抽水蓄能电站计算机监控系统研究

摘要

抽水蓄能电站的出现和发展是电力系统发展的必然结果。随着世界经济的发展，各国对能源的合理开发和有效利用均给予了高度重视，特别是对在电网中承担着调峰调频作用的抽水蓄能机组，更是给予了广泛重视。 相对常规水轮机组，抽水蓄能机组的运行工况复杂，启停频繁，监视控制信号量大；启停快速，灵活，爬坡率快，可以有效的响应负荷的频繁波动，并可随需要大幅度快速增加功率或减少功率；优化负荷曲线；调节电网无功，稳定电网电压。因此，高速发展的计算机监控系统，是抽水蓄能电站远方遥控功能实现的技术支持，也是保障其安全可靠运行的重要手段。 随着电网的日趋复杂多变，尤其在目前南方电网这种交直流混合运行、远距离大容量输电，西电东送线路长时间压极限运行的复杂电网中，系统对调峰调频电厂的要求越来越高。作为调峰调频电厂，系统对其监控系统的要求也越来越高。其监控系统的安全稳定运行，在特殊情况下可能直接影响到整个电网的安全稳定运行。因此，稳定、可靠的计算机监控系统设计对抽水蓄能电站建设具有重要意义。 本文从典型抽水蓄能电站计算机监控系统的软、硬件设计和应用情况入手，分析了抽水蓄能电站计算机监控系统的设计原则、基本模式、硬件结构、软件体系结构和监控系统的主要功能等，以及系统存在的问题、原因和解决方案。阐述了调峰调频电厂所必须具备的自动控制原则和要求。针对运行特性，分析了抽水蓄能机组在电网运行中的作用及经济价值，以及其异于常规水轮机组的特殊控制要求；最后以广州蓄能水电厂计算机监控系统为例子，总结、分析了其计算机监控系统的实施情况。 本文所阐述的抽水蓄能电站计算机监控系统的稳定运行及控制方式，以及在社会经济价值的具体表现，特别是在电网事故备用、黑启动等方面的作用和要求，为将来抽水蓄能电站计算机监控系统的建设和发展提供一个参考，并为将来抽水蓄能电站计算机监控系统的研发和应用提供一种思路和方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1论文研究的背景及意义

1.2现状及发展趋势

1.3论文的主要内容

第二章抽水蓄能电站运行特性分析

2.1抽水蓄能电站工作原理及类型

2.1.1抽水蓄能电站工作原理

2.1.2抽水蓄能电站的类型

2.2抽水蓄能机组

2.2.1可逆式水泵水轮机的基本性能参数

2.2.2电动发电机(可逆电机)的基本性能参数

2.3抽水蓄能电站在电网运行中的作用及经济价值

2.3.1抽水蓄能电站的运行特性

2.3.2抽水蓄能电站在电网运行中的作用

2.3.3抽水蓄能电站的经济价值分析

2.4本章小结

第三章抽水蓄能电站计算机监控系统需求分析

3.1抽水蓄能机组的特殊控制要求

3.2抽水蓄能电站计算机监控系统的设计原则

3.3抽水蓄能电站计算机监控系统的基本模式

3.3.1抽水蓄能电站计算机监控系统的模式

3.3.2抽水蓄能电站计算机监控系统的控制方式

3.4本章小结

第四章抽水蓄能电站计算机监控系统的实现方式

4.1抽水蓄能电站计算机监控系统硬件结构

4.1.1抽水蓄能电站计算机监控系统的硬件配置

4.1.2监控系统模式选择[12]

4.1.3以太网的优势

4.1.4抽水蓄能电站计算机监控系统的现地控制单元(LCU)

4.2抽水蓄能电站计算机监控系统的软件体系

4.2.1抽水蓄能电站监控系统常用计算机操作系统

4.2.2抽水蓄能电站监控系统的数据库

4.2.3抽水蓄能电站监控系统的软件配置

4.3抽水蓄能电站计算机监控系统的主要功能

4.3.1抽水蓄能电站上位机(主控级)主要功能

4.3.2抽水蓄能电站现地控制单元(LCU)主要功能

4.4本章小结

第五章广蓄A厂计算机监控系统实施情况

5.1广蓄A厂计算机监控系统简介

5.1.1系统结构[1][35]

5.1.2系统现状[2]

5.1.3 SCADA系统的评价[2]

5.1.4发展方向或改进建议

5.2广蓄A厂机组工况转换与顺序控制

5.2.1机组工况转换[18]

5.2.2机组启停顺序控制[18]

5.2.3小结

5.3广蓄A厂运行方式的控制功能

5.3.1电厂运行方式

5.3.2机组运行方式

5.4广蓄A厂计算机监控系统有功控制与自动发电控制(AGC)

5.4.1有功控制

5.4.2自动发电控制(AGC)

5.5广蓄A厂计算机监控系统电压控制与自动电压控制(AVC)

5.5.1电压控制

5.5.2自动电压控制(AVC)

5.6本章小结

结论

参考文献

附录：SCADA功能测试报告

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢