九甸峡水电站综合自动化系统设计

摘要

随着计算机和网络技术的发展并深入工业生产过程的各个领域,同时由于越来越多、越来越大的水电工程开发,迫切需要更为先进和可靠的控制系统去操作日趋复杂的控制设备。由此便产生了当代的水电厂计算机监控系统。 论述了水电站综合自动化的重要意义,详细分析了水电站综合自动化的研究现状及发展趋势,通过分析研究九甸峡水电站监控系统的实际情况,合理选择了电站监控系统的系统结构,并绘制出了系统网络框图。 介绍了水电站监控系统的基本原理和主要功能,以及水电站自动化设计特点,在此基础上,本文提出了九甸峡水电站监控系统的结构配置方案。结合系统总体结构,对硬件设备进行了布置和选型。 系统为上、下两级结构,本文在下位机即现地控制单元(LCU)中,采用PLC设计并实现了水轮机组的自动程序控制、功率调节、同期并网及发电机转速的监控等任务。LCU可以完成接受上位机的命令,实现按给定负荷曲线运行,或按上下游水位优化运行。 重点结合先进的软件、网络技术阐述了主监控软件、数据库系统和动画生成系统的总体设计思想、设计方法、主要功能的实现和特点,并详细介绍了水电站监控系统软件系统的研制情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

1综述

1.1水电站综合自动化的背景

1.2水电站综合自动化的目的与意义

1.3水电站综合自动化系统的发展状况

1.3.1国外水电厂计算机监控系统

1.3.2国内水电厂计算机监控系统

1.3.3国内外相关技术发展趋势

1.4计算机监控模式与结构功能

1.4.1计算机监控模式

1.4.2计算机监控系统结构类型

1.4.3计算机监控系统主要功能

1.5本文的主要内容

2九甸峡水电站监控系统的总体结构设计

2.1九甸峡水电站概况

2.2水电站计算机监控系统的主要功能

2.3九甸峡水电站计算机监控系统特点

2.4九甸峡水电站计算机监控系统组成

2.5九甸峡水电站主机监控系统结构设计

2.6本章小结

3九甸峡水电站计算机监控系统功能设计

3.1系统功能概述

3.1.1调度要求

3.1.2控制、调节方式

3.2电站主控级功能

3.2.1数据采集和处理

3.2.2安全监视及事件报警

3.2.3运行指导

3.2.4系统异常监视及事件顺序记录

3.2.5屏幕显示

3.2.6打印记录

3.2.7控制操作

3.2.8 AGC功能

3.2.9 AVC功能

3.2.10人机接口

3.2.11系统通信

3.2.12 ON-CALL系统

3.3现地控制单元级功能

3.3.1数据采集与处理

3.3.2机组LCU的控制与调节

3.3.3开关站及公用LCU控制与调节

3.3.4数据通信及自诊断

3.4本章小结

4九甸峡水电站监控系统硬件配置

4.1总体结构

4.1.1系统配置及结构

4.1.2网络结构

4.2电站主控系统设备

4.2.1主计算机

4.2.2操作员工作站

4.2.3工程师/培训工作站

4.2.4通讯服务器

4.2.5 ON-CALL/语音报警工作站及厂长/总工程师终端

4.2.6局域网络设备

4.2.7 GPS时钟系统及网络激光打印机

4.2.8不间断电源装置

4.2.9运行人员主控制台

4.3现地控制单元设备

4.3.1机组LCU(LCU1～LCU3)结构

4.3.2现地控制单元的可编程控制器PLC

4.3.3现地控制单元的交流采样设备

4.3.4微机自动准同期装置

4.3.5交直流双供电源

4.3.6通讯

4.4机组现地控制单元功能配置

4.5公用及开关站现地控制单元

4.6电能计量系统

4.7本章小结

5九甸峡水电站机组顺序控制设计

5.1概述

5.2机组顺序控制程序设计

5.2.1停机-空转操作程序

5.2.2空转-空载操作程序

5.2.3空载-发电操作程序

5.2.4发电-空载操作程序

5.2.5空载-空转操作程序

5.2.6空转-停机操作程序

5.2.7事故停机操作程序

5.2.8励磁事故操作程序

5.2.9机组过速操作程序

5.3本章小结

6九甸峡水电站监控系统软件设计

6.1 HG3000电力监控组态软件

6.1.1 HG3000软件特点

6.1.2基本软件模块

6.2操作系统

6.3支援软件和实用软件

6.4数据库软件

6.4.1数据库功能

6.4.2数据库生成软件(HGRTDBCONFIG)和数据库管理软件(HGRTDB)

6.4.3数据采集软件

6.5应用软件

6.6系统通信软件

6.7人机接口软件

6.8诊断及MIS软件

6.9九甸峡水电站监控功能界面

6.10本章小结

7结论

致谢

参考文献

附录