摘要长沙华能自动化控制有限公司的DMP300型水电站微机综合自动化系统采用进步前辈的分层散布式系统结构，技术进步前辈，使用利便，集庇护、远控、远测、远信、远调五年夜功能于一身，实现电站微机综合自动化。系统性价比高，硬、软件设置装备摆设稳定性好，靠得住性高，实时性强，在和庆水电站的成功运用讲明：DMP300系统非凡适合中、小型水电站的微机综合自动化改造。要害词水电站技术改造微机综合自动化系统系统功能及运用1、和庆水电站技改概况和庆水电站是松涛灌区东干渠渠道一宗跌水电站，装机容3×1250KW，站内安插发机电3台、主变压器4台、35KV线路2回、10KV线路8回。建站于1975年，二次装备原采用半导体继电庇护及水机自动操作装配（均为半导体装配在亚热带的试研产物），至今已运行近30年，装备陈旧，庇护方式落后，自动化水平低，年夜部门元器件今朝已属淘汰产物，且元器件老化严重，运行性能较差，拒动、误动现象时有发生，严重威胁机组的运行平安。经过方论证及比力，我们选用了长沙华能自动化控制有限公司的DMP300F型水电站微机综合自动化系统及相关产物对原本的二次装备进行技术改造。2、DMP300F系统概述DMP300F型水电站微机综合自动化系统是长沙华能公司在总结我国微机电站运行经验的根蒂根基上，凭据国内外电力运行成长趋向，以实现无人值班、少人值守的散布式庇护、控制、丈和通讯单元的一体化系统。DMP300F系统运用进步前辈的微机技术，实现微机庇护、微机监控，集庇护、远控、远测、远信、远调五年夜功能于一身，采用散布式结构，对电站进行位的控制和治理，实现电站微机综合自动化。系统设计采用分层治理模式。系统的底层是散布式单元机箱，上层是以Win/NT为软件平台确当地监控层，主要完成对各单元装配实时数据的收集；完成实时数据的加工和治理；实现系统治理站功能。散布式单元机箱采用模块化设计，面向一次装备，以一次装备为对象设置庇护测控一体化。每一个装配都采用80C196高性能16位处置器为焦点，自力完成该单元的庇护、丈、旌旗灯号、控制等功能，与今朝普遍运用的发电厂微机综合自动化系统相比力，该系统具有硬件庇护和监控之间的跟尾加倍慎密、系统整体靠得住性更高等点：1、高靠得住性：----采用高性能的单片机80C196，尽削减硬件，插件模块化。----系统采用旌旗灯号隔离技术，软、硬件滤波，屏障接地等一系列措施，抗干扰能力强。----采用集中组屏方式，全密封小箱体和年夜机柜组成两重屏障，增强了装配的抗干扰能力。----采用现场总线组成通讯网络，传输无瓶颈，抗干扰能力强。----庇护和监控具有各自自力的交流采样回路，保证了检测精度和庇护装配所要求的抗饱和性能。2、维护调试利便简单----具有年夜屏幕汉字液晶显示，调试、显示利便。----采用模块化结构，尺度元件，交换能力强。3、DMP300F在和庆水电站的运用凭据和庆水电站的具体情况，发机电、变压器及线路各庇护单元采用微机庇护，控制和庇护单元均有自力的CPU组成，采用一对一结构，每一个回路有自力的CPU完成。接纳集中组屏方式，各庇护单元相对自力，能完成其庇护功能，并经由过程通讯接口向后台监控系统传送庇护信息。1、系统设计原则----和庆水电站采用以计较机监控为主、简化常规控制为辅的监控方式及微机庇护，组成电站微机综合自动化系统。系统内功能不异的单元采用一致的机型设置装备摆设。----微机监控系统采用全散布开放式系统结构，知足于水电站要求的靠得住、平安、经济、实用、进步前辈性、功能齐全、便于扩充等基来源根基则。----网络通讯采用现场总线结构，挂在网络上的计较机均采用开放系统软件Win/NT。易知足从此计较机高速成长的要求，兼容性、扩充性、交换性好。----各庇护单元全数采用微机庇护，均接纳集中组屏方式放于中心控制室，各庇护单元相对自力，能自力完成其庇护功能，并经由过程通讯接口向后台监控系统传送庇护信息。----所有庇护均设有软、硬压板，庇护参数可就地/远方进行修改、查询（庇护参数的修改需具有治理员资历）。----系统采用旌旗灯号隔离技术，软、硬件滤波、屏障接地等一系列抗干扰措施。----系统具有防误操作功能和完整的自诊断、自恢复功能，庇护装配设有防误闭锁装配以避免跳闸出口的误开放。----计较机监控系统可以手动先、下层先的方式或指定的方式设置需要的硬件和软件，使运行操作人员能利便地在各控制层之间、计较机控制与简化常规控制装备之间选定对装备的控制权，对无控制权的控制装备进行闭锁。2、系统结构和庆水电站综合自动化系统采用分层散布、开放式结构，主要由主控制级（上位机）、现地控制单元（LCU）、毗连网络、公用屏、脉冲计屏、直流电源系统等组成。主控制级由计较机和中控室有关装备组成，负责全站的自动化功能、历史数据处置和全站的人机对话。主控制级计较机监控系统的主要设置装备摆设为：P4主机1台；21寸高分辨彩色显示器1台；宽行打印机1台；1000VA逆变电源1台；MTC-3监控系统软件1套。现地控制单元分为机组控制单元、开关站及公用装备控制单元。电站共设置4套现地控制单元，即3台机组各设置1套，开关站及公用装备设置1套。各现地控制单元直接完成生产进程中的实时数据收集及预处置，完成单元状态的监视、调整和控制和与上位机的通讯联络等功能。机组LCU可以监控发机电的各类电气（机端电压、定子电流、励磁电压、励磁电流、有功功率、无功功率、频率等）、发机电定子铁芯及绕组温度、发机电各轴瓦的温度、发机电转速、进水闸门升降、导叶开度位置、发机电断路器及隔离刀闸的位置、发机电出口PT隔离刀闸的位置、灭磁开关的位置等。机组自动操作控制功能由可编法式控制器组成的机组顺控装配（PLC）来实现，正常时PLC与微机励磁调理器和微机调速器一同接受上位机或中控室运行人员经由过程计较机键盘手动发出的饬令，或它们各自带有触摸屏操作控制面板操作发出的饬令，经由过程执行机构对机组实行控制和调理。每台机组LCU设置装备摆设一套微机温度巡检装配、一套微机转速测速装配和一套微机自动准同期装配，用于机组测温、测速和自动准同期并列。机组LCU的主要设置装备摆设有：可编法式控制器PLC、WWJ-1A微机温度巡检装配、WTQ-2A微机自动准同期装配、ZSX-1A微机转速测速装配、简化的常规控制面板（含触摸屏）、出口继电器、丈仪表及指示灯和屏柜和附件。开关站及公用装备LCU对不适于并进机组LCU进行控制的辅助装备及全站的公用装备进行控制。其设置装备摆设为：简化的常规模拟操作面板、STQ手动准同期装配、丈仪表及指示灯、和屏柜和附件。3、系统功能（1）上位机监控系统功能计较机监控系统自动发通迅报文（庇护器通讯报文、扩大模块通讯报文、水机模块通讯报文）、下位机应对，将下位机的旌旗灯号、丈数据传送监控系统，实现对全站主要机电装备进行控制、对所有机电装备的运行情况进行周全监视。数据收集和处置：对主要装备的工况参数进行巡回检测、实时数据库更新、越限检查；对重要的模拟（如轴瓦温度等）进行监视和越限检查。对全站各主要装备的状态、继电庇护动作状态和各类事务和故障旌旗灯号等开关进行监视，记实状态的变化顺序和事务发生的时间，并按划定发生报警和陈述。全站平安监视和实时报警：监控系统经由过程人机接口向运行人员提供全站的运行情况，当泛起开关变位事务、模拟越限事务、监控系统自诊断等事务时，监控系统在人机接口上接纳多种方式（弹失事故简报、音响等）进行报警。生产进程的控制：监控系统可接受操作人员在中控室上位机或现地控制单元的操作面板上发出的操作饬令，对电站机组、断路器进行操作。值得一提的是，微机综合自动化系统使机组的开、停机操作变得非凡简单快速，只要在上位机用鼠标或在现地监控单元操作面板点击“开机”或“停机”，系统将按预定法式完成从开机到并列、从减载到解列到停机的整个操作进程，实现“一键开机”或“一键停机”。统计与制表：监控系统在实时收集运行参数和工况的根蒂根基上，完成统计制表等运行治理工作，包括运行日志、装备运行工况、事故与操作次数统计、生产考核指标的计较统计、电能报表等。人机接口：人机接口包括CRT、键盘、鼠标、打印机、键盘等。实现下达操作控制饬令，显示各类画面、报表、曲线；参数设置批改，理睬呼唤画面显示或打印等功能。（2）现地单元功能数据收集与处置：现地单元对电站主要装备的运行状态和参数自动按时收集，并作需要的预处置，按一定的花式存进数据库。包括各类电气、非电气等模拟，电能表的脉冲，数字，开关等的收集和处置。全数电的丈由交流直接采样，可直接显示有关电参数。控制操作：凭据上位机或现地人机接口下达的饬令，可进行机组的开/停顺序控制、开关的分/合操作等控制。机组现地控制单元选用日本OMRON系列PLC，对本机组相联系关系的装备进行监控。在运行进程中，PLC监控法式轮回周期运行，划分依据开机豫备条件，就地/远地传送调理旌旗灯号、正常停机旌旗灯号、和事故停机旌旗灯号划分按预定法式完成各项功能，水机屏就地装有开机、停机、紧急停、复位、事故复位等功能按钮，完成对应的功能操作。装有开机豫备、机组故障、机组事故光字牌，利便了运行人员的操作和运行治理。历史事务记载：对重要开关的状态变化进行顺序记实、对一般开关的状态变化记实、对模拟的越限情况进行记载。报警功能：现地单元与上位机通讯中断时能自力运行，在装备监控系统自己泛起故障或异常情况时，能以音响、文字显示等方式输出报警旌旗灯号。人机接口：现地单元可经由过程显示操作面板进行人机联系，用于运行监视、控制、调试等。（3）庇护控制功能发机电庇护功能：每台发机电庇护设置装备摆设有差动庇护单元、后备庇护单元、失磁庇护单元、接地庇护单元，配合对发机电进行周全庇护。可实现差动速断、谐波制动的差动庇护、CT断线闭锁、复合电压启动的时限过电流、过电压、过负荷、PT断线闭锁、发机电失磁庇护、定子接地、转子一（二）点接地庇护。主变庇护功能：每台主变庇护设置装备摆设有差动庇护单元、后备庇护单元和测控单元，可实现主变的差动速断庇护、比率差动庇护、复合电压闭锁过电流、过电流、重瓦斯、轻瓦斯、过负荷告警、CT断线闭锁、PT断线闭锁、变压器油温太高报警等多种庇护。10、35KV线路庇护10KV和35KV线路均采用DMP-303B庇护测控单元来完成对线路的庇护。可实现时限（标的目的）过流、时限（标的目的）速断、单相接地、三相一次检同期检无压重合闸、过负荷报警等庇护功能。所有庇护都可实现软开关及硬件投退。所有现地单元均能脱离监控系统自力运行，功能上不依靠于监控系统主机。4、效益分析DMP300F系统运行半年多以来，运行情况秀，在以下几个方面取得了显著的效果：1、削减了运行值班人员，改善了值班人员的工作情况，提高了值班人员的工作效率，实现了“减员增效”的目的，为实现无人值班、少人值守缔造了有益条件。2、微机综合自动化系统收集的信息年夜，实时性强，分辨率高，故障、事故、越限、状态变化等历史事务能自动记实和打印，并能分辨出各类操作和庇护的动作顺序实时间，为值班人员实时发现装备缺陷，避免装备发闹事故起到了积极的预防作用；为在事故情况下事故缘由分析及消除事故隐患提供了充实的依据。3、对于值班人员的任何操作，系统都要检查饬令的正当性和控制的闭锁条件，拒尽执行非法饬令和不知足闭锁条件的控制操作饬令，并提醒拒尽执行的具体缘由，对于知足条件的操作，还须进行确认，系统才执行操作使命。4、技改前按常规开机操作，凭据操作人员的熟练水平需要5至10分钟，而技改后哄骗计较机开机仅需40秒时间，这不仅知足了电网事故的快速要求，同时也节省了开机进程中的水资本，提高了经济效益。至2003年7月底止，今年累计发电达1027.8万度，比往年同期增加26.9万度，按松涛水利工程治理局电网平均电价0.35元/度计，增加收进44.4万元，经济效益较着。由于和庆水电站是一宗径流式跌水电站，在事故情况下上游的来水必需经由过程开启排洪闸排至下流，否则，上游渠道将有漫堤甚至坍塌的危险，快速开机恢复厂用电，保证排洪闸的开启对上游渠道的平安有着非凡重要的意义。5、DMP300F系统自投运以来，少少发生主要装备损坏、系统“死机”等问题，系统接连工作时间长，哄骗率高，为平安生产提供了靠得住的保障。系统的高靠得住性、高稳定性使维护的工作日益削减，基本上到达免维护的要求。6、由于和庆水电站的传感装备等因种种缘由未能配备完整，影响了微机综合自动化系统的整体性能的阐扬。5、竣事语DMP300F系统在硬件上采用分层散布式结构，在软件上采用了面向对象的法式设计方式，整个系统组态灵活、人机界面友好、功能齐全、使用利便和便于维护。凭据半年多的投运情况讲明，电站的设计是合理的，技术是进步前辈的。在中小型水电站采用以微机监控为主、简化常规操作为辅的模式是可行的，对于采用传统继电庇护的中小型水电站二次装备技术改造及中小型水电站的新建很具推行价值，非凡是对于采用传统继电庇护的中小型水电站二次装备技术改造，在保留原有主装备的根蒂根基上，对二次装备进行技改，投资省，生效快，效益显著，提高了电站的综合自动化水平。THEAPPLICATIONOFDMP300FMICROCOMPUTER-BASEDCOMPREHENSIVEAUTOMATIONSYSTEMATHEQINGHYDRAULICPOWERPLANTGuoHuafu(HainanSongtaoHeqingHydraulicPowerPlant.571721.Danzhou.Hainan)AbstractThetechniquereformsofthehydraulicpowerplant,ThesystemfunctionandapplicationofDMP300Fmicrocomputer-basedcomprehensiveautomationsystem附：作者简介郭华富，男，1968年生，年夜学历，助理工程师，从事水电站运行技术治理工作。通讯地址：海南省松涛水利工程治理局和庆水电站(571721)联系电话：0898-23360233E-mail地址:heqingghf@163.com 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