大型电力提灌泵站综合控制系统的设计

摘要

水资源是国民经济大力发展不可或缺的重要自然资源。随着西部经济迅猛的发展，人们对水的需求和水资源所能负荷的程度的矛盾日益加深，同时有许多地区也濒临水资源利用之不平衡的现象。国外泵站技术装备优良、自动化程度高且运行管理人员少、素质高，分工严密。我国初期建造的泵站多以人工方式进行现场监测和控制，常因工作人员在现场巡视的疏忽造成对泵组运行时重要参数监视的缺乏，这样的泵站不仅运行人员的工作强度高，而且对泵站的安全运行埋下了隐患。
　　本文以调研兰州市榆中县三角城农业灌区，以当地高扬程电力提灌工程更新改造为背景而展开的，研究了泵站的控制对象，明确控制功能和目标，提出了一套因地制宜的综合控制的设计方案。泵站综合控制系统分两层结构设计，体现了泵站分散控制、集中管理的特点。综合控制系统的第一层为现地控制级，包括 PLC测控和微机综合保护。泵站主机组的关键参数的采集和处理主要由现地控制级完成。泵站微机综合保护主要有进线保护、电容保护、电机保护组成。第二层为集中控制级，该层是以主控计算机为中心，以北京力控工控组态软件的二次开发为平台，配以相应的输出、通讯及视屏监控设备组成的。泵站综合控制系统采用了CAST&FIRST关键技术，即通信技术(Communication)、自动化技术（Automatic）、信号处理技术（Signal processing）以及故障诊断技术（Fault diagnosis）、智能控制技术（Intelligent control）、远程控制技术（Remote control）、监视控制技术（Supervisory control），这7种技术相互联系、相互渗透，构成了整个泵站综合控制系统的核心。大型电力提灌泵站更新改造后，单座泵站都实现了综合控制，但是每座泵站都还是一个单独的系统，为逐步实现计算机联网调度及管理，本设计方案预留了与上级部门的通信接口。
　　本文设计的大型电力提灌泵站的综合控制系统使泵站从更新改造前完全的人工监视、人工操作、电话调度转变成计算机操作和计算机实时监控，这样不仅降低了工作人员的劳动强度，提高了泵站的安全运行效率，有利于企业减员增效，促进机构改革，而且能够增强当地抗御自然灾害的能力，缓和用水与供水的矛盾，以高效适时的农业灌溉，保障当地农业生产的命脉。综上所述，本文设计的大型电力提灌泵站的综合控制系统可发挥其一定的经济效益和社会效益。

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1 绪论

1.1 论文的选题背景和研究意义

1.2 论文的国内外发展情况

1.3 论文的主要研究内容

2 泵站综合控制系统的基本结构和功能需求

2.1 泵站综合控制系统的基本结构

2.2 泵站综合控制系统的功能需求

2.3 泵站综合控制系统操作要求

3 泵站综合控制系统中的关键技术

3.1 通信技术

3.2 自动化技术

3.3 信号处理技术

3.4 故障诊断技术

3.5 智能控制技术

3.6 远程控制技术

3.7 监视控制技术

3.8 综合控制系统的主要控制技术指标

4 泵站综合控制系统微机综合保护的设计

4.1 线路保护的设计

4.2 电容保护的设计

4.3 电机保护的设计

5 泵站综合控制系统监控软件的开发

5.1 Force Control简介

5.2 界面设计

5.3 参数越限报警监视设计

5.4 报表与查询设计

5.5 监控软件泵组控制流程

5.6 软件操作注意事项

6 论文展望

结论

致谢

参考文献