H9000系列水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1、H9000系列水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)引言H9000系統(tǒng)是面向水利水電工程監(jiān)控與自動(dòng)化應(yīng)用而研制開發(fā)的全新的分布開放計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它結(jié)合了當(dāng)代國內(nèi)外最新計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、實(shí)時(shí)工業(yè)控制產(chǎn)品與未來發(fā)展趨勢，集中體現(xiàn)了北京中水科水電科技開發(fā)有限公司(中國水利水電科學(xué)院自動(dòng)化所)在水利水電自動(dòng)化領(lǐng)域近30年的研制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)具有良好的可靠性、可變性、可擴(kuò)充性和可移植性，支持異型機(jī)互聯(lián)。 H9000系統(tǒng)V1.0版自1994年6月起大規(guī)模開發(fā)，于1996年完成了包括湖南鳳灘及浙江湖南鎮(zhèn)擴(kuò)機(jī)在內(nèi)的首批系統(tǒng)，其中湖南鎮(zhèn)擴(kuò)機(jī)工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)一年的試運(yùn)行穩(wěn)定后，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了電站

2、的關(guān)門運(yùn)行，引起國電公司領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。1996年底完成向Window NT平臺(tái)移植，標(biāo)志著水科院自動(dòng)化所擁有可在UNIX和Window NT兩個(gè)操作系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行的完全兼容的H9000系列分布開放系統(tǒng)。H9000系統(tǒng)的推出，受到廣大水電用戶的歡迎和好評(píng)，已被廣泛地應(yīng)用于260多個(gè)各類大中小型水利水電自動(dòng)化工程，如黃河上游梯級(jí)集控、東北白山梯級(jí)及白山蓄能、青海龍羊峽、公伯峽、湖南五強(qiáng)溪、東江梯級(jí)、鳳灘及擴(kuò)機(jī)、碗米坡、三板溪、洪江、浙江烏溪江梯級(jí)、貴州東風(fēng)、烏江渡及擴(kuò)機(jī)、陜西安康、四川美姑河流域、北京密云等大中型水電站，已經(jīng)有200多套完整系統(tǒng)三年以上的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。1997年實(shí)施的東北白山梯級(jí)電

3、站的“無人值班”(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，在國內(nèi)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首次成功地采用了超長距離的高速以太網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)了巨型機(jī)組的現(xiàn)地“無人值班”(少人值守)和遠(yuǎn)方監(jiān)控。該項(xiàng)目已于1999年3月29日至31日順利通過技術(shù)鑒定，受到東北電管局及國家電力公司鑒定小組有關(guān)專家、領(lǐng)導(dǎo)及白山電廠有關(guān)人員的高度評(píng)價(jià)，其結(jié)論是系統(tǒng)總體國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)。H9000系統(tǒng)還為白山、龍羊峽、緊水灘、烏溪江、東風(fēng)及東江等六大水電廠先后順利通過國電公司“無人值班”(少人值守)驗(yàn)收及創(chuàng)“一流水電廠”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1996年，浙江烏溪江擴(kuò)建電站采用H9000系統(tǒng)，成為我國首個(gè)關(guān)門運(yùn)行的水電站。

4、2004年投運(yùn)的黃河上游梯級(jí)電站集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與公伯峽電站首臺(tái)機(jī)組發(fā)電同步投運(yùn)，已實(shí)現(xiàn)了龍羊峽、李家峽、公伯峽、蘇只、鹽鍋峽、八盤峽等電站的接入和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了蘇只電站的遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行。1998年至2005年，我們先后簽訂了5個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)出口合同，出口監(jiān)控系統(tǒng)6套，其中埃塞俄比亞的Tis Abay二級(jí)電站、馬其頓科佳電站分別與2001年和2004年已全部建成發(fā)電。2001年中國水利水電科學(xué)研究院自動(dòng)化所與國外公司合作，聯(lián)合中標(biāo)三峽左岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和三峽梯級(jí)調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)兩大水電自動(dòng)化工程，全面介入了三峽電站的自動(dòng)化建設(shè)，并承擔(dān)了多項(xiàng)重大功能的開發(fā)任務(wù)。通過三峽工程的國際合作，使我們有機(jī)

5、會(huì)及時(shí)地跟蹤國際技術(shù)發(fā)展，進(jìn)一步豐富和完善了H9000系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)，保持H9000系統(tǒng)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。2005年6月21日，中國長江三峽工程開發(fā)總公司與北京中水科水電科技開發(fā)有限公司在湖北宜昌舉行了隆重的長江三峽右岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)合同簽字儀式，三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)全部采用中水科技自主研發(fā)的H9000系統(tǒng)。結(jié)合三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)工程，我們對(duì)H9000系統(tǒng)進(jìn)一步充實(shí)改進(jìn)和完善，使H9000系統(tǒng)順利升級(jí)到功能和性能更強(qiáng)大的H9000 V4.0系統(tǒng)。H9000 V4.0系統(tǒng)主要針對(duì)巨型機(jī)組特大型電站應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)，V4.0版與過去較大改進(jìn)之處是進(jìn)一步完善和優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集與處理、圖形界面、

6、報(bào)警處理、人機(jī)聯(lián)系、報(bào)表管理、WEB信息發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)管理等功能，以滿足巨型機(jī)組特大型電站對(duì)控制系統(tǒng)性能及功能的要求，不僅具有卓越的系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性，而且使系統(tǒng)更加開放、友好。H9000 V4.0系統(tǒng)不僅做到了 UNIX 和 WINDOWS NT 兩個(gè)版本用戶外部界面完全相同，具有相同的性能與功能，而且軟件代碼也兼容，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的兼容性和可維護(hù)性。目前，三峽右岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已于2007年5月與右岸首臺(tái)機(jī)組發(fā)電同步投入運(yùn)行。2008年10月全部12臺(tái)機(jī)組投運(yùn)完畢。2010年又完成瀑布溝、積石峽等大型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)投運(yùn)。三峽左岸工程的國際合作和三峽右岸的獨(dú)立實(shí)施，使我們積累了

7、不可多得的巨型機(jī)組水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和現(xiàn)場安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，為今后承擔(dān)其它巨型電站的監(jiān)控系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在廣大用戶的大力支持下，通過我們的不斷努力，H9000系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟、完善，現(xiàn)場投運(yùn)均非常順利成功。通用化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)開發(fā)的H9000系統(tǒng)，不僅適用于水電站、蓄能電站、抽水泵站、水電站群、梯級(jí)水電站的集中監(jiān)控，也適用于引水調(diào)水工程、泵站、閘門、升船機(jī)、船閘、風(fēng)電場、輔機(jī)控制及其他領(lǐng)域集中控制的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。H9000系統(tǒng)的成功開發(fā)與現(xiàn)場運(yùn)行，證明了中水科技是國內(nèi)為數(shù)無幾的全部依靠自己的力量開發(fā)的分布開放計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、擁有百分之百自主軟件版權(quán)并獲得成功的廠家。H9000已經(jīng)成為水利

8、水電自動(dòng)化領(lǐng)域的國內(nèi)外知名品牌。我們將一如既往，不斷努力奮進(jìn)，為廣大水利水電用戶提供更先進(jìn)的技術(shù)、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、更滿意的服務(wù)。H9000系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)面向水利水電應(yīng)用的分布開放控制系統(tǒng)，采用面向網(wǎng)絡(luò)的分布式結(jié)構(gòu)，具有良好的擴(kuò)充性，可根據(jù)用戶的需要，靈活配置，例如可配置成地簡單的單機(jī)單網(wǎng)系統(tǒng)，或配置為多機(jī)多網(wǎng)冗余系統(tǒng)配置，也可配置成多廠的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？紤]到電站監(jiān)控系統(tǒng)與梯級(jí)集控中心系統(tǒng)的兼容問題，H9000 V4.0系統(tǒng)在信息地址編碼設(shè)計(jì)中考慮了電站級(jí)的地址編碼。H9000系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)示意圖在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能配置方面，H9000系統(tǒng)一般分為電站控制層和現(xiàn)地控制層兩層。對(duì)于梯級(jí)水

9、電站的遠(yuǎn)方集控系統(tǒng)，則可再設(shè)一個(gè)梯級(jí)集控層。有關(guān)梯級(jí)調(diào)度控制層的配置及功能請(qǐng)參見有關(guān)H9000-CAS的資料。電站控制層結(jié)構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)可靠性或功能要求，電站控制層可配置一至兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，完成系統(tǒng)的應(yīng)用計(jì)算與歷史數(shù)據(jù)庫管理工作，一至多臺(tái)人機(jī)聯(lián)系工作站，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站的自動(dòng)管理。系統(tǒng)設(shè)有若干臺(tái)通訊服務(wù)器，負(fù)責(zé)本系統(tǒng)同其它系統(tǒng)的通訊，如網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、水情測報(bào)系統(tǒng)、以及電廠內(nèi)部的其他智能數(shù)據(jù)采集功能裝置等。電站控制層還可選配事故語音報(bào)警裝置，可同電話系統(tǒng)、傳呼系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，作為水電站“無人值班”(少人值守)自動(dòng)化系統(tǒng)的必備選件。另外，還可設(shè)置工程師工作站，培訓(xùn)仿真工作站，廠長終端等。

10、對(duì)于特大型電站，一般設(shè)置獨(dú)立的歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，配有共享磁盤陣列，以及獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、通訊服務(wù)器等，采用雙冗余配置。當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)較多時(shí)，可適當(dāng)多配置一臺(tái)或若干臺(tái)操作員工作站。根據(jù)用戶要求，本系統(tǒng)還可配制大屏幕投影系統(tǒng)、大屏幕電子顯示屏或模擬屏。電站的輔機(jī)控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，可與監(jiān)控系統(tǒng)通訊形成有機(jī)聯(lián)系的系統(tǒng)。 梯級(jí)集控層結(jié)構(gòu)梯級(jí)集控層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件配置與電站控制層差異不大，一般差別僅在于硬件的性能指標(biāo)應(yīng)更高一些，如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，設(shè)備的數(shù)量更多一些，如操作員站，在功能方面的重點(diǎn)是流域的發(fā)電計(jì)劃與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行EDC、梯級(jí)AGC。另外，一般流域機(jī)構(gòu)的發(fā)電經(jīng)營由梯級(jí)集控中心歸口負(fù)

11、責(zé)，因此硬件可配置電力市場報(bào)價(jià)終端。無主設(shè)計(jì)的概念H9000系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)技術(shù)采用了無主設(shè)計(jì)的概念，即系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用軟件配置基本相同，如數(shù)據(jù)庫管理站、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)，可通過功能授權(quán)調(diào)整功能的分配。如正常運(yùn)行時(shí)，工程師站不具備現(xiàn)場設(shè)備的操作控制權(quán)，但經(jīng)過權(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)，全部計(jì)算機(jī)同時(shí)出現(xiàn)故障的概率可以忽略不計(jì)。目前由于計(jì)算機(jī)的硬件資源相對(duì)豐富，很多原先需要性能很高的設(shè)備完成的工作一般計(jì)算機(jī)也均能完成，因此，H9000系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元的計(jì)算機(jī)基本上也可以

12、完成主控級(jí)的人機(jī)聯(lián)系任務(wù)，使系統(tǒng)的可控性進(jìn)一步提高。現(xiàn)地控制單元結(jié)構(gòu)現(xiàn)地控制單元層采用按單元分布的原則，一般每臺(tái)發(fā)電機(jī)變壓器組各設(shè)一個(gè)LCU，開關(guān)站設(shè)一個(gè)LCU，廠用電及全廠公用設(shè)備共設(shè)一個(gè)LCU，閘門控制設(shè)一套LCU。若有模擬屏，則應(yīng)設(shè)一個(gè)模擬屏驅(qū)動(dòng)LCU。 根據(jù)機(jī)組裝機(jī)容量的大小，機(jī)組現(xiàn)地有人值班與否，對(duì)LCU的可靠性要求也不同。為提高LCU的可靠性，一般可采用結(jié)構(gòu)冗余的方式?？稍谟绊慙CU可靠性的每一個(gè)環(huán)節(jié)采取改進(jìn)措施，如CPU、I/O機(jī)箱電源、通訊模塊、I/O模塊、機(jī)柜電源等，可進(jìn)行雙冗余配置。根據(jù)目前應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，一般采用較多的冗余措施有雙CPU配置，I/O機(jī)箱配置冗余電源，機(jī)

13、柜采用交直流電源供電，雙通訊模塊或接口等。對(duì)于特大型機(jī)組，為了減輕PLC主CPU的負(fù)擔(dān)，機(jī)組測溫系統(tǒng)可單獨(dú)設(shè)置CPU，與主CPU采用現(xiàn)地總線通訊連接。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)H9000系統(tǒng)內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)采用開放的以太網(wǎng)聯(lián)接。根據(jù)電站規(guī)模、現(xiàn)場條件、對(duì)可靠性要求等情況，可采用單網(wǎng)或多網(wǎng)冗余、星型或環(huán)型光纖以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。H9000系統(tǒng)支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如IEEE 802.3以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、X.25廣域網(wǎng)、SDH，以及符合國際標(biāo)準(zhǔn)的各種現(xiàn)地工業(yè)總線，如MB+網(wǎng)、ProfiBus、DH+等。與核心數(shù)據(jù)服務(wù)器的連接、主站之間連接可采用1000MB的高速網(wǎng)絡(luò)接口。通道可采用光纖、同軸電纜、雙絞線或微波等。對(duì)

14、于十分偏僻遙遠(yuǎn)地區(qū)水電站，可以采用通訊衛(wèi)星。時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)H9000系統(tǒng)內(nèi)部采用統(tǒng)一實(shí)時(shí)時(shí)鐘，使系統(tǒng)內(nèi)LCU裝置的CPU時(shí)鐘偏差滿足系統(tǒng)的要求，并與國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間保持一定的精度。對(duì)于巨型水電廠，由于智能設(shè)備多，相互之間距離遠(yuǎn)，可采用主鐘和二級(jí)鐘配置模式，即系統(tǒng)設(shè)一套主鐘，每臺(tái)LCU設(shè)置一套二級(jí)鐘，負(fù)責(zé)與該LCU有關(guān)的智能設(shè)備的對(duì)時(shí)。為了提高時(shí)鐘系統(tǒng)的可靠性，主時(shí)鐘可配置為雙CPU。BBS-3型衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng) 開放性是H9000系統(tǒng)設(shè)計(jì)中硬件、軟件選型的重要因素。H9000系統(tǒng)根據(jù)用戶的需要，采用經(jīng)過ISO9000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的國際著名廠商生產(chǎn)的、性能價(jià)格比高的硬件產(chǎn)品。H9000系統(tǒng)的設(shè)備

15、選型原則是：在保證系統(tǒng)可靠性、性能、質(zhì)量、開放的同時(shí)，盡量減少設(shè)備的種類，以便增強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的兼容性、替換性，減少備品備件的數(shù)量，方便用戶熟悉、掌握。計(jì)算機(jī)設(shè)備H9000系統(tǒng)電站控制層采用的計(jì)算機(jī)硬件可包括：·各類符合開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的RISC服務(wù)器與工作站，如SUN公司的Sparc工作站、HP公司的64位Itanium工作站、Alpha工作站以及IBM公司的工作站等。·各類PC工作站?？删幊炭刂破鳜F(xiàn)地控制單元采用高可靠性和較好開放性的可編程控制器為核心構(gòu)成。目前H9000系統(tǒng)支持：·Schneider公司的Unity Quantum/Premium系列PLC I

16、/O模板·Siemens公司的S3/S7系列PLC I/O模板·AB公司的Control Logix PLC /SLC 500 PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)·GE公司的GE PAC/90-70/GE90-30/Versa MAX系列PLC I/O模板·BITC VX200/VX300系列PLC I/O模板·ABB公司的AC450/400/160/70系列集散控制系統(tǒng)及PLC I/O模板·OMROM公司的CH200/CH2000系列PLC I/O模板·Koyo公司的SU-6 PLC、SU-5 PLC其它設(shè)備包括各類進(jìn)口原裝的工業(yè)控制微機(jī)

17、、一體化工控機(jī)、觸摸屏、交流采樣、轉(zhuǎn)速繼電器等。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備我們正處在一個(gè)快速變化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異，新產(chǎn)品層出不窮。一般H9000系統(tǒng)內(nèi)部通訊采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，對(duì)外通訊采用路由器。根據(jù)不同的需要，H9000系統(tǒng)可有許多種選擇方案。網(wǎng)絡(luò)可選擇星網(wǎng)或環(huán)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)端口速率可選擇10Mbps、100Mbps或1000Mbps。端口類型包括電口及光口。制造廠家可選擇Hirschmann、CISCO、華為3COM、HP等。軟件環(huán)境H9000系統(tǒng)的軟件環(huán)境選型可包括：操作系統(tǒng)：UNIX (SUN Solaris/ HP Tru64 UNIX)，Windows NT/ 2000/ XP；圖

18、形系統(tǒng)：GTK, X/Window，Motif, Microsoft Windows GUI；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：Ethernet(10/100/1000MB)，TCP/IP，X.25；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：RTDB(符合SQL)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(Oracle, SQL或Sybase)(選件)；編程語言：ANSI C，C+，.Net，C#，PB等。H9000系統(tǒng)是一個(gè)完整的高可靠性水電站實(shí)時(shí)閉環(huán)過程控制系統(tǒng)，可滿足各種水電廠“無人值班”(少人值守)對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，軟件模塊化結(jié)構(gòu)，配置及擴(kuò)充方便。H9000系統(tǒng)功能軟件結(jié)構(gòu)示意圖 其主要功能包括:數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)包括模擬量、非電量、溫度量、掃查開入

19、量、中斷開入量、數(shù)字量、脈沖量、串行口通訊量等，基本由LCU采集，少量由通訊服務(wù)器采集。采樣分定周期和變周期兩種。預(yù)處理包括有效性、合理性判斷，軟件慮波，輸入線路誤差補(bǔ)償，標(biāo)度變換，越復(fù)限比較以及格式化，報(bào)警或變位時(shí)間標(biāo)記等，開入量還包括輸入硬件防抖濾波和軟件抗干擾濾波。上述功能一般由現(xiàn)地控制層或電站控制層完成，個(gè)別情況下也可由梯級(jí)控制層完成。針對(duì)巨型機(jī)組特大型電站數(shù)據(jù)量多、實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，H9000 V4.0按數(shù)據(jù)類型采用多TCP/IP連接并行工作模式以及多子進(jìn)程、多線程技術(shù)，在同一數(shù)據(jù)掃描周期內(nèi)完成多重?cái)?shù)據(jù)傳送請(qǐng)求與處理，滿足特大型機(jī)組海量數(shù)據(jù)的高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)采集的要求。綜合參數(shù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)

20、算與分析根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期、定時(shí)或召喚計(jì)算分析，形成各種計(jì)算數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫，幫助運(yùn)行人員對(duì)有關(guān)電廠設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)視與綜合管理，如：·運(yùn)行阻抗計(jì)算與監(jiān)視·機(jī)組平均耗水率、平均效率計(jì)算·機(jī)組溫度分析計(jì)算·電量分項(xiàng)分時(shí)累加，峰谷分項(xiàng)累加。·水量累加計(jì)算·主要?jiǎng)恿υO(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算安全監(jiān)視與模糊查詢安全監(jiān)視是監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能之一。正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員能通過系統(tǒng)的人機(jī)聯(lián)系手段，對(duì)梯級(jí)各電站的各類設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視管理，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，能對(duì)發(fā)生的異常情況進(jìn)行記錄，并發(fā)出語音、聲光信號(hào)報(bào)警，根據(jù)預(yù)定的策略進(jìn)行處理，并能為運(yùn)行人員

21、查找原因提供非常方便的手段。必要時(shí)，能將報(bào)警信號(hào)送入電話系統(tǒng)或傳呼系統(tǒng)。·事件順序記錄·故障報(bào)警記錄·參數(shù)越限報(bào)警與記錄·電氣主設(shè)備操作記錄·事故追憶(可在線定義)·趨勢分析(可在線定義)·畫面軟拷貝·畫面硬拷貝(選件)·計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合信息記錄監(jiān)控系統(tǒng)提供模糊查詢功能，運(yùn)行維護(hù)人員可根據(jù)報(bào)警信號(hào)類型、信號(hào)源的設(shè)備、電站以及時(shí)間段進(jìn)行分類、篩選、搜索和查詢各類報(bào)警信號(hào)，便于在眾多的報(bào)警信號(hào)中迅速挖掘出與某一電站、某一設(shè)備、某一信號(hào)在某一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行情況。各模糊查詢選項(xiàng)可任意組合。H9000智能報(bào)警與模糊查

22、詢系統(tǒng)界面語音報(bào)警、電話自動(dòng)報(bào)警及查詢監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(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)行語音報(bào)警、電話自動(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。根據(jù)需要，可將幾個(gè)電話、手機(jī)或傳呼機(jī)號(hào)碼按一定的優(yōu)先級(jí)順序排列，發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)定義的順序依次進(jìn)行呼叫，自動(dòng)啟動(dòng)電話、手機(jī)短信息或傳呼系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)還提供電話查詢功能，On-call人員或其它人員均可通過電話查詢有關(guān)電站設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行情況，如有無故障及故障報(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)“無人值班”(少人值守)的重要設(shè)備。模擬光字牌光字牌是電站運(yùn)行人員比較熟悉的運(yùn)行設(shè)備。

23、監(jiān)控系統(tǒng)可提供兩種形式的光字牌，一種以硬件的方式設(shè)置在LCU的盤面上，另一種在上位機(jī)工作站以畫面的方式模擬光字牌。畫面顯示監(jiān)控系統(tǒng)采用開放的圖形硬件平臺(tái)，人機(jī)界面軟件基于最新的GTK圖形標(biāo)準(zhǔn)，具有程序編程代碼運(yùn)行效率高、可在Unix和Windows兩個(gè)平臺(tái)下運(yùn)行的特點(diǎn)，保持在數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)代碼的兼容的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)之間圖形系統(tǒng)源代碼級(jí)的兼容。人機(jī)聯(lián)系軟件界面新穎美觀大方，顯示直觀易懂，操作手段簡便、靈活，支持國際語言，具有多窗口無級(jí)縮放、矢量漢字、細(xì)節(jié)顯示等功能，面向目標(biāo)編程，全鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)，圖形操作，多級(jí)下拉式菜單加多級(jí)彈出式菜單操作，人機(jī)界面非常友好，具有面向?qū)ο蟛僮鞯奶攸c(diǎn)。全部人機(jī)聯(lián)系工作站

24、具有交互作圖功能，并可顯示多媒體圖形。H9000系統(tǒng)的人機(jī)聯(lián)系界面風(fēng)格系統(tǒng)向用戶提供了便利的圖形及報(bào)表開發(fā)工具軟件，系統(tǒng)對(duì)用戶開發(fā)的畫面數(shù)量原則上不做限制。同時(shí)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)不會(huì)因?yàn)楫嬅婊驁D表數(shù)量的增加而受影響。信息可采用圖形、數(shù)字、信號(hào)燈、表格、曲線等表示方式，表現(xiàn)方式靈活多樣，并可采用立體三維、實(shí)時(shí)動(dòng)畫的方式。系統(tǒng)還可方便地采用專業(yè)圖形表示電站的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)電機(jī)P-Q圖、閘門水位圖、模擬儀表等。事故追憶與回放(PDR)事故追憶功能可記錄觸發(fā)事件發(fā)生前后全部斷面數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間長短可定義。用戶可定義不同的事故追憶內(nèi)容。PDR記錄的數(shù)據(jù)包括預(yù)定義的模擬量、狀態(tài)量等數(shù)據(jù)。觸發(fā)方式包括擾動(dòng)觸發(fā)、

25、人工觸發(fā)等。事件過程記錄數(shù)據(jù)可瀏覽和重演，并可以單線圖、表格等方式重現(xiàn)。H9000系統(tǒng)的事故追憶與回放功能界面WEB信息發(fā)布(選件)監(jiān)控系統(tǒng)可設(shè)WEB信息發(fā)布系統(tǒng)。系統(tǒng)的信息發(fā)布由WEB信息發(fā)布服務(wù)器軟件加WOIX軟件構(gòu)成，客戶端采用IE瀏覽器，管理信息系統(tǒng)不再需要與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)規(guī)約轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)通訊，也不需要存儲(chǔ)和管理這些數(shù)據(jù)，只需建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈接，運(yùn)行管理人員便可訪問WEB服務(wù)器，瀏覽查詢現(xiàn)場設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行情況。H9000系統(tǒng)的WEB信息發(fā)布系統(tǒng)界面點(diǎn)信息查詢功能H9000系統(tǒng)畫面中的每一個(gè)動(dòng)態(tài)連接點(diǎn)都有一個(gè)點(diǎn)信息按鈕，可以方便地訪問該點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫中的全部信息，如點(diǎn)名、輸入輸出地址等

26、，對(duì)于現(xiàn)場調(diào)試、數(shù)據(jù)庫IO點(diǎn)的管理維護(hù)非常方便。H9000系統(tǒng)的點(diǎn)信息查詢界面自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)H9000系統(tǒng)AGC功能監(jiān)視與控制界面主要根據(jù)系統(tǒng)對(duì)梯級(jí)有關(guān)電站的要求，如調(diào)功、調(diào)頻等運(yùn)行方式，對(duì)系統(tǒng)的頻率、穩(wěn)定極限進(jìn)行監(jiān)視，自動(dòng)進(jìn)行有關(guān)電站機(jī)組起、?？刂?，機(jī)組有功功率自動(dòng)調(diào)整，低頻自起動(dòng)與高周減出力，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高電能生產(chǎn)質(zhì)量，滿足新型的電力市場對(duì)電力生產(chǎn)單位的電能質(zhì)量的要求。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行(EDC)(包括梯級(jí)或水電站群聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行) (選件)梯級(jí)水電站或水電站群聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是集中控制系統(tǒng)的重要功能之一。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行程序根據(jù)給定梯級(jí)總有功功率(或日負(fù)荷曲線)設(shè)定值，以梯級(jí)水電站或水電站

27、群發(fā)電總耗水量最小為優(yōu)化準(zhǔn)則，計(jì)及各種約束條件，如水位、水位變幅、發(fā)電下泄流量、系統(tǒng)穩(wěn)定等，確定整個(gè)有關(guān)電站的最佳開機(jī)臺(tái)數(shù)、開停機(jī)順序以及機(jī)組間負(fù)荷的優(yōu)化分配，進(jìn)行機(jī)組的自動(dòng)開停機(jī)控制與負(fù)荷調(diào)節(jié)。自動(dòng)電壓控制(AVC)主要根據(jù)給定的有關(guān)電站高壓母線電壓控制曲線，監(jiān)視高壓母線電壓變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)有關(guān)電站機(jī)組無功功率，使有關(guān)電站的母線電壓維持在給定的控制曲線范圍內(nèi)。電站設(shè)備的指令操作控制系統(tǒng)操作控制畫面與控制菜單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)允許運(yùn)行人員對(duì)梯級(jí)電站設(shè)備進(jìn)行人工操作控制，主要指令操作有：機(jī)組起、停操作，高壓斷路器、隔離開關(guān)投切操作，廠用電系統(tǒng)斷路器投切操作，公用設(shè)備、機(jī)組輔助設(shè)備的啟停操作等。調(diào)節(jié)操作有：

28、機(jī)組有功、無功的調(diào)節(jié)，及其它參數(shù)的整定與修改等。防誤操作功能系統(tǒng)具有完善的防誤操作功能，可以確保由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的命令安全可靠。用戶不需編程，只需將要進(jìn)行將各種操作閉鎖關(guān)系按規(guī)定的格式填入定義文件，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫即可。ControlLock會(huì)自動(dòng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng)指令進(jìn)行條件判斷，滿足條件則執(zhí)行，不滿足條件則閉鎖，并給運(yùn)行人員進(jìn)行閉鎖原因提示。LCU收到命令后需進(jìn)行條件判斷再執(zhí)行命令。運(yùn)行指導(dǎo) (選件)運(yùn)行指導(dǎo)可將梯級(jí)有關(guān)電廠重要而又復(fù)雜的運(yùn)行操作條件輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在進(jìn)行這些實(shí)際操作之前，進(jìn)行當(dāng)前實(shí)際條件下的模擬操作，由計(jì)算機(jī)完成復(fù)雜操作聯(lián)鎖條件的分析判斷，可以大大減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，

29、提高電站的安全運(yùn)行水平。模擬操作可以包括：機(jī)組開、停機(jī)操作，隔離開關(guān)模擬操作，廠用電系統(tǒng)倒閘模擬操作等。培訓(xùn)仿真 (選件)系統(tǒng)可配置操作員培訓(xùn)仿真工作站或培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，建立現(xiàn)場被控對(duì)象的有關(guān)數(shù)學(xué)模型。操作員在培訓(xùn)仿真站上可進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)控制功能的模擬操作，并可得到相應(yīng)的信號(hào)反饋，對(duì)操作的正確與否給予指導(dǎo)提示。操作票 (選件)對(duì)有關(guān)電廠常用的重要操作如開、停機(jī)操作、倒閘操作等，系統(tǒng)具有專用操作票畫面，內(nèi)容包括有關(guān)主結(jié)線、設(shè)備狀態(tài)、人機(jī)聯(lián)系手段、操作步驟語句等。并可進(jìn)行操作票的編輯、修改、打印。數(shù)據(jù)庫管理H9000系統(tǒng)的RTDB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為網(wǎng)絡(luò)型分布式數(shù)據(jù)庫，所有數(shù)據(jù)共享都通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)

30、的服務(wù)器保留完整的系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，其他各點(diǎn)一般只保留完整的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)具有多種存取方式，即可順序存取，亦可直接存取，網(wǎng)絡(luò)透明，用戶不必考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地點(diǎn)。歷史數(shù)據(jù)管理(選件)根據(jù)用戶需要，H9000 V4.0系統(tǒng)也可提供由Oracle、SQL或Sybase等關(guān)系數(shù)據(jù)庫(選件)構(gòu)成的HistA歷史數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。HistA的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢與維護(hù)管理與RTDB協(xié)調(diào)一致。方便高效的商業(yè)歷史庫數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)大容量海量數(shù)據(jù)的秒級(jí)存取。數(shù)據(jù)組包技術(shù)，數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)插值。HistA歷史數(shù)據(jù)管理為用戶提供了通用開放的應(yīng)用擴(kuò)展接口。由HistA子系統(tǒng)完成H9000 V4.0系統(tǒng)

31、的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢與維護(hù)管理功能，以O(shè)racle等商用數(shù)據(jù)庫為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，C/S體系結(jié)構(gòu)，不僅可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按不同周期自動(dòng)存入歷史數(shù)據(jù)庫，形成各類報(bào)表數(shù)據(jù)，而且可以將各類報(bào)警信息、趨勢記錄等自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫，形成各類報(bào)警記錄歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)可包括：各類報(bào)警信息、溫度趨勢分析記錄、相關(guān)量記錄信息、重要運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換記錄、各種歷史曲線、報(bào)表數(shù)據(jù)等。打印制表H9000系統(tǒng)可隨機(jī)自動(dòng)打印記錄系統(tǒng)和梯級(jí)有關(guān)電站運(yùn)行的各種操作、事故、故障等各類報(bào)警語句，自動(dòng)生成并自動(dòng)定時(shí)或召喚打印各類報(bào)表、全天記錄及運(yùn)行日志等。系統(tǒng)同時(shí)保存一年的報(bào)表和報(bào)警歷史數(shù)據(jù)，可隨時(shí)查詢及打印。運(yùn)行日志可由HReport工具軟件定制，

32、并可WEB發(fā)布。系統(tǒng)通訊H9000系統(tǒng)內(nèi)部的以太網(wǎng)通訊，采用TCP/IP協(xié)議，H9000規(guī)約。H9000系統(tǒng)與對(duì)外通訊可采用RS232、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程網(wǎng)的方式，視通道條件和通訊對(duì)方條件而定。H9000系統(tǒng)支持多種通訊規(guī)約供用戶選擇，如TASE-2、IEC 870-5-101/ 102/ 103/ 104、DNP3.0、4f、1801、8890、DL476-92、CDT等。系統(tǒng)自檢與切換完善的系統(tǒng)自檢、診斷與自恢復(fù)功能是實(shí)現(xiàn)“無人值班”(少人值守)的重要條件。H9000系統(tǒng)的硬件診斷功能H9000系統(tǒng)為冗余網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)，視系統(tǒng)的可靠性要求，一般配有冗余的服務(wù)器、運(yùn)行人員工作站，互為備用。系

33、統(tǒng)各設(shè)備除自檢外，還可進(jìn)行設(shè)備間的互檢，形成系統(tǒng)檢測報(bào)告，并將系統(tǒng)異常情況及時(shí)報(bào)警通知運(yùn)行人員以及時(shí)處理，并可對(duì)某些異常情況進(jìn)行自恢復(fù)或冗余部件切換處理。檢測內(nèi)容一般包括硬件、軟件、通道等。遠(yuǎn)方診斷功能監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方診斷及遠(yuǎn)方維護(hù)功能。通過遠(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)。通過系統(tǒng)授權(quán)容許的維護(hù)人員可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，極大地簡化系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)工作。系統(tǒng)授權(quán)管理H9000系統(tǒng)對(duì)不同的用戶如系統(tǒng)管理員、運(yùn)行操作員、一般監(jiān)視人員建立用戶，進(jìn)行授權(quán)管理，如運(yùn)行操作員具有對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的操作控制權(quán)。不同的用戶只能在自己的授權(quán)范圍內(nèi)完成有關(guān)操作。系統(tǒng)管理員可進(jìn)行系統(tǒng)授權(quán)管理。系統(tǒng)授

34、權(quán)管理系統(tǒng)人機(jī)界面系統(tǒng)時(shí)鐘管理H9000系統(tǒng)設(shè)有統(tǒng)一的衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)，以高精度的衛(wèi)星實(shí)時(shí)時(shí)鐘裝置為基準(zhǔn)時(shí)鐘，定時(shí)校對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，包括主機(jī)、各LCU系統(tǒng)的時(shí)鐘，以達(dá)到監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的各子系統(tǒng)時(shí)鐘的同步一致，滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)功能的要求，如事件順序記錄的時(shí)間分辨率。衛(wèi)星時(shí)鐘裝置的可自動(dòng)跟蹤國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，不需人工校正。LCU現(xiàn)地操作LCU是一臺(tái)完整的單元控制裝置，其不僅能完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集并及時(shí)發(fā)送給上位機(jī)，接收并執(zhí)行上位機(jī)的命令，而且能在脫離系統(tǒng)時(shí)獨(dú)立工作，運(yùn)行人員可通過LCU的現(xiàn)地人機(jī)聯(lián)系手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地操作控制?，F(xiàn)地人機(jī)聯(lián)系設(shè)備包括觸摸屏、一體化工控機(jī)及必要的常規(guī)控制按鈕?？刂撇呗允乾F(xiàn)地優(yōu)先

35、，常規(guī)優(yōu)先。工具軟件是提高系統(tǒng)開發(fā)效率的軟件，它可以減輕軟件開發(fā)與維護(hù)強(qiáng)度，提高系統(tǒng)的可維性，使開放系統(tǒng)真正地向最終用戶開放。根據(jù)我們的工作經(jīng)驗(yàn)，H9000 Toolkit系統(tǒng)包括下列工具軟件：·IPM 圖形與報(bào)表開發(fā)工具軟件IPM是H9000系統(tǒng)的圖形與人機(jī)界面生成軟件。該圖形開發(fā)工具可以使不熟悉計(jì)算機(jī)軟件編程的應(yīng)用工程師開發(fā)自己所需的監(jiān)視畫面、控制流程、人機(jī)聯(lián)系、報(bào)表等內(nèi)容。軟件全鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)，下拉式菜單、彈出式菜單控制，漢化界面，面向目標(biāo)操作，所見即所得，直觀易學(xué)，十分方便。H9000系統(tǒng)集成開發(fā)環(huán)境示意圖IPM具有背景畫面制作、報(bào)表生成、動(dòng)態(tài)畫面制作、動(dòng)畫制作、符號(hào)制作、控制菜單

36、制作、符號(hào)組編輯、字符組編輯、顏色組編輯、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)接、動(dòng)態(tài)測試、自動(dòng)連鎖與閉鎖等功能。系統(tǒng)還提供水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)常用設(shè)備的特征符號(hào)、符號(hào)組等。背景畫面制作功能包括：直線、折線、矩形、圓、多邊形、弧、字符(包括漢字)、符號(hào)以及其他常用格式的圖形如GIF等。編輯功能包括圖形選取、移動(dòng)、刪除、拷貝、存儲(chǔ)、另存、變形、改變前景或背景顏色、改變填充方式、改變字體、改變多邊形(折線)形狀、層次定義、放大、縮小、分層顯示與細(xì)節(jié)顯示、漫游、導(dǎo)航等。IPM軟件的交互式人機(jī)聯(lián)系界面IPM還具有動(dòng)態(tài)測試的功能，確保人機(jī)界面的質(zhì)量。IPM也可以用于各類報(bào)表文件的編輯和修改，報(bào)表格式“所見即所得”，使報(bào)表的打印與

37、圖形顯示融為一體。IPM獨(dú)特的動(dòng)畫制作技術(shù)，簡單易學(xué)，可以十分方便地制作監(jiān)控系統(tǒng)需要的動(dòng)畫效果，如發(fā)電機(jī)等設(shè)備的旋轉(zhuǎn)、水流的流動(dòng)、水位的波動(dòng)、閘門的升降變化等。H9000 V4.0版 IPM 軟件在輸出正常監(jiān)控畫面*.dbin文件的同時(shí)，還可輸出*.svg格式的文件，供WEB信息發(fā)布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)外信息發(fā)布。通過適當(dāng)?shù)拿拦ば揎?，可得到較好的視覺效果。作為H9000系統(tǒng)的重要開發(fā)環(huán)境之一，IPM交互圖形開發(fā)系統(tǒng)獲國電公司1998年度科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。·DBgen 數(shù)據(jù)庫開發(fā)調(diào)試工具軟件用戶可用本軟件開發(fā)、調(diào)試用戶所需的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)用戶提出的I/O量統(tǒng)計(jì)表，按照數(shù)據(jù)庫開發(fā)調(diào)試工具軟件規(guī)

38、定的數(shù)據(jù)庫定義格式，定義并生成系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。此外，根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行情況，隨時(shí)可以增加或減少一個(gè)設(shè)備，增加或減少一個(gè)I/O點(diǎn)，改變某一點(diǎn)的屬性，或修改數(shù)據(jù)庫文件。·ControlLock 開關(guān)聯(lián)鎖操作指導(dǎo)支持軟件用戶不需編程，只需將要進(jìn)行將開關(guān)聯(lián)鎖關(guān)系按預(yù)定的格式填入定義文件，該支持軟件即可生成相應(yīng)的開關(guān)聯(lián)鎖操作數(shù)據(jù)文件，當(dāng)對(duì)開關(guān)操作時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行聯(lián)鎖關(guān)系判斷。·DEtool 數(shù)據(jù)工程軟件DEtool界面示例采用DEtool，可以完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立、配置、修改、數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)各種屬性描述，具有一般編輯軟件的修改、拷貝等功能，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫語音一體化編輯功能。軟件直觀易學(xué)

39、易用，可大大簡化系統(tǒng)集成的難度，提高系統(tǒng)集成開發(fā)效率。·PDC 周期綜合計(jì)算工具軟件對(duì)于各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算，H9000系統(tǒng)提供PDC計(jì)算工具軟件，可以方便地進(jìn)行四則運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。·HReport 報(bào)表生成系統(tǒng)軟件H9000/HReport是一套報(bào)表快速生成及歷史信息查詢軟件，支持C/S (HReport)和B/S(WebReport)體系。對(duì)于B/S模式，客戶端直接使用IE或Netscape等；對(duì)于C/S模式一般適用于局域網(wǎng)用戶，客戶端可分別配置成不同功能的瘦客戶。HReport是建立在Microsoft Excel自動(dòng)化技術(shù)、OleDb數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)以及XML技術(shù)上的一套具有

40、良好用戶界面的快速報(bào)表生成軟件，完全兼容Excel電子表格和XML文檔。HReport以Excel插件的形式存在，可以運(yùn)行于Excel2000及以上的版本。利用Excel提供的自動(dòng)化模型，將報(bào)表生成邏輯及數(shù)據(jù)庫訪問嵌入到Excel界面，依托于Excel強(qiáng)大的編輯功能、友好的用戶界面以及版本的升級(jí)，HReport也將具有強(qiáng)大的生命力。·APIlib 應(yīng)用擴(kuò)充接口函數(shù)庫為了方便系統(tǒng)功能擴(kuò)充以及應(yīng)用程序接入，H9000系統(tǒng)還提供了通用的應(yīng)用程序擴(kuò)充接口函數(shù)庫APIlib。應(yīng)用開發(fā)程序員在開發(fā)自己的應(yīng)用程序時(shí)，可通過調(diào)用該子程序庫的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的連接、讀或?qū)懺L問。·P

41、LC 編程工具軟件根據(jù)生產(chǎn)過程需要及選用的控制器，系統(tǒng)提供符合IEC61131-3編程語言標(biāo)準(zhǔn)的一種或五種編程語言，可以進(jìn)行各種功能編輯。這五種語言的組合形成的通用編程環(huán)境極大地提高了編程效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。這五種語言是：順序功能流程圖(Sequential Function Chart)：提供全部的結(jié)構(gòu)并協(xié)調(diào)面向批處理的過程和機(jī)器控制應(yīng)用。功能塊圖(Function Block Diagram)：特別適合過程控制應(yīng)用。梯形圖(Ladder Diagram)：對(duì)于離散控制和互鎖邏輯控制性能卓越。結(jié)構(gòu)式文本(Structure Text)：高級(jí)語言，對(duì)于復(fù)雜的算法和數(shù)據(jù)處理是一種極佳的解決方案。指

42、令表(Instruction List)：低級(jí)語言，用于優(yōu)化代碼的性能。·RemoteDiagnos 遠(yuǎn)方診斷工具軟件包括實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方診斷的通訊軟件及診斷軟件，使維護(hù)人員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方診斷。大川河梯級(jí)水電站及梯調(diào)中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 摘要：本文簡要介紹了大川河梯級(jí)水電站及梯調(diào)中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要功能，并就存問題提出一些看法供大家探討。并就存問題提出一些看法供大家探討。  關(guān)鍵詞：大川河梯級(jí)水電站 梯調(diào)中心 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 功能 問題    大川河梯級(jí)水電站位于

43、四川省蘆山縣大川鎮(zhèn)境內(nèi)，其下屬三個(gè)引水式小型水電站（中咀電站、長石壩電站、佛山電站）和一個(gè)梯級(jí)調(diào)度中心，共6臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量70MW。其中中咀電站裝機(jī)2×14MW，長石壩電站2×10MW，佛山電站2×11MW，梯級(jí)電站2回110kV出線將電力送至成都電業(yè)局大邑供電局官渡變電站與系統(tǒng)連接。電站距蘆山縣城約74km，距成都市149km，對(duì)外交通較為便利。 大川河梯級(jí)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用南瑞自控公司NAS900全分布開放式計(jì)算機(jī)綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。大川河梯級(jí)水電站綜合自動(dòng)化采用全計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式，電站能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)、站級(jí)和設(shè)長石壩電站大川河梯級(jí)調(diào)度中心控制及省調(diào)

44、調(diào)度。 2.設(shè)計(jì)原則 大川河梯級(jí)水電站及梯調(diào)中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是“無人值班（少人值守）”原則進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置，采用全微機(jī)控制，最新計(jì)算機(jī)軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該系統(tǒng)與電站安全運(yùn)行密切相關(guān)設(shè)備均雙重化設(shè)置或采用冗余技術(shù)，采用全分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，滿足業(yè)主要求可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)和便于擴(kuò)充等基本原則。 系統(tǒng)配置和設(shè)備選型適應(yīng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展特點(diǎn)，硬件、軟件均采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，便于硬件設(shè)備擴(kuò)充，又可以適應(yīng)功能增加和系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展。實(shí)時(shí)性好，系統(tǒng)維護(hù)性好。三個(gè)電站和梯調(diào)中心計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通訊實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控和遙調(diào)功能。系統(tǒng)采用IEEE802.

45、3以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有較好開放性，可以手動(dòng)優(yōu)先、下層優(yōu)先方式或其他用戶指定方式設(shè)置必要硬件和軟件，使運(yùn)行操作人員能方便各控制層之間、計(jì)算機(jī)控制與簡化常規(guī)控制設(shè)備之間選定對(duì)設(shè)備控制權(quán)，對(duì)無控制權(quán)控制設(shè)備進(jìn)行閉鎖。 系統(tǒng)采用了PLC直接接入總線，此方式大大提高了網(wǎng)絡(luò)可靠性，避免了PLC一體化機(jī)接入以太網(wǎng)瓶頸，使各個(gè)設(shè)備具有安全獨(dú)立性。主控層以太網(wǎng)采用當(dāng)今最流行光纖以太網(wǎng)方式及載波備用通道，實(shí)現(xiàn)通信通道熱備用冗余，突出了系統(tǒng)高可靠性。 3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 大川河梯級(jí)水電站及梯調(diào)中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用符合國際開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)開放式環(huán)境下全分布計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，功能上系統(tǒng)分為三級(jí)，即調(diào)

46、度控制級(jí)、主控級(jí)和單元控制級(jí)。 3.1梯級(jí)調(diào)度中心 大川河梯級(jí)調(diào)度中心總監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要由梯調(diào)中心和中咀電站、長石壩電站、佛山電站組成，網(wǎng)絡(luò)采用星形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。梯調(diào)中心與各電站一條單模光纖和一條載波通道通信，正常情況梯調(diào)中心光纖與三個(gè)電站進(jìn)行信息交換，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率大于或等于100Mbps，傳輸速率為自適應(yīng)式，采用TCP/IP協(xié)議，遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)光纖網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)啟動(dòng)載波通道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 大川河梯級(jí)調(diào)度中心主要功能是對(duì)三個(gè)電站進(jìn)行集中控制與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)梯調(diào)中心與各個(gè)電站數(shù)據(jù)通信。配置2臺(tái)主控工作站及1臺(tái)通信管理機(jī)，1臺(tái)工程師工作站，1組模擬返回屏，1臺(tái)2

47、4口以太網(wǎng)交換機(jī)，2臺(tái)打印機(jī)，2臺(tái)冗余配置容量為3KVAUPS。  調(diào)度集控工作站 梯調(diào)中心設(shè)置2臺(tái)冗余配置主機(jī)/操作員工作站，并采用主/從熱備用工作方式，其中1臺(tái)為主控機(jī)負(fù)責(zé)各電站數(shù)據(jù)采集、控制功能實(shí)現(xiàn)，主要完成各梯級(jí)電站運(yùn)行自動(dòng)化及其管理，包括整個(gè)梯級(jí)電站聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制、歷史數(shù)據(jù)存檔、歸類、檢索和管理，運(yùn)行報(bào)表生成與打印，人機(jī)接口功能等，即完成設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制。另1臺(tái)（備份機(jī)）作為系統(tǒng)管理機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)視網(wǎng)上各臺(tái)機(jī)運(yùn)行情況，備份主控機(jī)數(shù)據(jù)庫，并檢測到主控機(jī)故障時(shí)立即擔(dān)當(dāng)起主控機(jī)所有功能并報(bào)警。  通信管理機(jī) 用于與各電站通信機(jī)進(jìn)

48、行數(shù)據(jù)通信，通信方式為光纖以太網(wǎng)及備用載波通道。同時(shí)通信管理機(jī)還用于與上級(jí)電力調(diào)度進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)通信，具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)功能。  工程師工作站 梯級(jí)調(diào)度中心作為梯級(jí)調(diào)度管理中心需要對(duì)各電站監(jiān)控軟件進(jìn)行維護(hù)和參數(shù)設(shè)定，設(shè)置1臺(tái)工程師工作站作為系統(tǒng)維護(hù)工作站。  返回模擬屏 用于顯示電站主接線圖全貌及設(shè)備狀態(tài)、主要電氣參數(shù)、時(shí)鐘等。模擬返回屏驅(qū)動(dòng)由通信管理機(jī)通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。  網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 大川河梯級(jí)水電站監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與線運(yùn)行各計(jì)算機(jī)和各現(xiàn)控制單元進(jìn)行通信，接口符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，另外保證系

49、統(tǒng)通信通道冗余，采用載波通信MODEM與各電站進(jìn)行通信。  打印機(jī) 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有2臺(tái)打印機(jī)，一臺(tái)用于打印報(bào)表，另一臺(tái)用于報(bào)警連續(xù)紙打印。  不見斷電源UPS 系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)冗余配置UPS，容量為3KVA。 3.2電站控制級(jí) 中咀、長石壩、佛山電站電站控制級(jí)均按統(tǒng)一方案進(jìn)行配置。主控級(jí)由2套主機(jī)/操作員工作站、1臺(tái)通信管理機(jī)，1臺(tái)24口以太網(wǎng)交換機(jī)、2臺(tái)打印機(jī)、2臺(tái)冗余配置容量為3KVAUPS組成。是電站實(shí)時(shí)監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠自動(dòng)化功能、歷史數(shù)據(jù)處理及全廠人機(jī)對(duì)話等功能。  主控站工控機(jī)&#

50、160;中咀、長石壩、佛山電站中控室各設(shè)置2套冗余配置主機(jī)/操作員工作站，并采用主/從熱備用工作方式，一臺(tái)作為主控機(jī)負(fù)責(zé)采集、控制功能實(shí)現(xiàn)，主要完成全廠運(yùn)行自動(dòng)化及其管理。另一臺(tái)（備份機(jī)）作為系統(tǒng)管理機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)視網(wǎng)上各臺(tái)機(jī)運(yùn)行情況，備份主控機(jī)數(shù)據(jù)庫，并檢測到主控機(jī)故障時(shí)擔(dān)負(fù)起主控機(jī)所有功能并報(bào)警。  通信管理機(jī) 用于與梯調(diào)中心遠(yuǎn)動(dòng)通信，具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)功能，同時(shí)通信工作站還預(yù)留與電站水情測報(bào)系統(tǒng)及大壩監(jiān)測系統(tǒng)通信接口。  衛(wèi)星時(shí)鐘GPS 用于與各工控機(jī)、現(xiàn)控制單元LCU通訊對(duì)時(shí)。  網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 用于與線運(yùn)行各

51、計(jì)算機(jī)和各現(xiàn)控制單元進(jìn)行通信。  打印機(jī) 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有2臺(tái)打印機(jī)，一臺(tái)用于打印報(bào)表，另一臺(tái)用于報(bào)警連續(xù)紙打印。  不見斷電源UPS 系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)冗余配置UPS，容量為3KVA。 3.3單元控制級(jí) 單元控制級(jí)按被控對(duì)象性質(zhì)分為機(jī)組控制單元LCU、開關(guān)站及公用設(shè)備控制單元LCU。 長石壩、佛山電站分別設(shè)置4個(gè)現(xiàn)控制單元，即2臺(tái)機(jī)組控制單元LCU,開關(guān)站及公用設(shè)備現(xiàn)控制單元LCU，閘門現(xiàn)控制單元LCU。 中咀電站設(shè)置5個(gè)現(xiàn)控制單元，即2臺(tái)機(jī)組控制單元LCU,1臺(tái)開關(guān)站及公用設(shè)備現(xiàn)控制單元LCU，

52、2臺(tái)閘門現(xiàn)控制單元LCU。 各現(xiàn)控制單元采用PLC直接接入以太網(wǎng)方式與主控站連接，使通信可靠性和通信速率都到有效提高。  機(jī)組LCU LCU設(shè)置機(jī)旁，實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集和處理、安全運(yùn)行和監(jiān)視、控制調(diào)節(jié)、事件順序檢測和發(fā)送、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)診斷等功能。  開關(guān)站LCU 開關(guān)站及公用設(shè)備LCU主要對(duì)110KV、35KV出線、主變壓器及廠用變壓器、全廠公用油、氣、水輔助系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。  閘門LCU 各個(gè)電站均設(shè)有取水口閘門，每個(gè)電站取水口均距電站中控室約510km，

53、故采用單模光纖接入相應(yīng)電站主控層網(wǎng)絡(luò)，但中咀電站閘門LCU4、5至中咀控制室具備電話線通道，現(xiàn)可采用帶MODEM接入電站通信管理機(jī)方式進(jìn)行通信。 4.系統(tǒng)功能 4.1對(duì)各主要機(jī)電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視和記錄 系統(tǒng)對(duì)各主要設(shè)備工況參數(shù)進(jìn)行巡回檢測、定時(shí)打印、越限報(bào)警、復(fù)限時(shí)發(fā)信號(hào)并顯示記錄，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部信息進(jìn)行相關(guān)分析，求出信息之間相關(guān)度，構(gòu)造新二次信息作為主信息判斷輔助信息，防止單一信息可信度差異所造成決策失誤。 4.2控制和調(diào)節(jié) 監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)定原則和運(yùn)行人員輸入（或來自梯調(diào)中心發(fā)來）命令，發(fā)出開停機(jī)命令，進(jìn)行各斷路器、隔離開關(guān)分合閘操作，以及和機(jī)組

54、運(yùn)行有關(guān)閘門操作。系統(tǒng)對(duì)操作過程進(jìn)行校核和監(jiān)視，并進(jìn)行操作記錄。可用增減命令或改變?cè)O(shè)定值方式調(diào)節(jié)機(jī)組出力。LCU可接收主計(jì)算機(jī)、操作員工作站或現(xiàn)輸入命令，能自動(dòng)完成開、停機(jī)操作和有功、無功功率調(diào)節(jié)而不需依賴電站控制中心。接收電站控制中心命令后，工況轉(zhuǎn)換及調(diào)節(jié)能自動(dòng)完成，也能分步完成，機(jī)組LCU也能執(zhí)行現(xiàn)人機(jī)接口發(fā)出現(xiàn)場命令。監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備防誤閉鎖操作。 4.3有功功率聯(lián)合控制 監(jiān)控系統(tǒng)可中調(diào)提供負(fù)荷曲線或?qū)崟r(shí)給定值，或值班操作人員即時(shí)給定有功功率值，以及各機(jī)組效率特性曲線、電站即時(shí)運(yùn)行工況并考慮機(jī)組振動(dòng)、氣蝕等約束條件，計(jì)算機(jī)組負(fù)荷變化后水頭下電站機(jī)組最優(yōu)開機(jī)組合，并等微增率。動(dòng)態(tài)規(guī)劃或用戶要求其他方式計(jì)算機(jī)組間最優(yōu)負(fù)荷分配。 電力系統(tǒng)頻率過低時(shí)可低頻啟動(dòng)準(zhǔn)則，自動(dòng)啟動(dòng)備用機(jī)組。 自動(dòng)發(fā)電控制還可接收廠內(nèi)高頻切機(jī)、系統(tǒng)振蕩壓負(fù)荷等電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置或功能模塊發(fā)出控制信號(hào)按給定順序完成停機(jī)、開機(jī)或壓負(fù)荷自動(dòng)操作。 自動(dòng)發(fā)電控制可完成各臺(tái)機(jī)組運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換時(shí)協(xié)調(diào)工作，保證機(jī)組和電力系統(tǒng)所受干擾最少。 4.4無功功率聯(lián)合控制 按給定時(shí)段高壓母線電壓值，定時(shí)計(jì)算，自動(dòng)調(diào)節(jié)和分配各機(jī)組無功功率，自動(dòng)維持高壓母線和無功負(fù)荷合理分配。 自動(dòng)電壓控制功能能電力系統(tǒng)要