基于网络的小型水电站计算机监控系统设计与研究

摘要

在我国辽阔的地域范围内，蕴藏着巨大的清洁无污染的水利水电资源，其中又以小型水电资源最为丰富。随着我国经济的不断发展以及对水电资源需求量的不断增加，国内已有为数纵多的中小型水电站正在兴建。因此，研制一套能满足中小型水电站计算机监控需求的系统以提高水电站技术和管理水平，具有重要的实际意义。
　　 水电站计算机监控系统是一门涉及自动控制原理、计算机网络基础、数字图像处理等学科，并能对水电站进行实时监控和管理的重要技术。论文在系统地分析了国内外水电站监控系统的监控模式、通讯网络及现地控制单元(Local ControlUnit，LCU)层次架构的基础上，依据自动发电的控制要求，对湖北秭归某二级小型水电站计算机监控系统进行了结构的配置和方案的设计以及基于网络远程监控的尝试。
　　 系统采用分层分布式的结构体系将整个监控系统分成远程调度管理层、电站监控层、现地控制层三层。同时，依据小型水电站自身的特点，在设计时对电站控制层主控设备和现地主控设备单元之间的通讯，以及保护测控装置与机组间的通信采用CAN总线网络；其他智能设备与机组间的通信均采用RS485/RS232网络。现地控制层的设计中采用了以EDCS-7340和PLC为核心，并辅之于各种自动化仪表，来完成对本地机组的控制和调节。上位机的监控画面的设计选用功能强大的工控组态软件-组态王6.55通用版，完成了水电站监控系统的各种监控界面设计，实现了上下位机的监控通信、电站报表和智能管理等功能。并在此基础上研究了对工程的Web发布和通过Internet/Intranet访问，以实现经由网络远程浏览和监控工程，更好地对水电站的调度和远程管理。
　　 论文在完成对水电站设计的基础上，研究了水电站机组故障诊断的基本类型和方法，并将灰色理论应用到水电站机电设备故障的分析诊断中来。验证了灰关联分析法在进行水电站机电设备故障诊断中的简单有效性。论文的选题在基于水电站的网络远程监控方面做了可行的尝试，这对于研究水电站群的远程监控技术，尤其是梯级水电站群的远程监控系统的研制具有比较现实的价值和意义。