上文所提小型水电站特点，在举行小型水电站自动化系统设计过程中，理应留神性价比高、技术水平高、稳当性高、自动化水平高等。在小型水电站设计创办过程中，资金因素至关重要，因此，在小型水电站自动化监控系统的设计过程中，首先需要考虑经济因素，以最少的资金投入达成最高的设计水平。另外，要求小型水电站自动化系统的技术水平对比高，小型水电站工程是民生工程，其实际运行效果与人们的日常生活紧密相关，因此，小型水电站设计创办务必符合农村进展需要，尽量采用先进的自动化智能化设备，提升小型水电站的运行稳当性。除此以外，要求小型水电站自动化系统能够具备完整的操纵功能，对此，务必增加资金投入，在有限的资金投入的根基上，尽量采用先进的、完善的系统操纵功能。

2、袁家坝水电站概况

袁家坝水电站地处毕节地区纳雍县境内，乌江干流北源六冲河右岸一级支流鼠仲河河上，为鼠仲河上已建的一座小型水电站。

袁家坝水电站坝址以上集雨面积162.0km2，多年平均流量3.47m3/s，前池正常水位1265.5m，装机容量5.0MW。

原袁家坝水电站渠道承受着袁家坝、胡家坝300亩的浇灌任务。所以，本次改扩建后的袁家坝水电站渠道也考虑原灌面的浇灌，袁家坝水电站的开发任务为浇灌发电。

袁家坝水电站位于纳雍县寨乐乡境内，是毕节地区水力资源复查报告中推举的梯级开发中的第一个梯级，在六冲河右岸一级支流鼠仲河上。坝址以上流域面积1162km2，多年平均流量3.47m3/s。电站装机5.0MW，可供给电量2450万kw·h。本工程工程静态总投资2280万元，单位千瓦投资6334元/kw，单位电度投资1.44元/kw·h，技术经济指标较优，开发条件较好。

袁家坝水电站建成后并入纳雍地方电网，主要供电区为纳雍县，袁家坝水电站电站的改扩建，不仅有利于促进鼠仲河的水能开发，也是鼠仲河水能资源开发的必然选择，而且对于实现纳雍县确定的总体目标：围绕资源优势，依托科技进步和体制创新做大做强煤电产业起到重要的促进作用，对该区人民尽快脱贫致富奔小康，进展地方经济，提高该区生产力水平有较大的作用。因此，袁家坝水电站的改扩建地方经济进展的需要。

3、贵州袁家坝水电站自动化系统技术配置方案

3.1系统布局功能及设计方案简述

该水电站自动化系统采用分层分布全开放式微机自动化操纵系统，整个系统由站级操纵层和现地操纵层（LCU层）构成，电站操纵级包括一台操作员工作站，实现全站的监测、操纵和人机对话以及数据远方传送处理。现地操纵级包括2套机组LCU（现地操纵单元）系统、1套公用LCU系统以及微机养护系统等，实现对各生产对象的监控。

机组片面由机组电气养护装置、机组操纵装置（可编程操纵器PLC）、电量和非电量测控装置（包括机组温度、转速、油压、气压、水压）、同期装置及其他附件组成。

公用系统由公用设备养护装置（主变养护装置、线路养护装置）、公用设备操纵装置（PLC）、公用设备电量和的非电量测控装置、同期装置及其他附件组成。同期系统采用微机自动准同期装置，具有稳当性高、并网速度快等优点。励磁装置和调速器可通过通信接口直接与相应的LCU系统举行通信，接入水电站综合自动化系统。

微机养护系统包括发电机养护、变压器养护、线路养护及厂用变养护等，各养护装置与操作员工作站举行通讯，完成对于整个系统的微机继电养护。

3.2水电站综合自动化系统布局

袁家坝水电站的操纵系統为全分布式，整个操纵系统是由两种操纵层所组成的，分为站级和现地操纵层两种，在而这之间，采用光纤通信方式。在该综合自动化系统中，继电养护系统能够与操纵层直接连通，这样能够有效提高信息传递的切实性和高效性。

3.3系统硬件

在自动化操纵系统中，主要的硬件设备包括打印机、计算机、USB电源等。

3.4自动化操纵级功能

3.4.1操纵调理功能

在自动化操纵系统中，监控系统可以根据管理人员的命令对机组运行举行操纵，另外，监控系统还能够根据管理人员的增减命令对机组举行有效调理，包括断路器调和、机组启动或者停机等等。

3.4.2自动发电操纵功能

在贵州袁家坝水电站自动化操纵系统的实际运行过程中，各个机组均能够协调工作，高效运行，有利于制止机组受到运行干扰。另外，监控系统在实际运行过程中还能够对水电站发电运行举行有效操纵。

3.4.3自动电压操纵功能

电压自动操纵系统的主要作用是有效维护母线电压，确保各台机组都能过依据确定的比例对无功功率举行科学合理的调配。在自动电压操纵系统运行中，CRT上可以显示全体的指导数据，运行人员可以据此举行操作。

3.4.4运行人员操作台操纵功能

在系统运行过程中，工作人员只需要通过监控系统接口，即可对水电站机组举行有效操纵，对有功功率以及无功功率举行调整，同时，还可以对机组负荷、变压器油温、断路器分合等举行调整和操纵。对于上述全体操作，工作人员都能够在操作台上举行操纵，而监控系统中具有完善的硬件和软件，因此，能够对某一操纵级举行独立操纵。另外，需要留神的是，在整个系统中，机械电器养护装置所发出的停机命令与监控系统相比，具有更高的操纵权和优先处理权。

3.4.5事故处理指导功能

在水电站系统实际运行过程中，假设设备发生故障问题，那么监控系统可以实时提出对于故障事故的处理观法，以及促进系统快速恢复正常运行工况的观法。

3.4.6数据通信

（1）在监控系统运行过程中，其可以根据通信工作站以及上级调度，确保实施数据通信稳当性，同时，其还能够与水情测报系统、电力系统继电养护及安好自动装置实现实时数据通信。

（2）监控系统与微机五防系统间的通信

（3）监控系统与现地各辅佐智能设备间的通信。

（4）对于监控系统中各个设备的信息交换，可以采用以太网网络布局来实现。

3.5袁家坝水电站系统软件配置

水电站计算机监控系统软件是由多个软件所组成的，包括计算机系统软件、应用软件、工具软件以及根本软件。其中，计算机系统软件是用户软件开发的重要根基，通过计算机系统软件，可以对用户程序举行编辑、连接、运行、推出等等；另外，根本软件指的是监控系统正常运行所需必要软件，其主要功能有数据采集、处理等；除此以外，应用软件配置的应用软件为北海银河高科技产业股份有限公司自主研发设计的YH-5000水电站监控管理系统，包含数据库管理，