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许继电气计算机监控系统(sjk8000)


1 SJK-8000 系统概述
1.1 研制背景
我国水电厂综合自动化系统技术从上世纪80年代末开始有了长足进步, 随着自动化技术、 计算机技术的逐渐成熟, 水电自动化所体现的减员增效优势已为水电项目开发商和业主广为 认知, 目前我国绝大多数大中型电站以及新建电站均投入计算机自动化系统设备, 国内自动 化系统的市场已步入成熟发展的阶段。 市场的成熟以及行业的特殊性意味着各大系统集成厂商不能再以单纯的价格战、 低成本 运作来面对业主需求和市场竞争,而需转向紧跟系统技术发展潮流,开发新的系统,应对客 户在自动化程度、功能、可靠性以及开放程度上的更高要求。许继电气有限公司水电自动化 系统部继1998年开发出SJK-3000水电厂计算机自动化系统后,在总结5年来近百个站的计 算机自动化系统运行经验上,紧跟技术发展的趋势,会聚许继电气强大的技术、制造优势, 开发出新一代全开放、全分布的SJK-8000水电站厂综合自动化系统。

SJK-8000 水电厂综合自动化系统

1.2 系统特点
SJK-8000水电厂综合自动化系统的全开放、全分布式结构代表了厂/站计算机自动化系 统的发展潮流, 开放的计算机自动化系统具有通用性和移植性, 软件可以安装在任何具有开 放系统特点的计算机上;全分布是指数据库、控制功能分布,图形工作站不依赖于任何一台 机器可直接读写下层各单元数据库或厂级控制数据库, 直接实现全系统监视和控制, 网络上 的任一部分退出或者出现故障, 不影响系统其它部分。 分布式监控系统以控制对象分散为主 要特征,对于水电厂而言包括水轮发电机组、开关站、公用设备、坝区闸门等,按控制对象

为单元设置多套相应的装置,构成水电厂现地控制单元(LCU),完成控制对象的数据采集和 处理、控制和调节及装置的数据通信等。 传统的分层监控系统模式, 由于上位机功能集中, 系统的全部数据集中在主控计算机中, 数据库分布性差,自治性不好,这样的缺点是一旦上位机出现故障,系统数据库全部丢失, 系统功能如监视、 控制功能也只有丢失, 这样即使冗余工作也不能满足系统分期投运和今后 扩充的要求;在分层模式中,下层分散测控单元通过现地前置机完成数据打包,通讯转发至 站控层,虽然体现了系统的分层思想,但在实践过程中却往往成为系统的瓶颈,前置机一旦 发生故障,该 LCU 与站控层的数据交换就无法实现;传统系统选用现场总线技术,总线协 议繁杂,导致系统开放性差,限制了用户对系统扩展的要求,并且总线技术在通讯带宽、网 络扩展性能、网可靠性和通用性上有诸多局限。 近年来以太网技术迅猛发展, 采用开放标准协议的以太网作为主干网的趋势越来越明显, SJK-8000系统网络即反映了这种技术发展潮流,使得系统各层之间大数据流量的通信实时 性、高效性、可靠性有了显著提高。本系统网络推荐使用光纤介质,光纤通信以其低损耗、 高带宽、强抗干扰能力等特点在网络通讯业内已被广为认可,另外,通信网络传输层协议采 用TCP/IP协议,应用层通信规约严格等同采用国际标准IEC60870-5-103规约和 IEC60870-5-104规约, 方便了采用同类协议的系统, 以及提供103/104规约的设备无缝接入, 保证了系统的开放性和通用性, 有效的解决了传统分层系统所存在的上述问题, 并具有更强 的系统扩展和功能分布性。

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SJK-8000 系统结构

2.1 系统构成
SJK-8000 系统采用全开放、 全分布式结构, 系统由站控层、 网络层和现地层设备构成。 站控层各站点功能相对独立,互不影响;现地层以间隔为单元,各个 LCU 功能也相对独立, 在站控层故障的情况下,LCU 仍能独立完成其监测和控制功能。 站控层是水电厂/站设备监视、测量、控制、管理的中心。站控层包括:操作员站、工 程师站、通信服务器。另外根据水电厂/站的需要可以配置模拟屏、背投系统。 现地层一般以间隔为单元,配有机组 LCU、公用设备及升压站 LCU、坝区 LCU 以及辅 机控制单元等,不同的控制对象分散在各个机旁,或是中控室。在站控层及网络层故障的情 况下,现地层仍能独立完成各间隔的监测和控制功能。 现地层各 LCU 完成各单元的任务,相互独立,一个 LCU 故障不会影响其他 LCU 的运

行。 网络层是站控层与现地层数据传输通道通。网络层可以按不同的容量的水电厂/站和不 同的客户需求,配置成单以太网、双以太网和光纤自愈环网。网络通讯介质可采用光纤、 同轴电缆或屏蔽双绞线。

2.2 系统网络结构
随着信息共享和互连的需要, 以及网络技术迅速发展, 以以太网为代表的局域网技术和 以 TCP/IP 为代表的互连网技术成为当今世界的两大网络技术主流。因此以太网以其低廉的 价格、开放的协议以及成熟的总线仲裁机制,是水电厂/站自动化系统必然发展趋势。 SJK-8000 系统以面向网络为基础,采用以太网 Ethernet 或光纤环网连接站控层和现 地层的设备。 SJK-8000 系统网络结构有三种:光纤自愈环网和单以太网、双以太网。

2.2.1 光纤自愈环网系统
2.2.1.1 网络结构 网络结构描述如单以太网模式系统结构图所示。

光纤自愈环型以太网模式系统结构图

2.2.1.2 系统特点及对象说明 该系统模式的最大优势在于网络层采用光纤自愈环型以太网, 光纤介质通信以其低损 耗、高带宽、强抗干扰能力等特点已经在许多通信网络中得到了广泛应用,光纤通信具有良 好的电磁兼容性,即使在高强度的电磁环境下运行,光纤传输的信息也不会受到影响,可见 光纤通信在电力系统这一应用环境极其恶劣的场合具有常规通信无法比拟的优越性。 2.2.1.2.1 光纤自愈环型以太网特点

● 高可靠性
光纤自愈环网的自愈原理就是将所有的设备的信息分布在信号流向相反的两个环上, 正常时只有主环在工作,备环处于备份状态;当环上某处光纤断裂或某节点发生故障时,与 故障点最近的两个环网节点通过改变数据流的发送和接收方向,在主环和备环上自动环回, 这时,环网仍然是一个闭环,通信链路保持畅通。故障点链路恢复后,备环回到备份状态。 这种自愈型环网极大的提高了通信的可靠性。 光纤自愈环网在网络中任一点故障时, 可快速切换通道, 切换时间对于 100M 以太网小 于 300ms, 10M 以太网小于 0.5s, 保证网络上设备的正常通讯, 其可靠性高于双总线网络, 可满足大中型水电厂自动化的要求。 同时, 由于光纤自愈环网的采用避免了系统网络接入设 备的多级级联,进一步提高了网络的可靠性;所有的环网接入设备全部针对工业环境设计, 采用冗余交直流电源供电, 其可靠性是普通的网络接入设备不可比拟的; 整个系统采用的星 型和光纤自愈环网混合网络, 既避免了纯环型网络在节点过多时的缺点, 又保存了星型以太 网接口标准扩展方便的优点。

● 优越的网络监视能力
所有的环网接入设备可实时监视与之相连的网络的通讯状态以及直流电源供电情况, 出现问题可通过输出触点及时反映,并指示出故障位置,既保证网络的可靠运行,又极大的 简化网络的维护,降低维护工作量。

● 施工安装的方便性
由于主干网采用了光纤自愈环网结构,使得施工非常方便,特别是在控制室,将看 不到专用的通讯机架及上面密密麻麻的光缆, 提供了系统的可靠性, 降低了施工安装费用和 系统运行维护工作量。并且系统扩容时,不会影响现存系统网络的正常运行。

● 良好的灵活性和扩展性
由于整个系统采用星型和光纤自愈环网混合网络,所有的站控层和现地层设备可采 用星型网络连接,系统间各设备的连接非常方便,具有很好的灵活性和扩展能力。

2.2.1.3 光纤自愈环网系统适用对象说明 光纤自愈环以太网系统模式适用于各种大中型水电厂的综合自动化系统,以及各种对 自动化系统可靠性扩展性要求很高的厂/站用户。

2.2.2 单以太网系统
2.2.2.1 网络结构 网络结构描述如单以太网模式系统结构图所示。

单以太网模式系统结构图 2.2.2.2 单以太网系统特点及对象说明 以太网技术代表厂/站监控系统发展潮流,选择单以太网模式,在保证系统数据信道带 宽的同时,作到系统扩展能力强,形式简洁,接口简单,方便安装调试,在实现系统性能的 同时,作到系统成本的控制。该系统模式适用于中小型水电厂,以及其他对系统成本控制有 较高要求的厂/站。

2.2.3 双以太网系统
2.2.3.1 网络结构 网络结构描述如双以太网模式系统结构图所示。

双以太网模式系统结构图 2.2.3.2 系统特点及对象说明 选用双以太网模式,相比单以太网而言,有效的提高系统的可靠性以及分担数据流量、 减轻网络负荷,相应的网络投资加大。正常时设备的数据交换分配在两个网络上,当某个网 络发生故障时,立即快速切换到非故障网络上,在最短时间内保证系统信道通畅。该网络模 式适用于各类大中型厂/站,以及对系统可靠性要求相对较高的用户。

2.3 站控层
站控层设备有操作员站、工程师站、通信服务器、GPS同步对时设备、打印设备、多媒 体语音报警设备、不间断电源设备(UPS)。另外根据电厂/站的需要可以配置模拟屏、背投 系统。操作员站、工程师站、远动通信站采用高性能工业控制计算机或工作站。 操作员站一般配置两台,构成双机冗余模式,完成水电厂/站的监视、控制、日常管理 和维护。实现水电厂/站的自动化运营。 操作员站外接打印设备,可选用激光或针式打印机,实现报警打印和报表打印。 工程师站按继电保护故障信息管理系统子站配置, 他除完成保护装置的定值管理外, 还 具有故障的分析和诊断功能,以及向继电保护故障信息管理系统主站传送数据。 通信服务器直接连接到以太网上, 同现地层的设备直接通信, 完成水电厂/站的 “四遥” 功能以及与水电厂/站的其他系统进行数据交换。可以同时支持 5 个通道并行工作,每个通 道具备的功能可以灵活配置。 通信服务器根据水电厂/站的可靠性要求配置成双机冗余方式。 操作员站、工程师站、远动通信站可以全部或部分集成在一台操作员站上,最大限度的 满足部分水电厂/站的用户对投资成本控制的要求。 站控层操作系统采用WINDOWS 2000 ,数据库采用商用数据库,应用软件采用模块 化结构化设计,具有一定的完整性和独立性。 站控层配有一套应用开发工具软件,工程人员和运行、维护人员用来开水电厂/站所需 的监视画面、人机联系、报表、曲线、棒图、控制流程以及系统数据库组态,根据现场运行 情况进行设备的增减。

2.4 现地层
2.4.1 现地层设备 现地层可根据电站情况配置各种功能的 LCU(现地控制单元),按对象分散,可设机组 LCU,公用设备及开关站 LCU,坝区 LCU 等。 现地控制单元LCU主要有以下设备构成: ● 现地基本I/O单元: ★ 可编程控制器PLC ★ 现地工作站或HMI ● 同期装置

● 温度巡检、转速信号装置 ● 微机保护装置 ● 微机测控装置 2.4.2 LCU 现场模式 SJK-8000 系统现地 LCU 模式分为以下三类: A LCU 的设备包括现地工作站、PLC、保护、测控装置、温度巡检、转速信号装置以 及调速和励磁等设备直接或通过网关接入以太网。图示如下。 现地工作站采用工业平板计算机(触摸屏、彩色液晶显示) ,现地工作站与站控层操作 员站的软件配置一致, 与本 LCU 内的其他设备进行通信, 实现对机组的监视、 控制和操作, 即使站控层设备全部瘫痪也不会影响机组现地的监视、控制和操作。 与采用 HMI 的传统方式相比较具有更高分辨率,画面更清晰,监视画面更多,功能更 丰富;由于 LCU 内其它设备不与 PLC 通信,所以不会影响 PLC 的可靠性、性能和执行速 度;同时现地工作站与 LCU 内其它设备处于并行关系,也就不会成为 LCU 的瓶颈。

LCU 模式一 B LCU 的保护、测控、温度巡检等装置通过串行总线与 PLC 通讯,实现数据交换, PLC 通过以太网接口直接接入系统, 与站控层进行数据交换, 同时人机交互界面 HMI 与 PLC 对接,完成现地的监视功能。图示如下:

LCU 模式二 C LCU 的设备包括 PLC、保护、测控装置、温度巡检、转速信号以及调速和励磁等 智能设备直接或通过网关接入以太网,同时人机交互界面 HMI 与 PLC 对接,完成现地的监 控功能。图示如下。

LCU 模式三

4 SJK-8000 系统功能
4.1 数据采集与处理
4.1.1 数据采集 ● 周期性地采集各 LCU 收集的发电机、水轮机、公用系统、升压站、坝区实时模拟 量、状态量(开关量) 、脉冲量(电度量)等数据 ● 自动接收各级调度中心下发的信息查询、控制调节指令 ● 自动接收其他系统(大坝状态监测系统、水文测报系统、MIS 系统等)以及其他自动 化装置(诸如励磁、调速器等)的数据信息 4.1.2 数据处理 4.1.2.1 数据预处理 预处理包括有效 性、合理性判断,软 件滤波,输入误差补 偿,标度 变换,越复限比较以 及格式化,报警或变 位时间标记等,开入 量还包括输入硬件防 抖滤波和软件抗干扰滤波。 4.1.2.2 数据统计 对实时数据进行统计、分析、计算,例如 通过计算产生电压合格率、 有功、 无功、 电流、 总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小 值及出现的时间、日期、负荷率、电能分时段 累计值、数字输入状态量逻辑运算值,设备正 常/异常变位次数等。统计计算支持丰富的表 达式。

4.2 控制和调节
具备现场级/站级/远方,三级控制,其优先权级别的顺序为:现场级最高,站控级第二, 远方调度级第三。为确保控制的正确性,系统提供返校检查、自动重发、超时自动撤消、成 组控制等功能。系统对通过键盘和鼠标的控制输出有相应的操作记录。完成对开关、刀闸的 控制,对保护功能压板的投退,信号复归以及设备的启停等控制功能。

4.2.1 控制调节方式 ● 站控远方控制 ● LCU 现场级控制 ● 机组单控/联合控制 ● 运行设备自动/手动控制 4.2.2 控制调节内容 ● 对电站设备进行控制,包括各种机组自动、分步开/停机和紧急停机,同期并网以及 运行工况的转换,断路器及隔离开关的投入切除控制。 ● 发送操作命令、 调节命令或设定给定值, 对电站设备进行调节, 并在按给定值调整, 出现闭环系统故障时,及时终止调节,保证机组安全。 ● 实现厂内自动发电控制(AGC) ● 实现厂内自动电压控制或机组无功功率联合控制(AVC) ● 低频自起动与高频减出力 在对电站设备进行控制操作过程中,系统将进行校核和监视,提供防误操作 功能,并进 行操作记录。 当运行人员 通过工作站 发送控制命 令时,系统 将对运行人 员的身份进 行合法性检查,如无控制权限,则系统给出相应的提示。同时,在控制操作过程中, 如监视机组开、停机过程,在显示器上显示过程的主要操作步骤,当发生过程阻滞 或出现异常情况时,程序中止执行,在显示器上显示阻滞原因、提示故障部位和操 作指导,操作员可以进行人工干预,并将机组转换到安全状态或停机。 4.2.3 防误闭锁功能

为确保控制操 作的正确性,系统能 对电站主设备的电气 操作实现闭锁。系统 在站控层提供内嵌的 软件防误闭锁功能, 用户可通过友好的软 件闭锁逻辑定义工具 完成站控层闭锁逻辑 的设计,防误操作系 统可以达到下述要求: (1) 防止带负

荷分、合隔离开关 (2) 防止误分、误合断路器 (3) 防止带电合接地刀闸 (4) 防止带接地刀闸合闸

4.3 事件与报警处理
4.3.1 事件类型 事件分以下三种类型: (1) 报警事件:与电站运行数据相关的事件,包括遥信变位、SOE、数据越限等。 (2) 操作事件:包括所有与操作人员在工作站进行操作相关的事件,如遥控遥调操作、人 工设置参数等。 (3) 系统事件:包括系统自身产生的事件以及系统管理员所进行的操作,如系统登录、系 统启停、系统操作以及系统状态变化等。 4.3.2 事件报警方式 (1) 声光语音: 在事故和故障发生时可通过清晰的中文语音对事故故障内容进行报警提醒运行人员。

(2) 画面推出: 当系统接收事件及报警信息,自动推出相应画面和事故处理指导

(3) ONCALL: OnCall 系统全称为电厂事故自动报警通知系统,指电厂由计算机监控实行定时巡检和 运行维护人员随时处于待召唤状态, 随叫随到, 确保电厂安全稳定运行的一种先进管理模式, 可实现功能:电厂信息查询功能,全厂人员可以根据用户级别和密码通过固定电话、手机、 短消息等来查询电厂的遥测量、遥信量、遥脉量、运行日志和保护动作信息等;事故自动告 警功能,当电厂发生运行事故时会自动按系统的初始化设定通过固定电话、手机、短消息、 电子邮件等方式通知相关部门和领导 4.3.3 事件报警处理 报警处理分为事故报警和预告报警方式。 前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置 动作信号。后者包括一般设备变位、状 态异常信息、模拟量越限/复限、计算机 站控系统的各个部件、间隔层单元的状 态异常等。报警信息包括设备名称、设 备异常状态、 报警发生时间(年、 日、 月、 时、分、秒、毫秒)。报警输出支持音响 和语音,可由用户灵活设置,同时启动事件打印输出功能。

4.3.4 事故追忆 重要的遥信变位、保护动作发生时,系统自动启动相关的测量数据的记录,供系统将 来进行事故追忆,系统可追忆事故 前 5 分钟后 5 分钟共 128 点全站各 个间隔的测量数据,并提供曲线、 表格两种形式任意选择想要查看的 事故追忆数据。显示和打印的内容 为: 点号、 名称、 动作性质和时间(年、 月、日、时、分、秒、毫秒)。置于 事件顺序记录区内的数字量可由人 工在线进行组态和修改(增/减和禁 止/激活)。

4.4 人机接口
4.4.1 画面显示 提供功能强大、使用简洁的图形系统,可将系统信息以各类图形画面、曲线、趋势图等 多种形式表示,支持画面的漫游、无级缩放等操作,可实现对CRT画面实现任意窗口的硬拷 贝功能。 并支持实时报警在线打印以及图形在线打印。 运行人员可通过鼠标或键盘选择和召 唤画面显示,可同时显示多幅画面主要包括: ● 各类菜单显示

● 电气接线图 ● 机组及辅机设备的状态模拟图 ● 机组运行状态转换顺序流程图

● 各类棒图

● 各类曲线图

● 设备元件的管理信息 ● 系统设备运行状态图 ● 各类运行报表 ● 操作及事故处理指导 ● 系统操作指南 4.4.2 操作及设置 运行人员可以通过鼠标或键盘完成下述操作和设置功能 ● 画面的漫游、无级缩放 ● CRT画面实现任意窗口的硬拷贝 ● 实时报警在线打印以及图形在线打印 ● 图元编辑 ● 修改接线图模拟图流程图等 ● 各类报表的制作编辑 ● 修改各类参数如报警上下限变比等 4.4.3 打印功能 ● 所有画面均可随时打印拷贝 ● 报表可自动定时或召唤打印 ● 各类事故报警打印和事故追忆打印

4.5 系统冗余
为增加系统的可靠性,系统的重要部件可采用冗余配置。 冗余配置: 1)站控层双工作站

当系统检测到主机发生故障时能自动切换到备机工作。 同时运行人员可根据需要进行网 络和工作站的人工切换。系统能保证双工作站数据的一致性。 2)双以太网以及自愈以太网环网 当系统检测到主网发生故障时能自动切换到备网工作, 当主网恢复正常时能自动切换回 主网工作。 3)LCU 层双 CPU、双以太网冗余配置 各个 LCU 的核心部件 PLC 可配置冗余的双 CPU 模件,双 CPU 模件相互监视,当其 中之一故障时,另一 CPU 模件能自动取代故障的 CPU 模件,完成机组的监视控制;PLC 配 置两块以太网卡,实现双网的冗余,以保证网络通讯的可靠性。

4.6 系统自诊断自恢复
系统具有自诊断功能,对整个系统的硬件和软件运行状况实时监视。关键进程由于某 种原因死锁或终止运行, 系统的自恢复功能能杀死失控和死锁程序并自动恢复到原来的正常 状态。

4.7 电厂运行管理
(1)运行统计 自动统计主要设备的运行小时数、 动作次数、事故和故障次数等数据, 建立设备运行档案,为合理安排设备 的运行和维护提供依据。

(2)历史数据库存档 自动将实时事件、数据存入历史数据库中备案,用户可根据数据重要性,针对不同的数 据设置不同的存档周期。 (3)保护参数管理 对保护装置进行定值修改、 定值区号切换、 保护软压板投退和对保护装置信号进行复归 等操作。能够同时选择多个保护软压板进行投退操作。

(4)各类报表生成 报表功能系统提供功能强大、 灵活自如的报表编辑工具。 所见即所得, 并可自动生成。 能够满足各类用户的需求,并提供典型报表模板,以方便用户使用。支持定时和召唤打印两 种方式,定时时间及打印输出报表可由用户任意设置。可生成操作记录统计表,事件顺序记 录报表,事故和故障统计表,越限异位报警报表,电量分时计度报表,日、月、年运行参数 统计报表,设备运行状态统计报表,继电保护定值表。

4.8 系统时钟管理
SJK-8000 系统设有统一的卫星时钟系统,以高精度的卫星实时时钟装置(GPS)为基准 时钟,定时校对系统内各计算机系统的实时时钟,包括主机、各 LCU 系统的时钟,以达到 监控系统内部的各子系统时钟的同步一致, 满足系统实时功能的要求, 如事件顺序记录的时 间分辨率。系统支持通过远动进行网络校时和接受 GPS 硬时钟对时两种方式。

4.9 系统授权管理
SJK-8000 系统对不同的用户如系统管理员、运行操作员、一般监视人员建立用户,进 行授权管理, 如运行操作员具有对现场设备的操作控制权。 不同的用户只能在自己的授权范 围内完成有关操作。系统管理员可进行系统授权管理。

4.10 基于 Web 发布的远程诊断功能
Web 浏览地址 通过系统中间层 Web Service 服务 和基于标准 XML 的数据描述方法,无 需安装 IIS 服务程序, 用户只须输入通 讯服务器 IP 地址,即可直接通过 IE 浏览电站实时信息,浏览器客户端可

具备本地客户端的所有监视功能,实 现基于 WEB 的远程诊断和远程维护, 确保系统的可靠性。

4.11 系统通讯
系统可以通过通信服务器或网关、串行总线很方便与其它系统或装置进行通讯。 (1) 与机组控制设备(如调速器、励磁调节器) 、智能巡检设备等装置进行通讯。 (2) 与其他系统(如水情测报、电站MIS、火灾报警、大坝安全监测、多媒体图象、故 障录波、船闸、坝上闸门、保护等监控系统)的通讯。 (3) 与上级调度进行通讯, 发送规定的电站运行信息, 并接受和执行下达的系统AGC、 AVC命令等。 (4) 与模拟显示屏通信,实时显示系统有关数据和状态。

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SJK-8000 系统技术指标

5.1 规范和标准
SJK-8000 厂站综合自动化监控系统按以下的标准或机构、协会、组织的标准和招标文 件的要求进行设计、制造和实验: ● 《水电厂计算机监控系统基本技术条件》 DL/T 578-95 ● 《水力发电厂计算机监控系统设计规定》 ● 《水力发电厂自动化设计技术规定》 ● 继电保护和安全自动装置技术规程 ● 国际标准化协会 ● 电气和电子工程师协会标准 ● 美国国家标准协会标准 ● 美国信息交换标准码 ● 美国国家电气制造商协会 ● 绝缘电缆工程师协会标准 ● 美国仪表协会 ● 美国机械工程师协会 ● 国际电话、电报咨询协会标准 ● 国际无线电咨询委员会标准 ● 中华人民共和国标准 ● 地区电网调度自动化设计技术规程 ● 电测量仪表装置设计规程 ● 静态继电器及保护装置的电器干扰试验 ● 电子设备雷击保护导则 ● 不间断电源设备 DL/T 5065-1996 DL/T 5081-1997 GB14285-93 ISO IEEE ANSI ASCII NEMA ICEA ISA ASME CCITT CCIR GB/DL DL5002 SDJ9-87 GB6162 GB7450 GB7260

5.2 一般要求
5.2.1 监控系统性能满足要求 5.2.1.1 系统容量 系统输入输出的容量仅受硬件资源的限制,测点数不限 5.2.1.2 实时性要求 A 数据采集的实时性 ● 状态和报警点采集周期: ≤500ms

● 模拟量点采集周期: 电量≤1s 非电量≤2s ● 事件顺序记录点(SOE)分辨率: ≤2ms ● LCU采集的变化数据到实时数据库时间: ≤1s B 控制响应时间 ● LCU 接受控制命令响应时间: ≤1s ● 有功功率联合控制任务执行周期: 3 ~15s ● 无功功率联合控制任务执行周期: 6s~3min ● 对调度系统数据采集和控制响应时间满足调度要求 C 人机接口响应时间 ● 调用新画面的响应时间: ≤1s ● 已显示画面上动态数据刷新时间: ≤1s ● 操作员命令发出到显示响应时间: ≤2s ● 报警或事件发生到画面显示发出音响时间: ≤2s 5.2.1.3 可靠性要求 A 平均故障间隔时间(MTBF): 主控计算机 ≥20000h

现地控制单元 ≥30000h B 可利用率: ≥99.9% C 可维护性: 设备平均故障排除时间现场有备件:≤0.5h 5.2.2 监控系统设备满足要求 5.2.2.1 计算机和电子设备 A 所提供的各种设备满足电站监控的要求,具有可扩性 B 各种设备易于操作和维护,美观大方 C 设备采用组合式结构 D 为便于将来的扩展,盘、柜内插件空间及对外连接的端子排留有 20%备用裕量 E 安装在柜内的设备有序排列,有一定的维护空间 F 计算机系统主存容量和辅存容量留有 40%的余量 G 所有输入输出接点、 通信线、 电源单元、 模拟量输入口等, 可根据 ANSI C37.90.1-1989 承受绝缘耐压和冲击耐压试验而无损坏 I 所有设备均是国内市场易于购得的产品

5.2.2.3 LCU 装置 A 绝缘强度和绝缘阻抗: 本系统的所有设备的电源接口,数据和控制接口、通信接口、人机接口及电缆等都能承 受规定的试验电压。未接地的接口与地之间满足规定的绝缘阻抗值 (1) 试验电压 交流外部端子与外壳间能承受交流 2000V 电压持续 1 分钟 500 伏以下端子 60V 及以上端子与外壳之间应能承受交流 2500 伏电压 1 分钟; 伏 60 以下端子与外壳间应能承受交流 500V 电压 1 分钟 (2) 绝缘阻抗 设备安装、连接完毕后,交流外部端子对地阻抗≥10MΩ ,不接地直流回路对地阻抗≥ 1MΩ (3) 浪涌冲击抑制能力:3 级 B 屏柜 (1) 屏、柜由钢架(或铝型材架)和光滑钢板构成。结构牢固,有适当刚度,保证屏内元 器件组装后不变形,其结构便于内部元器件更换和维修 (2) 屏上操作开关、仪表、指示器距地面以上 0.8~1.8m,所有屏柜的门锁是同一型号 (3) 屏柜为前后开门,前为转页玻璃门,后为双开式转页门。并有通风孔及防尘措施, 防护等级不低于 IP44。底部留有电缆入口,电缆安装完毕可封底 (4) 屏柜内可根据要求装设温湿度控制器和温度加热器等装置。在设备停止运行时加热 驱潮防结露 (5) 屏顶有照明灯,由门行程开关控制,在门开启时自动照明。屏内设有双联插座 (6) 屏内设有接地铜母线,接地钢排不小于 100mm2,并带有接地端子,能与电站接地 系统可靠联接 (7) 屏体色标依照国标,或按业主意向提供 C 接地措施 (1) 计算机监控系统各 LCU 及在主厂房中控室的终端接地使用电站公用接地网接地, 接地电阻不大于 4Ω (2) 设备外壳接地,交流电源中性点接地、直流工作地和电缆屏蔽层接地在同一屏柜中 采用一个公共接地端子 5.2.2.1 I/O 接口 现地控制单元的 I/O 数量满足电站运行的需要。 提供带有插件的安装在标准机架上的 I/O 模块。 现场配线接于用螺丝固定的端子排上, 并通过预制电缆和插入式的连接器连至处理器 的 I/O 系统。 任一 I/O 板能在 I/O 总线上任一槽内运行。 任何单个接口设有可见的状态显示, 状态 1 或模拟接口“在工作”时由信号灯亮来表示;状态 0 时,信号灯则熄灭。整个系统

的所有输入和输出精度不低于量程的 0.1%。接口的绝缘耐压和冲击耐压能力符合 ANSI C37.90.1-1989 的要求。 A 开关量输入 (1) 每一路开关量输入口有 LED 状态显示 (2) 输入接口参数 输入方式:空接点 接点滤波:2~30ms B 模拟量输入 输入接口参数: (1) 信号范围:电气量及非电气量: 电流:DC 4~20mA 电压:DC 0~±5V (2) 模数转换分辨率: (3) 转换精度: (4) 共模电压: (5) 共模抑制比(CMRR): (6) 常模抑制(NMRR): C 脉冲量输入 (1) 脉冲宽度: >30ms 12 不大于±0.2% 200VDC 或 AC 50Hz ≥90dB (直流到交流 50Hz) ≥60dB (交流 50Hz)

(2) 输入电平:无源空接点 (3) 最小计数范围:999999 D 数字量输入 输入电平:无源接点或 24/110/220VDC 电平 E 开关量输出 (1) 开关量输出信号采用继电器输出 (2) 每一开关量输出设有 LED 状态显示 (3) 开关量输出接口参数 输出形式:空接点 接点容量:阻性:50Hz,220VAC,5A;220VDC,1A 感性负载:50W 5.2.2.4 电源 A 站控层 (1) 主控级设备由 UPS (1 小时)供电,容量、台数可选。 (2) UPS 具有冲击电压保护、短路保护、冲击电流保护等必要的保护措施,具有恒频 恒压特性

(3) UPS 系统满足以下基本特性: ● 输入电压 AC220V±15%,三相,50Hz±5% ● 输出电压 AC220V±2%,50Hz±1% ● 波形畸变:<2% ● 噪音:<60dB B 现地控制单元级 ● 输入电压为 AC220V±20% ● 输入电压为 DC220V±20% 5.2.3 工作环境要求 5.2.3.1 环境条件 1. 环境温度 ● 中控室: 0~40℃

● 现地控制单元: 0~55℃ ● 允许温度变化率: 2. 相对湿度 ● 中控室: ● 现场: 5.2.3.2 防尘 (1) 机房(有空调):尘埃粒度>0.5μ ,个数<3500 粒升 45%~80%; 10%~90% (无凝结) 5℃/小时

(2) 现场:尘埃粒度>0.5μ ,个数<18000 粒升 5.2.3.3 振动和冲击 3. 机房:振动频率范围为 5~200Hz,加速度≤5m/s2 4. 现场:振动频率范围为 10~200Hz,加速度≤5m/s2 5.2.3.4 噪声 限制在主计算机室和中控室里,由本系统设备所引起的噪声小于 60 分贝 5.2.3.5 电磁干扰和电磁相容性 5. 电磁干扰极限: 在离设备 1 米处不超过 1 伏/米 (30~50MHz 电磁波) 6. 电磁相容性:本系统设备在相距 2000A 汇流主母线 10m 处的辐射场 环境中能正常工作

6

SJK-8000 综合自动化系统软件产品介绍

6.1 软件产品介绍
6.1.1 SJK-8000 站级监控系统软件 SJK-8000 站级监控系统软件是在分析借鉴 Intellution 公司的 Fix、WonderWare 的 InTouch、西门子公司的 WinCC、以色列的 WIZCON 等监控软件成功经验的基础上,采用 分层设计、构件化、标准化、开放化等先进的软件开发思想,自主开发的拥有自主版权的监 控系统软件。彻底解决了当前国内大多厂/站监控系统是一个孤立的自动化系统,系统功能 可拓性较差, 应用系统与支撑平台的兼容性差, 系统网络互联应用接口开放性差以及人机一 体化交互友好性(上层开放性)也较差等一系列的功能瓶颈问题。系统软件可以运行在支持 Windows2000 操作系统的任意硬件平台,包括 PC、ALPHA 或其它任何类型的工作站。 系统远动软件采用模块化设计,遵循开放系统要求,提供高级数据访问接口。在完成数 据转发工作的同时,可以实现对转发数据信息的监视、原始网络报文的监视、采用历史数据 库保存事件记录和重要的控制操作、 浏览测控设备及保护设备全部数据以及方便的调试手段 等当地监控功能。 系统继电保护软件遵循开放系统要求, 支持多种通讯接口方式和多种通讯规约, 支持专 线、数据网(Web)等多种信息发布方式。通过对各类厂站的电气故障信息进行综合分析, 为分析事故、故障定位和整定计算工作提供科学依据,让主管部门及时了解电站故障情况, 以做出正确的分析和决策,来保证电网的稳定运行。监控软件分层结构示意图如下:
系统应用层 GUI 层 WEB Service 层 应用支撑层 数据服务层

平台

操作系统层(WIN2k/.NET)

主要技术特点:

◆ 采用数据库中间件和通讯中间件技术 通过数据库中间件,系统可以采用目前国际流行的所有商业数据库作为历史数据库, 而无需更改系统程序。通过通讯中间件,可以方便实现通讯规约的加入,避免新的通讯规约 的加入引起程序结构的改变,或原有软件的不可用。最大限度的保证用户的投资价值。 ◆ 无前置通信技术 传统后台系统由于通讯限制,采用前置机读取间隔层设备数据,再由前置机把解释后 的数据发送到后台, 前置机无可避免地成为通讯瓶颈。 本系统技术建立在分布式网络化的通 讯机制之上, 采用高稳定性的服务器作为数据管理核心, 比建立在前置机技术上的后台系统 前进了一大步。 ◆ 系统模块化设计配置灵活、易于扩展、平滑升级 系统设计采用客户/服务器结构, 模块化的设计能够使系统规模方便地从最小配置的所 有功能集成在一台计算机的单机系统,发展到具有数台服务器和工作站的网络式群集系统。 并可通过对整个监控软件平台的持续平滑升级保证监控系统技术及性能的长期领先。 ◆ 采用现场规约服务模式 完成与现场规约处理有关的具体细节,保持相对的独立性,与数据库部分和远动规约 处理部分通过动态链接库提供的访问接口实现。 因此现场规约服务可以支持各种不同的现场 测控规约。在 SJK-8000 自动化系统中,采用 IEC60870-5-104 规约,可以接入采用该规约 的任何设备。 ◆ 采用实时数据库和历史数据库维护各种不同性质的数据 实时数据库采用周期扫描和突发传输来更新内容, 确保数据与被监控的子站设备保持 一致,为规约处理模块提供更加准确的实时数据。实时数据库作为一个后台服务程序,在数 据信息配置完成后独立运行,在所有的程序运行之前启动,之后退出。 历史数据库用来保存站定义的全部信息内容,包括测控和保护测控点的详细信息、 站的网络配置信息、运行方式的配置信息,以及运行过程中发生的操作和事件顺序纪录。 当需要扩充系统容量时, 工作站无需更改原有的数据库系统, 将新添加的数据信息在原 来的数据库基础上直接进行附加,原有的数据各种配置信息不受影响。在厂/站自动化系统 进行分阶段建设或者旧系统扩建时, 原来的站无须重新建立数据库系统, 为系统扩展提供了 快捷方便的手段。 ◆ 强大的继电保护管理功能

系统可根据实际需要配置管理权限;系统管理员可进行继电保护参数设置,对保护 装置进行定值修改、定值区号切换、保护软压板投退和对保护装置信号进行复归等操作,能 够同时选择多个保护软压板进行投退操作; 能够对站内所有保护装置进行实时查询, 及时显 示事故信息,并能完整记录故障的信息,形成装置动作报告,自动完成故障录波数据的收集 整理,并转换成COMTRADE格式的数据文件,供录波分析软件使用。在SJK-8000自动化 系统中,采用IEC60870-5-103规约作为现场测控规约,可以接入采用该规约的任何设备。

6.1.2 厂内经济运行高级分析软件 6.1.2.1 概述 本方案主要是为了实现水电站的厂内经济运行, 即实现水电站在总负荷给定条件下其厂 内工作机组最优台数、组合及起停次序的确定,机组间负荷的最优分配,即厂内最优运行方 式制定和实现的有关问题, 实际上也就是研究其日内逐小时及瞬时经济运行问题。 随着电力 工业体制改革的深化,电厂成为了独立于电网的自主企业,可以以发电成本为基础,通过提 出合适的上网电价参与负荷竞争, 来获得最大效益。 其结果是有效地提高了电力生产企业生 产积极性,优化了资源配置。面对竞争的挑战,大、中型水电厂纷纷将经济运行作为其创造 更大效益的手段, 其中很多企业已经投入了大量的资金进行了全厂计算机监控系统的建设和 改造,基本实现自动发电/电压控制,并获得了可观的经济效益。然而还有不少的中、小型 水电厂,发电设备老化,长期处于不合理运行方式,造成了大量的电能损耗和设备消耗,严 重削弱了这些电厂在电网中的调峰、 调频及事故备用的能力, 本厂的经济效益也受到了影响。 所以, 针对上述情况, 我们提出一个系统的设计方案, 既考虑以往成熟的经济运行条件限制, 对机组的负荷分配进行了空间优化, 还进行了关于机组时间优化的探讨, 具有一定的先进性。 6.1.2.2 水电站经济运行原理简介 1) 电站经济运行的模型表示 水电站的厂内经济运行时在满足电能生产的安全可靠优质的前提下,合理的安排组织 电厂设备的运行,以期获得尽可能大的经济效益。水电站的优化运行从整体上讲包括空间最 优化计算和时间最优化计算。 我们给出定负荷运行方式的目标函数, 即在电站的总负荷 N 一 定的情况下,寻求电站的总耗流量 Q 最小,用数学式表示如下:

总耗流量最小,即 Q

= min

?Q (N
k ?1 k

n

k

)

同时,还应满足一下约束条件:

功率平衡条件: P = 满足约束条件:

?N
k ?1

n

k

即水电站的总出力要满足网调的要求。

要在它的最小和最大出 力范围内 ? N k min ? N k ? N k max即每台机组的实际出力 ? 它的最小和最大出力范 围内 ?Pmin ? P ? Pmax即水电站的总出力要在

在上式中: N k 表示第 k 台机组的出力; N k min , N k max 分别为第 k 台机组的最小和最 大出力(机组的物理特性); Qk ( N k ) 表示第 k 台机组的出力为 N k 所消耗的流量; Pmin , Pmax 分别为电站总的最小和最大出力。 利用上面这个数学模型,传统的方法是用等微增率法来制定优化运行计划。但是我们 却采用了更先进的二次动态规划法来制定优化运行计划。 因为动态规划法可以很好的解决等 微增率法不能解决的难题, 譬如说机组流量特性曲线的限制 (当机组流量特性曲线不是凸性 曲线时,就不能用等微增率法求解) 。而且,动态规划法以一天作为一个宏观系统来考虑, 可以充分保证水电站整个一天中的耗水量最优。另外,对于遗传算法,神经网络等方法,国 内外同行只是在理论上研究较多,实际运用方面还不是很成熟,所以我们采用动态规划法。 2) 态规划法制定最优发电策略 动态规划法简介 动态规划法 (Dynamic Programming) 是运筹学的一个分支, 是求解决策过程(Decision Processing)最优化的数学方法。动态规划问世以来,在经济管理、生产调度、工程技术和 最优控制等方面得到了广泛的应用。 例如最短路线、 库存管理、 资源分配、 设备更新、 排序、 装载等问题,用动态规划方法比用其它方法求解更为方便。从直观上解释,动态规划法的实 质是一个逆推求解的过程。因为我们知道,在满足所有的约束条件的情况下,要求整体的最 优,也就是可以把它当成每一步的最优来求解,也就是说从最后一步的最优(这一步是很容 易获得最优解的)一步一步的逆推求解。也可以说他是一个各个击破的过程,而最先击破的 那个就是最后一个阶段。 动态规划具体实现步骤 虽然动态规划主要用于求解以时间划分阶段的动态过程的优化问题, 但是一些与时间无 关的静态规划(如线性规划、非线性规划),只要人为地引进时间因素,把它视为多阶段决策 过程, 也可以用动态规划方法方便地求解。 而水电站厂内经济运行问题正是一个多阶段决策

问题, 因此我们可以引入时间因素从而采用动态规划求解。 动态规划法制定站内经济运行方 式分为两步。 第一步:按上述经济运行的数学模型和动态规划算法对水电站出力变化范围内的所有负 荷编制出水电站运行空间最优负荷分配表(空间最优化过程) 。 第二步:根据电力系统给定水电站负荷 P(t)及日初上游水位 Z 等已知条件, 查空间最优 负荷分配表,进行第二次动态规划制定当日的机组经济运行方式(时间最优化过程) 。包括在 任意时段,哪些机组开机,哪些机组关机,开机的机组担当多少负荷等等。 在空间优化过程中, 只是考虑了在单时段中一定负荷下机组的最优负荷分配方案。 但是 当制定一天 24 小时总的最优出力分配方案时,还要考虑各个时段之间机组状态变化(从停 到开,从开到停)所导致的流量损失和机组正常发电所消耗的流量。所以简单的将各个单时 段的最优分配加在一齐并不一定是(而且往往不是)最优的。这就需要根据空间最优负荷分 配表再进行一次动态规划计算(二次动态规划,也是时间最优化过程) ,得到整个一天的机 组最优负荷分配方案。 a. 软件设计目标 ● 在有限的水资源利用情况下,充分保证水电站能获得最大的经济效益。 ● 接受网调的负荷命令,保障电网的稳定运行。 ● 厂内经济运行软件是 SJK-8000 监控系统的中一个相对独立的一个软件,她与 SCADA 系统无缝连接,保证整个系统的稳定性。 ● 厂内经济运行软件可独立供货,采用 IEC60870-5-104 通讯协议交换数据,完成经 济运行。 b. 软件特点 ● 人机界面友好,易操作。 ● 扩展性好,模块化设计保证新功能的扩充。 ● 高度集成设计,保证系统的可靠性和稳定性。 ● 拥有完善的在线帮助,使维护更容易。 c. 软件结构组成 本软件主要由三大模块组成: ● 主程序模块:这个模块是经济运行算法实现的地方。它包括人机界面的显示,输入 输出接口,优化算法的计算等。 ● 数据库模块: 这个模块主要负责各种数据的存储和调用, 包括实时数据和历史数据。

● 通信模块:这个模块主要负责和监控系统通信,读入监控系统的实时数据,输出优 化计算后的开停机方案。 6.1.2.3 软件主要功能介绍 自动控制方式: 1.自动发电控制(AGC,AFC) 2.自动电压控制(AVC) 3.低频自起动与高频减出力 在系统主画面中,设计有专用功能进行控制方式的设定和转换,设定以人机对话 方式进行,控制方式转换时,有互相闭锁分析语句,以防止事故发生。

自动发电控制(AGC,AFC)
自动发电控制分现地 AGC 和远方 AGC 两种。现地 AGC 按现地运行值班员设 置的参数或监测的参数运行。远方 AGC 则按由远方调度系统设置的参数运行。 a. AGC 运行方式(两种) 1) 网调下达一天的负荷曲线,全厂严格按照这个负荷曲线发电。 单时段运行方式。可 以 实时修改下一个时段 的 全厂总负荷,这样更 能 适应系统的变 化,及时调整发电方式。 b.自动调频运行 监 控 系统 能 够实 时 监控电 网 频率 , 根据 给 定的定 时 段频 率 值和 测得 的系 统 频 率 误差信号,自动计算 出 电厂调频功率。并根 据 安全约束条件和旋转 备 用容量,进行 协调计算,自动发出有功重新分配命令(包括相关机组的开启和关闭) 。 调频功率的计算方法如下: ? ⊿P = k ×⊿f ⊿P 为调频功率,k 为频率调差系数, ⊿f 为实测频率偏差。 运行人员如果有足够的权限,可以在线设置调频死区、频率调差系数 k。 c.低频自起动与高频减出力 系 统 实时 监 控电 网 频率。 当 频率 波 动较 大 ,低于 了 低频 下 限时 ,系 统能 够 自 动 增加出力直至带满负 载 ,而且备用机组也能 根 据需要自动投入运行 。 同样的,当频 率高于了高频上限时 , 系统能够自动减少出 力 直至停机。运行机组 低 频自起动与高 频减出力这种功能也 可 由运行人员人工投入 或 退出(即双启动方式 , 更安全性、更 可靠) 。

注:以上说明的三种运行方式(a, b, c)相互 是互锁的。即系统以一种方式运 行时,其它两种方式是被屏蔽的(自动或手动)

经济运行(Economic Load Dispatch)
经 济 运行 程 序( 基 于动态 规 划法 ) 根据 网 调的全 厂 总有 功 功率 或者 单时 段 有 功 功率的设定值,以发 电 耗水量最小为优化准 则 ,考虑各种约束条件 , 确定本站各台 发电机组的最佳负荷 分 配,开机台数、机组 启 停顺序等等。完全自 动 进行机组的开 停机控制(包括开停机顺序)与负荷调节,使全厂耗水量最小。 我 们 考虑 的 约束 条 件主要 有 :发 电 机组 实 际的流 量 特性 、 机组 功率 上下 限 值 , 全厂旋转备用容量, 水 库水位、水库库容特 性 ,水电站上游来水模 型 ,机组气蚀振 动区、机组开停机时 间 限制、系统变压器中 性 点接地点数、带厂用 电 机组优先运行 等等。另外,用户如果有特殊要求也可以商谈满足。 可 看 出, 本 系统 实 际运行 中 不但 可 以在 全 厂总有 功 给定 方 式( 全天 负荷 曲 线 方 式)下进行经济运行 , 而且在单时段有功给 定 方式下也可以 进行经 济 运行,充分保 障全厂发电最优。 经济运行可根据全厂运行方式设置实现闭环控制,亦可开环运行。

自动电压控制(AVC)
AVC周 期监 视 母 线 电压, 一 旦 母 线 电 压 波动 超出 允 许 范 围 , 即 根据 设置 的 母 线 电压~无功调差系数 计 算出所需增减的全厂 无 功功率,然后根据新 的 全厂无功值在 参与AVC的机组间按一 定的方法 分配。 使电站 高压母线 电压维 持在该 时段设定 的电 压上下限值范围内。 监 控系 统根据 自动 电压 控制 功能的 计算结 果, 自动发 出无 功功率 调节 命令 。 调节命令由相应的单元控制装置(LCU)通过励磁调节装置完成。 运 行 人员 可 通过 人 机联系 手 段整 定 或修 改 无功功 率 的调 节 死区 、调 节速 度 , 以 适应机组调节特性的变化。 AVC根 据 设 置 的 运 行 方式 既 可 进 行 闭 环 控 制 , 亦 可 实 现 开 环 指 导 。 AVC功 能 也 可由运行人员随时投入或退出。 a.两种无功分配原理及分配方式(在程序中可以自动选择或者人工选择): (1)按机组无功负荷容量分配 机组无功=参与 AVC 分配的无功*机组的无功负荷容量/参与 AVC 的机组无功容量

总和 (2)按机组实际有功负荷分配 机组无功=参与 AVC 的无功*该机组实际有功负荷/参与 AVC 的机组实际有功总和 b.机组无功功率分配限制条件 ·无功最小值<机组无功<无功最大值 ·功率因数在允许的范围 ·转子电流在允许的范围 ·定子电流和电压不能超过最大值 ·相关母线电压不能超过允许最大值 c.机组 AVC 自动退出条件 ·机组手动控制 ·机组励磁故障 ·机组励磁控制 ·机组 LCU 故障 ·全厂 AVC 退出 ·机组保护动作 d.全厂 AVC 自动退出条件 ·母线保护动作 ·无机组参与 AVC ·母线电压异常

6.1.3 故障录波分析软件 故障录波分析软件可以无缝地集成到工程师站程序中,也可以单独运行,专门进行故 障录波分析。可以读取按 COMTRADE 格式存放的电力系统故障数据。对于略有不同的录 波器厂家的录波数据, 可以通过人工设置数据格式来正确读取。 故障录波分析工具允许同时 打开多个波形文件,进行比较分析。 故障录波分析工具采用 windows 的多文档风格,主窗口是原始波形显示界面,各个功 能分析窗口作为子窗口。 可以打开一个或多个相同或不同功能分析的窗口。 对于同一种分析 功能,打开多个窗口,选择不同的通道进行分析,易于比较。 故障录波分析工具对故障录波数据文件的分析主要功能有:

● 原始波形显示(绘制故障录波原始波形,并显示实时值)

● 谐波分析(本工具可以计算出 1~24 次谐波)

● 矢量分析(通过矢量图,可以很直观地比较各个模拟量之间的相对关系)

● 功率分析(可以实时了解到线路上的功率分布)

● 继电器动作特性及轨迹分析(阻抗轨迹分析) :绘制阻抗轨迹,计算并显示当前阻 抗的复数表达式

● 序分量分析(监视各模拟量的正序、负序和零序分量)

● 差动再现(绘制比例制动式差动动作轨迹,监视差动电流轨迹)

● 数值分析(实时计算并显示模拟量通道的瞬时值、基波值和有效值)

6.1.4 厂/站事故自动报警通知系统(OnCall系统) 厂/站事故自动报警通知系统(OnCall 系统),指厂/站由计算机监控实行定时巡检和运行 维护人员随时处于待召唤状态,随叫随到,确保厂/站安全稳定运行的一种先进管理模式, 是实现厂/站人找信息到信息找人的革命性飞跃,在厂/站自动化已趋于成熟的今天,被业界 誉为厂/站无人值班、少人职守的“最后一公里解决方案” 。 6.1.4.1 系统功能 ● 实时数据监视功能,运行维护人员可在线监视电厂的遥信、遥测、遥脉和保护动作 信息。 ● 厂/站信息查询功能,全厂人员可以根据用户级别和密码通过固定电话、手机、短消 息等来查询电厂的遥测量、遥信量、遥脉量、运行日志和保护动作信息等。 ● 事故自动告警功能,当厂/站发生运行事故时会自动按系统的初始化设定通过固定 电话、手机、短消息、电子邮件等方式通知相关部门和领导。 ● 运行统计功能,可根据运行过程中的相关信息自动统计运行数据、告警信息、短信 数据和来电等。 ● 来电显示功能,本系统可在运行界面上监视来电号码,以醒目的方式通知值班人员 并记录。 6.1.4.2 系统特点 ● 实时性 OnCall 系统与厂/站监控系统采用 10/100M 自适应以太网接口、 数据传输

快,保护事件及遥信变位实时触发 ● 开放性 操作系统和数据库满足 ISO 开放系统互连标准, 与监控系统通信采用标准 规约 IEC60870-5-104 ● 灵活性 数据查询和告警通知可采用多种方式, 固定电话、 GSM、 GPRS、 CDMA、 短消息、电子邮件等 ● 安全性 不同用户设有不同权限,并对用户密码进行加密,保证数据电厂的安全可 靠运行

6.2 软件清单
(1) Windows 2000 用于系统管理和网络服务 (2) SQL Server 2000 用于数据服务 (3) SJK-8000监控软件运行包 用于提供页面的浏览和可控点的操作功能并显示装置 及设备的数据信息 (4) SJK-8000监控软件界面组态运行包 用于提供页面的编辑修改功能 (5) SJK-8000监控软件数据维护包 用于数据库的维护和管理 (6) SJK-8000监控软件WEB发布包 用于提供监控系统的web浏览功能 (7) 电站自动控制软件 (8) 故障录波分析软件 (9) 电厂事故自动报警通知系统 (10)水电站经济运行高级分析软件

7 SJK-8000 系统硬件产品介绍
7.1 站控层
7.1.1 工作站 工作站是 SJK-8000 站控层的核心部分,用以实现中控室站内监视、控制、操作、数 据存储、调度数据通信联络等所有主要功能。工作站按功能划分以下四类: (1) 操作员工作站 操作员工作站供厂/站运行值班人员使用, 具有图形显示、 全厂/站运行监视和控制功能、 自动控制软件计算和处理、发操作控制命令、召唤或定时打印等功能。运行人员对厂/站所 有的操作控制都可以通过鼠标器点击和键盘输入而实现; 通过操作员站监视器完成对全厂的 生产、 设备运行以及监控系统的实时和过程监视, 获取所需的各种实时或历史数据和事件信 息等。 另外操作员工作站还具有各项管理功能,包括整个厂/站计算机监控系统的管理,继电 保护定值压板管理,设定与变更工作方式,数据库管理,在线及离线计算功能,各种界面、 图表、曲线的编辑生成,通过事件数据查询完成事故故障信号的分析处理等。 操作员工作站工作方式为双机无扰动热备用切换, 即正常时主机运行, 具备操作员站全 部功能,备机也处于运行,但不具备控制操作功能,但备机和主机之间会按照一定的周期不 断交换信号,双方有握手信号,保持数据库的一致,当主机故障退出时,备机及时起动,可 以保证主备机此时的数据库基本一致。 操作员工作站硬件选用高性能工业用控制计算机, 机器配置既可按当前主流选型, 还可 根据用户具体需求配置。 (2) 通讯服务器 在具备基本的监控功能与调试功能同时,通讯服务器负责与调度中心及其他外系统(如 水调、水情测报系统)间的数据交换通讯,可以实现多调度主站(同时 3 个电力载波调度+2 个以太网调度), 多种远动通讯规约多种通讯方式(光纤/电力载波), 目前支持 CDT、 DNP3.0、 U4F、SC1801、101、104 等,在任一通道随意配置规约。同时还负责向厂/站投影仪、背 投系统、模拟屏发送数据,完成投影、背投、模拟屏显示。 通讯服务器硬件选用高性能工业用控制计算机, 机器配置既可按当前主流选型, 还可根 据用户具体需求配置。 (3) 工程师站

工程师工作站供厂/站工程师使用,除具有操作员站监视控制操作功能外,侧重于实现 各项厂站运行管理、继电保护定值管理、事故故障分析处理、系统设备监视维护、站控层系 统软件编辑维护等管理维护功能,同时具有程序开发和运行人员培训功能。 工程师工作站硬件选用高性能工业用控制计算机, 机器配置既可按当前主流选型, 还可 根据用户具体需求配置。 (4) ONCALL 站 ONCALL 站在具备基本的监控功能与调试功能同时, 用以实现厂/站事故自动报警通知, 及时将事故故障信息通过固定电话网通信、 移动网通信以电话、 短信的形式告知中控室外和 厂/站外的人员,同时这类非现场人员可以通过相应电话查询的方式,得知厂/站的实时信息 和数据,从而使得整个监控系统的功能影响范围得到最大化。 工程师工作站硬件选用高性能工业用控制计算机, 机器配置既可按当前主流选型, 还可 根据用户具体需求配置。 上述四类按功能分类的工作站都直接与以太网对接, 达到系统功能的分布, 另可以根据 厂/站实际规模和客户需求,将几种工作站功能集中到某一个工作站上,以达到降低成本。

7.1.2 GPS 校时系统 GPS 校时系统利用全球卫星同步时钟对系统进行硬件和软件结合校时,实现全系统 星时钟同步。 7.1.2.1 GPS 全球卫星同步时钟装置简介 全球卫星同步时钟利用 GPS(全球定位系统)卫星发送的秒同步时间信号,向电力系统 及其它行业的各种自动化装置提供精确的同步时间信号。 主要应用于以下几个方面: (1) 为电网自动化装置如故障录波器、微机继电保护及安全自动装置、远动及微机 监控系统、事件记录仪等设备提供时间信号。 (2) 用于频率监视的标准时钟,即调度上通过工频钟与标准时间的差异来比较系统频率 误差积累情况. (3) 用于相位测量的同步时钟,利用 GPS 来同步采样脉冲,同步误差很小,可以保证 相位测量的准确性。 7.1.2.1 性能指标 时间精度:±1us

位置精度:0.1' 输出端口:光隔 OC 门输出 ---空接点 C、E 间外接电压:≤30V ---空接点 C、E 间最大电流:≤50Ma 串行接口 RS232C 输出和 RS422/485 输出各两路 波特率(4800、9600)可选 脉冲输出: 信号脉宽 100MS 空接点输出: 1PPH 4 个、1PPM 4 个、1PPS 4 个(可扩展 24 路) 电源: 交流 220V±20% 47Hz ~ 60Hz 直流 220V±15% 功耗: 不大于 15W

7.1.3 UPS 不间断电源 UPS 不间断电源正常运行时为市电交流供电,经滤波后被整流成等压的正负直流,经 升压后为逆变器提供稳定的直流高压, 最后经逆变器产生标准的 220V 正弦波电压向负载供 电, 直流经滤波后由隔离变换器变换成正负直流高压后与交流整流后电路并联, 市电正常时, 该电压低于交流整流电压,因此逆变器部分由交流整流供电,直流处于热备状态。当市电中 断或输入高压时, 直流经隔离变换器向后续电路供电, 经逆变器变为 220V 正弦波电压输出, 实现不间断工作。

7.2 SJK-8000 现地基本 I/O 单元
机组现地监控 I/O 单元为 SJK-8000 系统现地 LCU 的核心部分, 组成如下图: 可编程逻辑控制 器(PLC) 屏体

交 直 流 220V 供电回路 输 入 输出 端 子排

24V 供电电 源装置 现地工作站

开关量出口继电 器 ● 可编程逻辑控制器(PLC) 包括各种 CPU 模块、电源模块、底板、开关量输入/输出模块、模拟量输入/输

出模块、通讯模块、高速计数模块等。 可根据不同用户、运用范围的需求选择不同厂家的 PLC。 推荐选用: 美国通用电气公司生产的 GE90-70 系列、 GE90-30 系列、 VersaMax 系列 法国施耐德电气公司生产的 Modicon TSX Quantum 系列、Modicon TSX Premium 系列 ● 现地工作站、人机界面(HMI) 现地工作站作为组屏设备, 既 以一体化工业控制机形式配 置, 又可配置成工业平板电脑 形式 平板电脑背视 人机界面(HMI)作为现地操作员控制监视触摸 面板, 体积小巧, 具有较全面的数据显示浏览 功能, 图形界面控制功能, 以及较为简单的数 据处理数据库生成记录功能 ● 网关 NJW-801 网关是许继公司 SJK-8000 水电 厂综合自动化系统中后台计算机与 LCU 设备之间的规约转换器,在整个 8000 系 统的网络通讯系统中起着至关重要的作 用。它把不具备以太网接口,而只有 RS232/485 接口的智能设备接入以太网,同时把不同装置的通讯协议转化为符 合国际标准的 IEC104 规约和 TCP/103 规约。 平板电脑前视

7.3 微机自动准同期装置
7.3.1 装置特点 ● 安全性和可靠性极高 双 CPU 结构,软件和硬件各自独立,两套出口串联构成总的合闸出口;再加上选用全

新高档 16 位单片机以及多重冗余设计,使装置具有极高的安全性和可靠性。 ● 同期速度快、精度高 采用现代控制理论,引入人工智能思想,正确预测合闸角;装置采用 PID 调节,能使 发电机快速跟踪系统电压和频率, 使之以最快的速度进入给定区域, 确保在出现第一个同期 点时精确无误地将断路器合上,完成并网工作。 ● 稳定性好、抗干扰能力强 装置采用低功耗器件,热稳定性好;选用进口优质开关电源,电压适应能力强;采用多 层板技术;所有输入/输出回路及电源回路均按抗浪涌设计,并采用多种可靠的隔离措施。 转转通过了国家标准规定的静电放电、电磁辐射和电快速脉冲群的电磁兼容性试验。因此, 装置具有稳定性好、抗干扰能力强的特点。 ● 电压回路断线和低电压保护功能 电压回路断线时会使同期电压降低, 或励磁回路异常时同期电压同样会降低, 在这种情 况下装置发出告警,拒绝同期,在显示屏上显示发电机电压过低还是系统电压过低。低电压 值可分别进行设置。 ● 过电压保护和过励磁保护功能 发电机在同期过程中, 若发电机电压过高, 则容易造成对发电机 (发变组时包括变压器) 的过励磁,装置具有过电压保护和过励磁保护功能。发电机过电压值、系统电压值可分别进 行设置。 ● 高频率和低频率保护功能 为保证发电机安全并入电网,装置具有高频率和低频率保护功能。系统和电动机的高、 低频率值可分别进行设置。 ● 装置支持线电压同期,同时也支持相电压同期。 ● 装置具有自动补偿主变压器△/Y 接线引起的相角差和电压差, 无需采用转角变压器。 ● 装置具有实时测试同期断路器的合闸时间 可从显示屏上观察到每次合闸的真正合闸时间。 ● 装置起动灵活 通过输入端子接线的不同组合,可实现手控、手控起动和单次、多次起动,便于与手动 控制、DCS 系统间的配合。 ● 装置设有通信口,在计算机上可彩色显示同步表以及同期过程中的实时参数。 ● 装置可与智能操作箱或选线器配合

不仅使各种电压回路切换可靠,而且使多同期对象并列或与 DCS 系统配合设计变得简 单明了。 ● 全汉化显示。 ● 调试维护简单、运行直观 7.3.2 装置技术参数 ● 工作电源:AC85~260V 或 DC110~370V,功耗<50W。 ● TV 输入信号:取自同期点两侧电压互感器二次电压,值为 AC50~140V,频率 44Hz~56Hz,负载功率<0.5VA。 ● 开关量输入信号:全部为无源空接点。 ● 开关量输出信号:继电器空接点,接点容量为 DC220V/5A。 ● 同期对象:14 个。 ● 整定频差:-0.30Hz~+0.30Hz,分度为 0.01Hz。 ● 整定压差:-10V~+10V,分度为 0.1V。 ● 导前时间:10ms~990ms,分度为 10ms。 ● 装置工作环境温度:-10℃~50℃。 ● 装置工作环境湿度:5%~80%,无凝结。 ● 外形尺寸:483×322×133mm。

7.4 温度巡检装置、转速信号装置
温度巡检装置 采集机组上下导轴瓦、推力轴瓦、水导轴瓦温度,推力油温,发 电机定子线圈各相槽温层温以及空冷器、变压器温度等,根据 机组具体采集点数确定仪表巡检通道数, 有8路、 16路、 24路、 32路、 64路仪表可供选择; 根据下层不同测温元件选择Cu50、 Pt100或电偶方式; 根据不同的测温回路接线方式选择二线制、 三线制。两线制抗干扰能力强,但不能消除温度电阻;三线制 能消除导线电阻,但抗干扰能力差;温度值显示于仪表面板, 显示方式为单路监视/多路巡回检测切换。人工设定超量程上 限值超量程上上限值,报警显示方式为实测值闪烁并循环显示 报警通道。两路报警信号接点输出(上上限控制、上限报警),

串口通讯输出(RS232\485) 转速信号装置 用于测控发电机组的转速、转速百分比、频率的工业智能仪表,测 频信号可取自永磁机、机端电压互感器或光电编码器。含七路接 点输出:机组停机0%(0~5%)、机械制动35%(25~40%)、电气制 动50%(40~85%)、调速器投入80%(75~90%)、同期装置投入 95%(85~100%)、机组过速115%(100~125%)、飞逸转速 140%(130~175%)

7.5 厂/站微机辅机控制系统
7.5.1 概述 厂/站微机辅机控制系统是SJK-8000电站微机监控系统的一部分,其控制对象为水电站 的机组和公用设备油气水系统,对象设备所处的环境都比较恶劣,空气湿度较大,粉尘多,这 就对控制系统的可靠性提出了更高的要求。传统的辅机控制系统采用继电器、接触器回路, 这种回路有许多缺点如接线复杂、改造困难、维护工作量大、继电器接触器接点容易烧坏、 寿命低、继电器灵敏度低可靠性差,不能满足远动和通信的要求。厂/站微机辅机控制系统选 用可编程控制器PLC为核心组件,配以一系列专用模块,保证了设备的高可靠性和扩展性, 并可以利用固态控制器软起动器或变频器取代接触器控制电机,很好地克服了这些缺点。 A 固态控制器具有以下优点: ● 以无触点方式控制电流通断 ● 对负载的工作状态提供完善的检测保护 B 软起动器具有以下优点: ● 控制电动机平滑起动,减小起动电流避免,冲击电网,减小配电容量 ● 起始电压可调,保证电机起动的最小起动转距,避免电机过热 ● 起动电流可根据负载情况调整,以最小的电流产生最佳的转距 ● 起动时间可调在指定时间范围内,电动机转速逐渐上升,避免转速冲击 ● 系统的接线更为简单 ● 软起动器带有完整的电动机保护装置,并有多种起动方式可供选择,是目前较为理 想的智能化元件 变频器除具有软起动器的所有优点外还具有以下优点:

电机运行速度可调,可显著节约电能 7.5.2 厂/站微机辅机控制系统引入水电厂的方式 7.5.2.1 概述 厂/站微机辅机控制系统引入水电厂的方式有两种,一种是作为微机监控系统的一部分 引入, 另一种是作为单独的控制系统引入水电站, 这一种方式适用于进行局部自动化改造的 水电厂,因为厂/站微机辅机控制系统与水电厂总的监控系统相对独立,它可以单独引入水 电站泵站,同时厂/站微机辅机控制系统内部的油控制系统、气控制系统、水控制系统之间 相互独立, 因此水电厂既可以全部引入微机辅机控制系统, 也可以单独引入辅机控制系统中 的各个控制系统,各个子系统都留有接口,水电厂可以根据自己的实际情况,先只引入单个 的控制系统, 待条件成熟再引入其它控制系统。 如果水电厂目前已经有了一些单独的控制系 统,我们可以根据具体的实际情况对厂/站微机辅机控制系统做出一些修改,使之与厂/站原 有的控制系统组成一个完整的监控系统。 7.5.2.2 厂/站微机辅机控制系统结构 A 水电厂油系统控制系统 (1) 油系统机械液压系统图和控制系统结构 水电站泵站的油压装置作用是产生并存储高压油,其控制系统机械液压图如下:

油压装置自动控制机械液压系统图

此系统采用两台油泵, 一台主用, 一台备用。 压油箱上安装有油位信号器FX1 和FX2, 用来控制油位,压油箱上还安装有三个电接点压力表(1DJ -3DJ)。 根据上面的机械液压系统设计出的控制系统原理如下图所示:
系统设定 电源状况 接触器状态

公用设备 LCU
电源状态 油泵软启动故障

油泵运行状态 油位过低 补气阀状态 油压过低

电磁补气阀

软启动装置

A. P L C
电源 编程器 PLC 状态 故障显示 输 出 模 块

油泵、电磁阀运行指示 油泵软启故障

信 号 灯

油泵软启启动完毕 油位过低 油压过低

附注:采用这种系统不能连续监测压油箱的压力,如果要提高控制性能,连续监测压油 箱的压力, 可以将电接点压力表更换成压力变送器和压差变送器, 油位信号器改为磁珠浮子 信号器。结构原理如下图所示: 公用设备 LCU
电源状态 油泵运行状态 油泵软启动故障 油位过低 油压过低

系统设定 电源状况 接触器状态
补气阀状态

电磁补气阀 软启动装置 油泵、电磁阀运行指示

电磁阀状态 油泵自动 手动备用 油泵软启 启动完毕 油泵软启故障

输 入 模 块 电源

B. P L
编程器

输 出 模 块

油泵软启故障

C
PLC 状态 故障显示

信 号 灯

油泵软启启动完毕 油位过低 油压过低

电接点压力表 液位信号器

I/V 及 V/F 或 A/D 转 换

(2) 油系统控制系统的基本功能 油系统控制系统原理 图

a 控制功能:当油箱的油压降至电接点压力表1DJ 的下限时,主用油泵向压力油罐供 油;当压油箱的油压高于电接点压力表1DJ 的上限时,主用油泵停止;当油箱的油压降至 电接点压力表2DJ 的下限时,备用油泵向压力油罐供油,当压油箱的油压高于电接点压力 表2DJ 的上限时,备用油泵停止;当油箱的油压降至电接点压力表3DJ 的下限时发报警信 号,当油压下降至工作油压下限且油面高于油面上限,电磁补气阀开启,向压油箱补气。 b 通信功能: PLC 将电源状况、 油泵运行状态、 补气阀状态、 油位状况传送给公用LCU, 公用LCU将这些信号传送给控制中心,从而使控制中心完成对油系统的监控。

B 气系统控制系统 (1) 气系统机械系统图和控制系统结构 实现水电站泵站空气压缩装置的自动化, 其目的是维持贮气罐的压力在规定的工作范围 之内。 气系统控制系统的机械系统图如下图所示:

此系统设有两台空压机, 两台空压机的出口安装有温度信号器, 此系统还装有电接点压 力表,空压机的冷却系统中装有示流信号器。 根据上面的机械系统,其控制系统原理图如下图所示。 (2) 气系统控制系统的基本功能 a 控制功能:当主干管的压力降至电接点压力表 1DJ 的下限时,主用空压机冷却系统 启动,主用空压机的电磁阀打开,示流信号器接通,主用空压机启动;当主干管的压力降至

电接点压力表 2DJ 的下限时,备用空压机冷却系统启动,备用空压机的电磁阀打开,示流 信号器接通,备用空压机启动;当主干管的压力升至电接点压力表 2DJ 的上限时,备用空 压机停止;当主干管的压力升至电接点压力表 1DJ 的上限时,主用空压机停止;当主干管 的压力降至电接点压力表 3DJ 的下限时,发出压力过低信号;当主干管的压力升至电接点 压力表 3DJ 的上限时,发出压力过高信号,停空压机并报警。DJ 是用来监视制动贮气罐 中气压的,此中的气压过高过低都会发信号,为了防止空压机的温度过高,专门在每个空压 机的出口处分别设置了温度信号器,如果空压机过热,温度信号器就会发出信号,即停空压 机。气系统控制系统电机起动回路也采用软起动回路。

系统设定 电源状况 接触器状态 气机现地/远方 气机自动/手动 温度信号器 压力信号器 主用/备用启动 复归

公用设备 LCU
空压机启动故障 电源状态 压缩空气气 空压机运行状态 压过低/过高

电磁阀 软启动装置

输 入 模 块

C. P L C
电源 编程器 PLC 状态 故障显示

输 出 模 块

空压机运行指示

信 号 灯

油温高 系统正常 压力高 空压机启动故障

空压机启动状态

示流信号器

b 通信功能:PLC 将电源状况空压机运行状态、气压状况、空压机启动状态传送给公 用LCU,公用LCU将这些信号传送给控制中心,从而使控制中心完成对气系统的监控。 附注: 采用这种系统不能连续监测贮气罐的的压力, 如果要提高控制性能连续监测贮气 罐的压力,可以将电接点压力表更换成压力变送器和压差变送器。

C 水电厂泵站排水系统控制系统 (1) 排水系统机械系统图和控制系统结构

水电站泵站排水系统可以分为检修排水系统、厂内渗漏排水系统、坝段渗漏排水系统、 坝基排水系统,这些排水系统的机械系统大都雷同,如下图所示。

此系统采用两台排水泵,一台主用一台备用,在集水井上安装有水位信号计,水泵的出 口安装有示流器,水泵的润滑水管上安装有电磁阀和示流信号器。 根据上述机械系统设计出的控制系统结构如下图所示:
系统设定 电源状况
水泵运行状态 电源状态 水位过低/过高

公用设备 LCU

接触器状态 水泵现地/远方 水泵自动/手动 水位信号器 示流器 主用/备用启动

电磁阀 软启动装置

水泵软启动故障

输 入 模 块 电源

D. P L C
编程器 PLC 状态 故障显示

水泵运行指示

输 出 模 块

信 号 灯 报警

水位过高显示 出水管无水显示

复归 水泵软启动状态

排水系统控制系统原理图 (2) 排水系统控制系统的基本功能

a 控制功能:当水位上升至FX3调定值时,工作泵启动,启动水泵前先打开相应的电磁 阀,示流信号器动作,启动水泵;当水位上升至FX2调定值时,备用泵启动,启动水泵前先 打开相应的电磁阀, 示流信号器动作, 启动水泵; 当水位上升至FX1调定值时, 发报警信号; 当水位下降至FX2调定值时,备用泵停止,水泵停止后延时关闭电磁阀;当水位下降至FX3 调定值时, 主用泵停止, 泵停后延时关闭电磁阀。 水泵运行后如果出水管无水, 示流器不动, 延时关闭水泵。水系统控制系统的电机起动回路也采用软起动回路。 b 通信功能:PLC将电源状况、水泵运行状态、水位状况、水泵启动状态传送给公用 LCU,公用LCU将这些信号传送给控制中心,从而使控制中心完成对气系统的监控。

D 供水系统控制系统 (1) 供水系统机械系统图和控制系统结构 供水系统包括技术供水、生活供水、消防供水,供水方式有采用自流供水,有采用水泵 集中供水,也有采用混合集中供水方式,大多数水电厂泵站采用混合集中供水采用。这种的 供水方式的机械系统图如下图所示:

本系统采用两台水泵, 自流引水和水泵的出口都安装有滤水器, 自流引水和水泵和机组 之间采用电磁阀切换。就上述的机械系统图设计出的控制系统结构如下图所示。 (2) 控制系统功能 a 投工作泵, 示流信号器动作发信号给机组LCU。 如果示流信号器中断就投入备用泵, 向机组发故障信号,机组停机后发讯给电磁阀使其关闭。在采用自流供水后,控制功能:机 组开机前发命令给自流供水电磁阀,如果自流供水无水就发命令;如果清水池水位过低,发 报警信号;机组中的热交换器差压计和滤水器差压计的压差过高,就发报警信号。

b 通信功能:PLC 将电源状况、水泵运行状态、水位状况、水泵启动状态、电磁阀状 态、差压计状态、示流器状态传送给机组LCU,机组LCU将这些信号传送给控制中心,从而 使控制中心完成对供水系统的监控。
系统设定 电源状况 接触器状态 水泵现地/远方 水泵自动/手动 水位信号器 示流器 主用/备用启动 泵软启动器状态 滤水器差压信号 蜗壳压力信号 电磁配压阀 热交换器 差压信号
水泵运行状态 泵软启动故障 电磁配压阀状态 电源状态 滤水器差压高 热交换器差压高 蜗壳压力低 出水管无水

公用设备 LCU

电磁阀 软启动装置

输 入 模 块

E. P L C
电源 编程器 PLC 状态 故障显示

输 出 模 块 信 号 灯

泵运行指示 水池水位低 出水管无水显示 泵启动故障显示 滤水器差压高 蜗壳压力低 热交换器差压高

供水系统控制系统原理图


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