水電廠綜合自動(dòng)化分析論文
時(shí)間:2022-06-22 07:10:00
導(dǎo)語(yǔ):水電廠綜合自動(dòng)化分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
摘要:摘要:本文首先回顧水電廠綜合自動(dòng)化的在科研試點(diǎn)、實(shí)用推廣和“無(wú)人值班”(少人值守)三個(gè)歷史階段的工作歷程,然后重點(diǎn)介紹近年來(lái)H9000系統(tǒng)結(jié)合水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)工作進(jìn)行的改進(jìn)工作,在水電廠創(chuàng)一流和實(shí)現(xiàn)AGC方面的經(jīng)驗(yàn),H9000V3.0系統(tǒng)的新功能和兼容性方面的進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:H9000水電廠綜合自動(dòng)化
引言
在國(guó)家電力公司(包括原水利電力部、原能源部、原電力部)的大力倡導(dǎo)下,我國(guó)的水電自動(dòng)化工作自二十世紀(jì)80年代的科研試點(diǎn)逐步進(jìn)入了90年代的“無(wú)人值班”(少人值守)試點(diǎn)和推廣的階段,建設(shè)并完成了一大批水電綜合自動(dòng)化系統(tǒng),有力地推動(dòng)了水電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。目前,已有29個(gè)水電廠實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人值班”(少人值守),20個(gè)水電廠通過(guò)了國(guó)家電力公司的一流水電廠驗(yàn)收,還有相當(dāng)已批水電廠已經(jīng)具備了驗(yàn)收的條件,取得了巨大的成功。
水科院自動(dòng)化所作為行業(yè)的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)科研單位,自始至終地參加了與水電廠綜合自動(dòng)化有關(guān)的科研、推廣及“無(wú)人值班”(少人值守)和創(chuàng)一流水電廠的工作,完成了包括東北白山梯級(jí)在內(nèi)的一百多個(gè)大中小型水利水電自動(dòng)化工程,出口埃塞俄比亞TisAbay二級(jí)電站的系統(tǒng)已投入了商業(yè)化運(yùn)行,完成了隔河巖電站引進(jìn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的改造工程,實(shí)現(xiàn)了湖南鎮(zhèn)100MW機(jī)組擴(kuò)建電站的“關(guān)門(mén)運(yùn)行”,為白山等六大水電廠實(shí)現(xiàn)創(chuàng)“一流水電廠”創(chuàng)造了必要條件,2001年聯(lián)合中標(biāo)三峽梯級(jí)調(diào)度中心及左岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程,2002年連續(xù)在洪江、碗米坡、株州航電等國(guó)際招標(biāo)工程中標(biāo),取得了令人矚目的成果,回顧過(guò)去,展望未來(lái),意義非同一般。
本文首先回顧水電廠綜合自動(dòng)化的在科研試點(diǎn)、實(shí)用推廣和“無(wú)人值班”(少人值守)三個(gè)歷史階段的工作歷程,然后重點(diǎn)介紹近年來(lái)H9000系統(tǒng)結(jié)合水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)工作進(jìn)行的改進(jìn)工作,在水電廠創(chuàng)一流和實(shí)現(xiàn)AGC方面的經(jīng)驗(yàn),H9000V3.0系統(tǒng)的新功能和兼容性方面的進(jìn)步。
水電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
科研試點(diǎn)階段:我國(guó)水電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用起步于20世紀(jì)80年代初。當(dāng)時(shí),水電部的水科院和南自所及機(jī)械部的天傳所分別在富春江、葛洲壩二江和永定河梯級(jí)進(jìn)行試點(diǎn)研究,研制成功的富春江水電廠多微機(jī)分布控制系統(tǒng)于1984年11月正式投入運(yùn)行,1986年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。通過(guò)試點(diǎn),嘗試了計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的可行性,培養(yǎng)和鍛煉了一批從事水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的科研、設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)的工程技術(shù)人員隊(duì)伍,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但由于經(jīng)驗(yàn)不足,研制周期過(guò)長(zhǎng),資金缺乏,使基礎(chǔ)自動(dòng)化配套改造不夠,影響計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用,另外,在系統(tǒng)的規(guī)模、功能、結(jié)構(gòu)、工藝、可靠性以及軟件的水平等方面與國(guó)外差距較大。
實(shí)用推廣階段:原水電部于1987年和1993年先后制定了“七五期間水電廠自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用規(guī)劃”和“八五期間以及2000年水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)推廣應(yīng)用規(guī)劃”,兩批共規(guī)劃了67個(gè)大中型水電廠。根據(jù)“七五”規(guī)劃,到1993年,先后又有27座水電站采用了不同形式的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),如葛洲壩二江、魯布革、富春江、丹江口、新安江、銅街子、安康、石泉、龍羊峽、東江、白山等。軟件和硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了初步成效,初步形成了工業(yè)化生產(chǎn),達(dá)到了實(shí)用化水平,形成了幾種成熟的推薦模式。同時(shí),科技水平有了很大的提高,有關(guān)科研院所已經(jīng)能夠獨(dú)立承擔(dān)各類(lèi)工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制生產(chǎn)任務(wù),一大批科技人才茁壯成長(zhǎng)。
“無(wú)人值班”(少人值守)階段:通過(guò)技術(shù)改造與技術(shù)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)減人增效,創(chuàng)國(guó)際一流企業(yè),是國(guó)家電力公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),根據(jù)1994年原電力部在東北太平灣水電廠會(huì)議提出的建議,由安生司主持、水科院自動(dòng)化所等單位參加,討論制定了《水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)的若干規(guī)定(試行)》并由電力部于1996年頒布執(zhí)行。與此同時(shí),電力部頒布試行了《一流水電廠的考核標(biāo)準(zhǔn)》。1994年太平灣會(huì)議還確定了葛洲壩二江、太平灣等5個(gè)水電廠為“無(wú)人值班”(少人值守)第一批試點(diǎn)單位,水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)試點(diǎn)工作由此拉開(kāi)帷幕。1996年又?jǐn)U大白山、緊水灘、龔嘴等9個(gè)水電廠為第二批試點(diǎn)單位。兩批試點(diǎn)帶動(dòng)了水電行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自1980年以來(lái)截止到目前為止,全國(guó)安裝水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總數(shù)約300套,而在這一階段內(nèi),國(guó)內(nèi)總共新安裝投運(yùn)的監(jiān)控系統(tǒng)約250套,其中水科院自動(dòng)化所新投系統(tǒng)100套,電自院新投運(yùn)約120套,其余系統(tǒng)由國(guó)外公司或國(guó)內(nèi)其他廠家提供。
與1994年以前比較,“無(wú)人值班”(少人值守)階段的工作特點(diǎn)是:(1)各水電廠自動(dòng)化改造的積極性空前高漲,積極要求上計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),并把監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)作全廠“創(chuàng)一流”工作的重點(diǎn),以監(jiān)控系統(tǒng)帶動(dòng)全廠的自動(dòng)化改造,為監(jiān)控系統(tǒng)工作的順利展開(kāi)創(chuàng)造了良好的局面。(2)監(jiān)控系統(tǒng)的功能齊全,軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高,開(kāi)發(fā)周期短,性能指標(biāo)先進(jìn),普遍達(dá)到了國(guó)際同期先進(jìn)水平,實(shí)用性強(qiáng),可靠性好,成功率高,滿(mǎn)足了水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)的要求。(3)國(guó)家級(jí)科研開(kāi)發(fā)骨干隊(duì)伍逐漸形成,形成了自主品牌的監(jiān)控系統(tǒng),在國(guó)際上具有相當(dāng)?shù)闹?,如水科院的H9000系列分布開(kāi)放系統(tǒng)和電自院的SSJ系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),基本占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)水電市場(chǎng)。(4)系統(tǒng)的實(shí)用化程度高,推動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)了管理的現(xiàn)代化,為減人增效奠定了技術(shù)基礎(chǔ),取得了實(shí)效。
H9000系統(tǒng)與水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)技術(shù)
H9000系統(tǒng)是水科院自動(dòng)化所于二十世紀(jì)90年代初期設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的面向水電應(yīng)用的分布開(kāi)放系統(tǒng),我國(guó)水電廠綜合自動(dòng)化的重要科研成果。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅吸收了國(guó)外公司產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)路線(xiàn),使H9000系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且根據(jù)我們多年的工程經(jīng)驗(yàn)和對(duì)水電自動(dòng)化理解,結(jié)合1994年國(guó)電公司頒布的水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)導(dǎo)則,在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)方面,充分考慮水電廠有人和“無(wú)人”對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性、冗余措施、功能要求等方面的差異,系統(tǒng)功能齊全,軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高,組態(tài)能力強(qiáng),開(kāi)發(fā)周期短,符合中國(guó)國(guó)情,實(shí)用性強(qiáng),可靠性好,系統(tǒng)投運(yùn)成功率高,滿(mǎn)足了水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)的要求。為此,H9000系統(tǒng)不僅具有常規(guī)電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能,而且進(jìn)一步開(kāi)發(fā)完善了下列功能:
完善的硬件與軟件冗余體系
水電廠實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”(少人值守)后,由于現(xiàn)場(chǎng)值班人員減少,每值往往只有兩人,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),消缺人員一般要等較長(zhǎng)時(shí)間才能抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng),因此對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求更高,要求有較高的冗余度,在系統(tǒng)降階運(yùn)行時(shí)不影響電站的安全。
為了滿(mǎn)足要求,H9000系統(tǒng)的硬件可采用多層次的冗余措施,如數(shù)據(jù)庫(kù)管理站、操作員站、通訊服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通道、主控級(jí)UPS、LCU的數(shù)據(jù)采集與控制器、CPU模塊、通訊模塊、I/O通道、現(xiàn)地總線(xiàn)、機(jī)箱電源、機(jī)柜電源等,全部可以實(shí)現(xiàn)冗余配置,由軟件實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)備的檢測(cè)與故障診斷,實(shí)現(xiàn)冗余部件的無(wú)擾動(dòng)切換,確保系統(tǒng)中某一部件的故障不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障部件由消缺人員及時(shí)處理。
另外,H9000系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計(jì)技術(shù)采用了無(wú)主設(shè)計(jì)的概念,即系統(tǒng)中任何一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用軟件配置是完全相同的,如數(shù)據(jù)庫(kù)管理站、操作員站或工程師站,相同的軟件配置根據(jù)不同的功能授權(quán)實(shí)現(xiàn)不同的功能。當(dāng)任何一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),可通過(guò)功能授權(quán)調(diào)整實(shí)現(xiàn)功能的重新分配。如正常運(yùn)行時(shí),工程師站不具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作控制權(quán),但經(jīng)過(guò)權(quán)限的調(diào)整,可以進(jìn)行控制操作。因此,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)具有多臺(tái)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)時(shí),計(jì)算機(jī)出現(xiàn)全部調(diào)試故障的概率可以認(rèn)為是零,H9000系統(tǒng)永遠(yuǎn)是可控的。目前由于計(jì)算機(jī)的硬件資源相對(duì)豐富,很多原先需要很高配置的設(shè)備完成的工作一般計(jì)算機(jī)均能完成,因此,H9000系統(tǒng)將現(xiàn)地人機(jī)聯(lián)系計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的功能也充分提升,基本上可以完成主控級(jí)的人機(jī)聯(lián)系任務(wù),使H9000系統(tǒng)的控制可靠性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
On-call技術(shù)
H9000系統(tǒng)可對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)置定義,當(dāng)發(fā)生事故時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)定義聲光信號(hào),進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警、電話(huà)自動(dòng)報(bào)警、傳呼報(bào)警或手機(jī)短信息報(bào)警,實(shí)現(xiàn)On-call。系統(tǒng)還可根據(jù)需要將幾個(gè)電話(huà)或傳呼機(jī)號(hào)碼按一定的優(yōu)先級(jí)順序排列,系統(tǒng)可根據(jù)定義的順序依次進(jìn)行呼叫。系統(tǒng)還提供電話(huà)查詢(xún)功能,任何人只要撥查詢(xún)電話(huà),即可查詢(xún)電站當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行情況,如有無(wú)故障及故障報(bào)警信息,重要運(yùn)行參數(shù)等。On-call技術(shù)已成為水電廠實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”(少人值守)的重要設(shè)備。H9000/On-call也已被三峽梯級(jí)調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)采用。
電腦值班員技術(shù)
在隔河巖電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中,在國(guó)內(nèi)首次提出了“電腦值班員”的概念,并且被采納實(shí)施。這是無(wú)人值班、關(guān)門(mén)電站最具有特色的功能之一。
通過(guò)考察和調(diào)研,結(jié)合我國(guó)水電廠的運(yùn)行方式與當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu),我們初步提出了安全穩(wěn)定智能控制和智能電腦值班的概念、功能要求和實(shí)現(xiàn)方法,使水電廠在沒(méi)有現(xiàn)地值班人員的情況下,從保證主、輔設(shè)備安全角度出發(fā),由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)處理各類(lèi)隨機(jī)異常情況和隱患,經(jīng)嚴(yán)格的條件判別和閉鎖,進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。本功能好比一位經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任感強(qiáng)而又不知疲憊的老值長(zhǎng)時(shí)刻值守在現(xiàn)場(chǎng),保證水電廠主、輔設(shè)備的安全,并盡可能運(yùn)行在最佳工況。
自診斷與遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)
系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)功能是提高系統(tǒng)可靠性的重要措施。
H9000系統(tǒng)為分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),具備完善的自診斷與自恢復(fù)功能,系統(tǒng)各設(shè)備不僅自檢,還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互檢,形成系統(tǒng)檢測(cè)報(bào)告。診斷分硬件檢測(cè)和軟件檢測(cè)。硬件檢測(cè)包括CPU、內(nèi)存、I/0通道、電源、網(wǎng)絡(luò)、通訊接口等。軟件檢測(cè)包括軟件異常中斷、通信鏈路故障等。系統(tǒng)可將異常情況及時(shí)報(bào)警,并可對(duì)冗余的異常部件進(jìn)行自動(dòng)切換。
監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方診斷及遠(yuǎn)方維護(hù)功能。通過(guò)遠(yuǎn)方診斷及維護(hù)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障診斷及遠(yuǎn)方系統(tǒng)維護(hù)。
H9000與創(chuàng)“一流水電廠”
通過(guò)與用戶(hù)的通力配合,目前采用H9000系統(tǒng)已經(jīng)很多,并且已許多投入AGC功能,特別是龍羊峽、東風(fēng)、東江等幾個(gè)大型或特大型水電廠實(shí)現(xiàn)了AGC自動(dòng)控制,白山、烏溪江和緊水灘先后實(shí)現(xiàn)梯級(jí)電站AGC,優(yōu)化運(yùn)行,并已有白山、龍羊峽、緊水灘、烏溪江、東風(fēng)以及東江等6個(gè)水電廠先后順利通過(guò)了國(guó)電公司“無(wú)人值班”(少人值守)和“一流水電廠”驗(yàn)收。
東北白山梯級(jí)電站的“無(wú)人值班”(少人值守)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程規(guī)模宏大,性能指標(biāo)卓越,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了大型梯級(jí)水電站巨型機(jī)組的現(xiàn)地“無(wú)人值班”(少人值守)和遠(yuǎn)方集中實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行,首次成功地采用了110公里超長(zhǎng)距離的高速以太網(wǎng)通訊,標(biāo)志著我國(guó)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)入高速網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。監(jiān)控系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)AGC、梯級(jí)電站本地調(diào)頻,而且實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)調(diào)度全廠負(fù)荷自動(dòng)分配,實(shí)現(xiàn)了與東北電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度、負(fù)荷的合理分配,使白山梯級(jí)電站監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)遠(yuǎn)方負(fù)荷給定,由AGC實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)電站的優(yōu)化控制。該項(xiàng)目于1999年3月通過(guò)國(guó)電公司組織的技術(shù)鑒定,受到東北電管局及國(guó)家電力公司鑒定小組有關(guān)專(zhuān)家、領(lǐng)導(dǎo)及白山電廠工程技術(shù)人員的高度評(píng)價(jià),一致認(rèn)為該系統(tǒng)在“遠(yuǎn)方集中監(jiān)控總體技術(shù)方面居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,國(guó)際先進(jìn)水平”,獲國(guó)電公司2000年度科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),于2000年通過(guò)國(guó)電公司“一流水電廠”驗(yàn)收。
貴州東風(fēng)水電廠AGC先后完成了與省調(diào)之間雙微波通道的SC1801規(guī)約通訊、廠內(nèi)及遠(yuǎn)方AGC負(fù)荷分配功能、遠(yuǎn)方負(fù)荷調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)方開(kāi)停機(jī)、遠(yuǎn)方給定全廠總負(fù)荷、遠(yuǎn)方給定負(fù)荷曲線(xiàn)等功能,由電廠AGC完成機(jī)組的合和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷的分配。2001年11月,貴州省調(diào)進(jìn)一步修改了調(diào)度規(guī)程,較好地解決了無(wú)人值班條件下AGC對(duì)接地中性點(diǎn)問(wèn)題的處理及機(jī)組的自動(dòng)開(kāi)、停問(wèn)題,既保證了電網(wǎng)的安全性,又滿(mǎn)足了“無(wú)人值班”(少人值守)的要求,成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)自動(dòng)按調(diào)度負(fù)荷曲線(xiàn)運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方自動(dòng)開(kāi)停機(jī)的電廠。由于有省調(diào)的大力支持和配合,東風(fēng)電廠的AGC功能?chē)?guó)內(nèi)最先進(jìn)完善,得到國(guó)電公司領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定和好評(píng)。
在2002年1月貴州東風(fēng)水電廠“無(wú)人值班”(少人值守)驗(yàn)收會(huì)上,國(guó)電公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家對(duì)該廠的自動(dòng)化工作給予了極高的評(píng)價(jià),認(rèn)為該廠在AGC方面僅次于廣蓄,在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)按省調(diào)負(fù)荷曲線(xiàn)自動(dòng)開(kāi)停機(jī)和負(fù)荷調(diào)整,實(shí)時(shí)性好,對(duì)保證貴州系統(tǒng)“西電東送”電能質(zhì)量起到了非常積極的作用,受到了電網(wǎng)調(diào)度人員的歡迎和好評(píng)。
龍羊峽水電廠是西北電網(wǎng)第一調(diào)頻廠,裝機(jī)容量為4臺(tái)320MW機(jī)組,2001年3月在西北網(wǎng)調(diào)的大力支持和配合下,采用DNP3.0網(wǎng)絡(luò)通訊,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)調(diào)遠(yuǎn)方AGC。龍羊峽AGC由網(wǎng)調(diào)給出遠(yuǎn)方開(kāi)停機(jī)命令和實(shí)時(shí)功率設(shè)定值,遠(yuǎn)方開(kāi)停機(jī)命令和實(shí)時(shí)功率設(shè)定值通過(guò)數(shù)字通道傳送,成功地解決了大機(jī)組遠(yuǎn)方平穩(wěn)開(kāi)停機(jī)。
特別值得一提的是,浙江烏溪江水電廠自動(dòng)化改造工作由于領(lǐng)導(dǎo)重視,電廠先后安排40余人參加了監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn),較好地掌握了技術(shù),成為技術(shù)骨干,承擔(dān)了大部分系統(tǒng)的功能開(kāi)發(fā)、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試工作,在不到6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成了全廠11臺(tái)機(jī)組共16套LCU的安裝調(diào)試工作,整個(gè)工程自1998年5月啟動(dòng)到1999年5月省公司驗(yàn)收,只經(jīng)歷了短短的一年的時(shí)間,創(chuàng)造了“烏溪江速度”。另外,1996年烏溪江擴(kuò)建電站按“無(wú)人值班”(少人值守)設(shè)計(jì),采用H9000系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)與機(jī)組發(fā)電同步投運(yùn),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)控和現(xiàn)地“無(wú)人值班”(少人值守),1998年進(jìn)一步取消了夜間巡視,成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)真正的關(guān)門(mén)電站,引起國(guó)家電力公司安運(yùn)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。
目前,仍有一批采用H9000系統(tǒng)的水電廠正在積極進(jìn)行準(zhǔn)備工作,我們將一如既往地秉承“服務(wù)和合作”的精神,做好支持配合工作,爭(zhēng)取使H9000的每一個(gè)用戶(hù)都能順利跨入“一流水電廠”的行列。
H9000系統(tǒng)的新進(jìn)展與兼容性考慮
為了滿(mǎn)足用戶(hù)不斷增長(zhǎng)的需求,滿(mǎn)足電力生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的要求,我們?cè)谌胬^承H9000系統(tǒng)的開(kāi)放性、友善性、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及面向?qū)ο蟮葍?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,于2001年研制開(kāi)發(fā)了H9000V3.0系統(tǒng),進(jìn)一步吸收了國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、WEB瀏覽、最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約庫(kù)及軟件包、集成開(kāi)發(fā)工具軟件及高級(jí)應(yīng)用軟件等方面有較大改進(jìn),進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性,在湖北隔河巖、福建高砂、天津大張莊、重慶江口等一系列工程中得到成功應(yīng)用。下面簡(jiǎn)要介紹H9000V3.0系統(tǒng)的技術(shù)特色。
新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于工業(yè)控制微機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)IPC)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件如硬盤(pán)、風(fēng)扇等,是LCU乃至監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性瓶頸。H9000V3.0在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有較大改進(jìn),LCU采用了可編程控制器直接上以太網(wǎng)的方式,在控制主回路中取消了IPC,IPC僅作為現(xiàn)地的輔助控制人機(jī)聯(lián)系設(shè)備,系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),IPC可以退出運(yùn)行。由于控制主回路取消IPC,使LCU的可靠性大幅度提高,可以很好地滿(mǎn)足下一階段水電廠無(wú)人值班運(yùn)行的要求。IPC也可由智能化液晶操作面板代替,可靠性可進(jìn)一步提高。
在進(jìn)行H9000V3.0系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮了與H9000老系統(tǒng)的兼容性,可確保H9000的老系統(tǒng)平穩(wěn)升級(jí)到V3.0,并且新老系統(tǒng)可全兼容混合運(yùn)行,因此老系統(tǒng)的升級(jí)改造提供了非常便利的途徑。
WEB瀏覽
由于因特網(wǎng)普遍采用瀏覽器等瘦客戶(hù)端軟件,系統(tǒng)的使用及維護(hù)十分方便,受到廣大用戶(hù)的歡迎。H9000V3.0增加了WEB瀏覽功能,系統(tǒng)僅需增加配置WEB服務(wù)器,安裝woixWEB服務(wù)器端軟件。為了確保系統(tǒng)的安全性,可設(shè)硬件或軟件防火墻。同樣,WEB瀏覽功能充分考慮了與H9000系統(tǒng)原有圖形界面的兼容性,woix軟件可完全識(shí)別原H9000系統(tǒng)的*.dbin圖形文件,并且外觀效果與oix完全一致,實(shí)現(xiàn)了百分之百兼容。
H9000/Toolkit系統(tǒng)集成工具軟件
H9000V3.0系統(tǒng)在原開(kāi)發(fā)工具軟件的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步充實(shí)完善,不僅提供IPM交互圖形開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、DBgen數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、PDC綜合計(jì)算工具軟件、ControlLock控制閉鎖工具軟件、API接口等,而且新開(kāi)發(fā)研制了DEtool數(shù)據(jù)工程軟件。特別是DEtool,將系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)工作于一體,成為包括數(shù)據(jù)庫(kù)、語(yǔ)音、控制閉鎖等功能于一體的集成開(kāi)發(fā)工具軟件,強(qiáng)化了系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)工程的可視化,并且具有學(xué)習(xí)指導(dǎo)性質(zhì),進(jìn)一步提高了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)集成效率和質(zhì)量,也為設(shè)計(jì)部門(mén)和最終用戶(hù)提供了有效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)手段,受到廣大用戶(hù)的一致好評(píng)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約
通過(guò)與ABB、Alstom等公司在三峽工程的合作,H9000V3.0系統(tǒng)在通訊規(guī)約方面獲得進(jìn)一步充實(shí),不僅支持DL476-92、m4f、SC1801、CDC8890TypeII、CDT及Polling等傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約,而且研制開(kāi)發(fā)了IEC870-5、DNP3.0、TASE-2規(guī)約通訊軟件,形成了較為完善的通訊軟件包。
高級(jí)應(yīng)用軟件
H9000V3.0系統(tǒng)在AGC/AVC等高級(jí)應(yīng)用軟件方面有較大進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了白山、烏溪江等梯級(jí)水電廠的聯(lián)合AGC,在東江等水電廠實(shí)現(xiàn)了AGC/AVC,在龍羊峽、烏江渡、東風(fēng)等水電廠實(shí)現(xiàn)了調(diào)度遠(yuǎn)方AGC,其中貴州東風(fēng)水電廠在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下,實(shí)現(xiàn)了電站監(jiān)控系統(tǒng)按省調(diào)負(fù)荷曲線(xiàn)自動(dòng)開(kāi)停機(jī)和負(fù)荷調(diào)整,實(shí)時(shí)性好,對(duì)保證貴州系統(tǒng)“西電東送”電能質(zhì)量起到了重要作用。在更多的水電廠實(shí)現(xiàn)了電站AGC功能。
Simulog培訓(xùn)仿真軟件
在操作員培訓(xùn)仿真方面,分析研究了水電廠復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程,完善和充實(shí)水電廠生產(chǎn)過(guò)程仿真的總體模型,增加了連續(xù)系統(tǒng)仿真、非線(xiàn)性系統(tǒng)仿真及處理等功能,建立和完善處理上述復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和Simulog語(yǔ)言,并開(kāi)發(fā)了相關(guān)的編譯器和仿真器軟件,結(jié)合H9000系統(tǒng)原有功能,OTS2000培訓(xùn)仿真系統(tǒng)已經(jīng)可以初步應(yīng)用于分解和描述比較復(fù)雜的連續(xù)非線(xiàn)性過(guò)程控制系統(tǒng)。
綜上所述,H9000V3.0在確保技術(shù)進(jìn)步和功能擴(kuò)充的同時(shí),將新老系統(tǒng)的兼容性放在一個(gè)十分重要的位置。新老系統(tǒng)兼容,也就是說(shuō)H9000系統(tǒng)的V3.0版可以與V2.0版本混合運(yùn)行,確保老用戶(hù)系統(tǒng)升級(jí)的便利實(shí)施,簡(jiǎn)化過(guò)渡期的施工方案,可以很好地避免由于產(chǎn)品升級(jí)而將系統(tǒng)硬件和軟件全部推倒重來(lái)的做法,保護(hù)用戶(hù)的投資。
結(jié)束語(yǔ)
過(guò)去的20年,我國(guó)的水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)從無(wú)到有、從“景上添花”的“花架子”到現(xiàn)代化生產(chǎn)運(yùn)行管理和實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”(少人值守)必不可少的重要裝備,無(wú)不凝聚了我國(guó)水電行業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)、科研、規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行等部門(mén)幾代人的智慧、抱負(fù)和辛勤勞動(dòng)。
過(guò)去的20年,也是H9000系統(tǒng)孕育、誕生、成長(zhǎng)、逐步發(fā)展壯大取得了輝煌業(yè)績(jī)的20年,成為我國(guó)水電自動(dòng)化領(lǐng)域一顆璀璨的明珠,為我國(guó)水電廠自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)“一流水電廠”工作做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在這里,我們?cè)俅胃兄x有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、廣大用戶(hù)對(duì)我們的支持和信任。我們將戒驕戒躁,密切注意中國(guó)進(jìn)入WTO后國(guó)外公司對(duì)我國(guó)水電自動(dòng)化市場(chǎng)的沖擊和挑戰(zhàn),嚴(yán)格執(zhí)行ISO-9001質(zhì)量保證體系,貫徹質(zhì)量方針,永遠(yuǎn)以用戶(hù)的需求作為我們的第一需要,不斷跟蹤國(guó)際技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,開(kāi)發(fā)更多更好的產(chǎn)品,以更高的技術(shù)質(zhì)量水準(zhǔn),為廣大的水利水電用戶(hù)服務(wù),為水電廠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班、關(guān)門(mén)運(yùn)行、創(chuàng)國(guó)際一流做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
[參考文獻(xiàn)]
王德寬:“從H9000談水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題”,《水電廠自動(dòng)化》,1998年,第3期。
王德寬等:“H9000分布開(kāi)放式水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)”,《水利水電技術(shù)》,1996年,第5期。
王德寬等:“水電廠計(jì)算機(jī)培訓(xùn)仿真技術(shù)的設(shè)想與初步研究”,《水電廠自動(dòng)化》,2000年,第3期。
王德寬:“水電廠綜合自動(dòng)化與“無(wú)人值班”(少人值守)”,《面向21世紀(jì)電力科學(xué)技術(shù)講座》,2000年10月,中國(guó)電力出版社。
H9000andComprehensiveAutomationofHydropowerPlants
Abstract:Thispaperfirstbrieflyreviewscomprehensiveautomationindifferentstagesinlastdecade.ThenintroducestherelatedR&DofH9000systemfor“un-attendant”hydropowerplants.TheapplicationofH9000systemto“un-attendant”hydropowerplantsanditsAGCarealsodiscussed.SomekeyfeaturesofnewdevelopedH9000V3.0andcompatibilityconsiderationarepresentedattheendofthepaper.
Keyword:H9000,HydropowerPlant,Supervision&Control,SCADA,Automation
- 上一篇:變配電站繼電保護(hù)分析論文
- 下一篇:剩余電流保護(hù)裝置分析論文