摘要：介紹了槽門灘水電站綜合化技術(shù)設(shè)計(jì)，分析了小型水電站實(shí)施微機(jī)綜合自動(dòng)化技術(shù)取代常規(guī)二次保護(hù)的優(yōu)越性，并取得良好效益。
　　關(guān)鍵詞：電站，微機(jī)綜合自動(dòng)化
　　1前言
　　20世紀(jì)是現(xiàn)代科技和信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)期，如電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國內(nèi)許多電廠（站）正朝使用微機(jī)綜合自動(dòng)化技術(shù)而實(shí)現(xiàn)“無人值班”或少人值守的方向不斷邁進(jìn)，并取得了可喜的經(jīng)驗(yàn)和成果。瀏陽市地處湖南省山區(qū)，河流眾多，雨量充沛，擁有豐富的水力資源，近年來全市在小水電建設(shè)方面取得了很大成績(jī)。由于種種原因,瀏陽市小型水電站多采用簡(jiǎn)單的控制保護(hù)裝置：如熔斷器，單一的過電流保護(hù)或采用機(jī)電型的保護(hù)裝置，人工操作，個(gè)別的采用集控臺(tái)，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)甚少。因此，農(nóng)村小型水電站存在運(yùn)行水平低，經(jīng)濟(jì)效益不高，安全事故頻繁，運(yùn)行人員多、素質(zhì)低等問題。如何減少電站的運(yùn)行人員，提高運(yùn)行水平，增加電站的技術(shù)含量與經(jīng)濟(jì)效益，微機(jī)綜合自動(dòng)化技術(shù)在得到應(yīng)用是當(dāng)前小型水電站急需解決的問題。
　　瀏陽市槽門灘水電站于2006年建成投運(yùn)并網(wǎng)發(fā)電,該電站微機(jī)綜合自動(dòng)化的成功應(yīng)用,是瀏陽市新建小水電站的第一家,經(jīng)過三年多的運(yùn)行,已顯現(xiàn)出了其優(yōu)越性,結(jié)合該電站的實(shí)際情況,現(xiàn)就微機(jī)綜合自動(dòng)化在小型水電站的應(yīng)用問題作一淺析探討。
　　2電站基本情況
　　槽門灘水電站位于瀏陽市棖沖鎮(zhèn)，為瀏陽河梯級(jí)開發(fā)電站，屬徑流式水電站，電站裝機(jī)容量為3×1600kw，水輪機(jī)型號(hào)：ZDT03-250，發(fā)電機(jī)型號(hào)：SFW1600-40/3300，發(fā)電機(jī)出口電壓6.3KV，電站升壓站設(shè)1臺(tái)6300KVA主變，出線1回35KV線路，針對(duì)槽門灘電站建設(shè)工期短、見效快；電站遠(yuǎn)離城市，可持續(xù)性特點(diǎn)。從控制投資規(guī)模、提高供電可靠性、供電質(zhì)量考慮采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，以減少一次性投資和長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用，本站采用長(zhǎng)沙華能公司生產(chǎn)的MTC-3型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)少人值守的需要。
　　3MTC-3型水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)概述
　　MTC-3型水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。分層控制結(jié)構(gòu)方式是將整個(gè)控制系統(tǒng)按控制的性質(zhì)、復(fù)雜的程度和組織結(jié)構(gòu)分成不同的層，各層完成各自的功能，各層之間用通信聯(lián)系（功能控制層尚受現(xiàn)地控制層的繼電控制）。凡對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有全局性的影響，需要廣泛協(xié)調(diào)的監(jiān)控功能由上一層來完成，而局部性的監(jiān)控功能則由相關(guān)的下一層來完成，下一層除了承擔(dān)分配給它的功能外，還接受上一層的指導(dǎo)和制約。MTC-3型水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的微機(jī)技術(shù)具有微機(jī)保護(hù)功能、微機(jī)遙測(cè)功能，微機(jī)遙信功能、微機(jī)遙控功能，實(shí)現(xiàn)水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)及通訊管理等。
　　4槽門灘水電站MTC-3型水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)配置方案
　　MTC-3型水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)上位機(jī)層與現(xiàn)地控制層有多種方案可供設(shè)計(jì)時(shí)選擇，1現(xiàn)地控制單元配工控機(jī)以太網(wǎng)，本方案對(duì)各現(xiàn)地控制單元接入工控機(jī)通訊接口板，工控機(jī)通過以太網(wǎng)與上位機(jī)系統(tǒng)連接，這種方案的優(yōu)點(diǎn)是上位機(jī)故障時(shí)，所有現(xiàn)地控制單元可獨(dú)立運(yùn)行，缺點(diǎn)是造價(jià)高；2、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)，本方案對(duì)各現(xiàn)地控制單元通過現(xiàn)場(chǎng)總線接入上位機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，但網(wǎng)絡(luò)性能較低。槽門灘水電站屬于容量較小且投資較少的水電站，根據(jù)水電站實(shí)際監(jiān)控功能的需求情況，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能綜合比較，選擇性能價(jià)格比優(yōu)越的配置方案。我們采用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)的配置方案（見下圖），為增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性在本方案上增加觸摸屏。
　　
　　4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　槽門灘水電站采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)為主、簡(jiǎn)化常規(guī)控制為輔的監(jiān)控方式，組成電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。槽門灘水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布的開放式控制結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)。
　　自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層：
　　1、上位機(jī)層：根據(jù)槽門灘水電站的規(guī)模、特點(diǎn)、在系統(tǒng)中的作用、地位、功能要求等，電站控制層設(shè)備設(shè)在中央控制室,由主機(jī)操作員工作站的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)組成，以全中文WINDOWS2000XP以上版本作為系統(tǒng)平臺(tái)，面向?qū)ο蟆⑷�模塊化、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，軟件采用堆疊模塊組成，各模塊獨(dú)立完成相應(yīng)功能，編程易擴(kuò)展、易組態(tài)、全開放。采用界面友好的“互動(dòng)型”操作系統(tǒng)，單臺(tái)主機(jī)組網(wǎng)，可遠(yuǎn)傳調(diào)度的立體結(jié)構(gòu)模式；通訊靈活，支持多種規(guī)約，并提供驅(qū)動(dòng)開發(fā)接口，擴(kuò)展新規(guī)約簡(jiǎn)單方便。
　　軟件組成：
　　A、系統(tǒng)軟件：
　　(1)組態(tài)軟件：可連接各單元模塊，自動(dòng)識(shí)別其類型、配置等相應(yīng)資源，利用工具包各類軟件，可由用戶自動(dòng)生成各種畫面、報(bào)表等信息。
　　(2)功能軟件：畫面顯示功能、參數(shù)設(shè)置功能、操作控制功能、與調(diào)度系統(tǒng)、GPS、直流系統(tǒng)、電子式電能表等的通訊功能及時(shí)間順序記錄（SOE）功能，系統(tǒng)自動(dòng)診斷功能。
　　B、應(yīng)用軟件：
　　（1）數(shù)據(jù)采集與處理軟件；（2）系統(tǒng)管理軟件；（3）人機(jī)聯(lián)系軟件；（4）權(quán)限管理軟件；（5）歷史數(shù)據(jù)軟件；（6）擴(kuò)展通訊軟件；（7）自診斷軟件。
　　硬件平臺(tái)：主機(jī)（PⅣ3.0GMHZ/1G內(nèi)存/160G硬盤/聲卡/鍵盤/鼠標(biāo)/音箱）顯示器：21＂高分辨彩色顯示器；寬行打印機(jī)：LQ-1900K；UPS電源：1000VA；電腦工作臺(tái)一張。
　　2、現(xiàn)地控制層
　　現(xiàn)地控制層的配置依槽門灘水電站的特點(diǎn)按被控對(duì)象設(shè)置機(jī)組LCU屏3塊、開關(guān)站及公用設(shè)備LCU屏1塊、機(jī)組保護(hù)屏3塊等。
　　機(jī)組LCU和升壓站及公用設(shè)備LCU,由人機(jī)界面終端(液晶觸摸屏)、PLC可編程控制器、準(zhǔn)同期裝置、溫度測(cè)量裝置、轉(zhuǎn)速信號(hào)測(cè)量裝置、數(shù)字式測(cè)量?jī)x表和簡(jiǎn)易常規(guī)控制、保護(hù)、信號(hào)設(shè)備（如剪斷銷信號(hào)裝置、手動(dòng)操作開關(guān)、信號(hào)燈等，用于常規(guī)手動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)）等組成。機(jī)組LCU監(jiān)控范圍包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、進(jìn)水口閘門和機(jī)組附屬設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組、電氣一次設(shè)備及機(jī)組附屬設(shè)備等實(shí)時(shí)監(jiān)控；開關(guān)站及公用設(shè)備LCU公用設(shè)備監(jiān)控范圍包括升壓站的主變、廠用變、電氣一次設(shè)備、全站公用設(shè)備等實(shí)時(shí)監(jiān)控，負(fù)責(zé)對(duì)升壓站電氣設(shè)備等實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成對(duì)全站公用設(shè)備的監(jiān)視、控制。
　　各保護(hù)單元全部采用微機(jī)保護(hù)，均采取集中組屏方式放于中央控制室，各保護(hù)單元相對(duì)獨(dú)立，能獨(dú)立完成其保護(hù)功能，具有滿足現(xiàn)場(chǎng)要求的發(fā)電機(jī)、變壓器、水輪機(jī)、送電線路、廠用變等設(shè)備的保護(hù)功能，控制和保護(hù)單元均有獨(dú)立的PLC構(gòu)成，采用一對(duì)一結(jié)構(gòu)，每個(gè)回路有獨(dú)立的PLC完成，并通過通信接口向后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)傳送保護(hù)信息。

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