水電站微機(jī)監(jiān)測與保護(hù)-第1章：緒論課件

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主講：賈振國長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主講：賈振國長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)1第一章：緒論本課程主要教學(xué)內(nèi)容簡介

一二采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必要性

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展

三四無人值班（少人值守）

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院第一章：緒論本課程主要教學(xué)內(nèi)容簡介一二采用2一、本課程主要教學(xué)內(nèi)容簡介第一章：緒論第二章：水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能第三章：現(xiàn)地控制單元（LCU）第四章：電廠控制級第五章：物理量的檢測與過程通道第六章：監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信與現(xiàn)場總線第七章：電磁兼容與干擾抑制技術(shù)基礎(chǔ)第八章：監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)與診斷水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院一、本課程主要教學(xué)內(nèi)容簡介第一章：緒論水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3二、采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必要性事故、教訓(xùn)與生機(jī)

11965年11月9日第一次美國紐約大停電及其教訓(xùn)

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院二、采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必要性事故、教訓(xùn)與生機(jī)114（1）電力系統(tǒng)自動化信息不能滿足聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

的復(fù)雜性要求；

（2）急需加快計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)步伐；

（3）多區(qū)域電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)度問題亟待解決。

第一代電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)誕生

教訓(xùn)：

生機(jī)：

事故、教訓(xùn)與生機(jī)

1水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院（1）電力系統(tǒng)自動化信息不能滿足聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（2）急需加快計(jì)算機(jī)5事故、教訓(xùn)與生機(jī)

11977年7月13日第二次美國紐約大停電及其教訓(xùn)

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院事故、教訓(xùn)與生機(jī)11977年7月13日第二次6教訓(xùn)：

生機(jī)：

事故、教訓(xùn)與生機(jī)

1（1）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展不適應(yīng)電網(wǎng)擴(kuò)大的需要；

（2）必須提高計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性；

（3）基礎(chǔ)自動化的改造不容忽視。

第二代電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)誕生

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院教訓(xùn)：生機(jī)：事故、教訓(xùn)與生機(jī)1（1）7事故、教訓(xùn)與生機(jī)

12003年8月14日第三次美國紐約大停電及其教訓(xùn)

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院事故、教訓(xùn)與生機(jī)12003年8月14日第三次8事故、教訓(xùn)與生機(jī)

1教訓(xùn)：

生機(jī)：

（1）電網(wǎng)互連：大面積斷電危險(xiǎn)根源；（2）本應(yīng)隔離：卻產(chǎn)生了多米諾骨牌現(xiàn)象；

（3）電網(wǎng)改造與自動化裝置的可靠性有待提高。

第三代電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)誕生

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院事故、教訓(xùn)與生機(jī)1教訓(xùn)：生機(jī)：（1）9二、采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必要性現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理

2三峽---巨型水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院二、采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必要性現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理10現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理

2吉林云峰水電廠水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理2吉林云峰水電廠11吉林云峰水電廠現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理

2水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院吉林云峰水電廠現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理12吉林云峰水電廠現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理

2水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院吉林云峰水電廠現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理13現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理

2視頻1：白山水電廠視頻2：富春江水電廠水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院現(xiàn)代水電廠的運(yùn)行與管理2視頻1：白山水電14三、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展水電廠生產(chǎn)過程的特點(diǎn)

11

水電廠發(fā)電計(jì)劃取決于水情及水庫的調(diào)度計(jì)劃3綜合利用的要求使運(yùn)行方式的確定更為復(fù)雜2水電廠的電氣系統(tǒng)監(jiān)控功能復(fù)雜、可靠性要求高水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院三、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展水電廠生產(chǎn)過程的特點(diǎn)15水電廠常規(guī)控制系統(tǒng)的缺陷

2參數(shù)多監(jiān)視面大，儀表配置受限，監(jiān)視記錄困難運(yùn)行維護(hù)困難對被監(jiān)控對象不能實(shí)施有效的連續(xù)監(jiān)視監(jiān)測和控制的精度較低擴(kuò)充擴(kuò)展難度大適應(yīng)系統(tǒng)高級要求和復(fù)雜操作的能力差

TEXTTEXT常規(guī)控制水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院水電廠常規(guī)控制系統(tǒng)的缺陷2參數(shù)多監(jiān)視16水電廠采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

3（1）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以模擬各種復(fù)雜的控制規(guī)律

（2）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有記憶和判斷的能力

（3）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有分時(shí)操作的能力

（4）能夠?qū)﹄娏ιa(chǎn)過程進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)視

（5）能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行生產(chǎn)過程計(jì)劃調(diào)度、經(jīng)濟(jì)核算、物料平衡等，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（6）減少運(yùn)行人員,提高勞動生產(chǎn)率（7）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院水電廠采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)317水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體發(fā)展

4順序控制閉環(huán)調(diào)節(jié)局部控制全廠控制電能生產(chǎn)綜合監(jiān)控機(jī)組監(jiān)控經(jīng)濟(jì)運(yùn)行單廠監(jiān)控梯級運(yùn)行多人值班無人值班低級

高級

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體發(fā)展18國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況

5法國水電開發(fā)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控的發(fā)展概況水電廠數(shù)量：4780座

裝機(jī)容量：22900MW需值班人員場所：14個(gè)，3個(gè)在電廠，其余在控制中心

值班方式：無經(jīng)常值班人員，聯(lián)合調(diào)度，在家值班

東京電力公司為例，90年代初水電裝機(jī)7340MW水電廠156座，機(jī)組280臺無人化達(dá)98％以上通過遠(yuǎn)動裝置與電廠的遠(yuǎn)方終端連接，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控抽水蓄能電廠均設(shè)置復(fù)雜的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)日本水電開發(fā)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控的發(fā)展概況水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況19國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況

5美國水電開發(fā)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控的發(fā)展概況特點(diǎn): 水電資源豐富,技術(shù)上可開發(fā)容量達(dá)146700MW

裝機(jī)容量大,監(jiān)控系統(tǒng)起步早 多數(shù)水電廠采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控實(shí)例：大古力電廠：裝機(jī)容量6150MW 70年代實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控，幾十臺小型機(jī)構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)

采用分層分布控制方式

開關(guān)量11000個(gè)，模擬量3500個(gè)

事件記錄分辨率1ms

多臺CRT取代常規(guī)模擬返回屏

監(jiān)控系統(tǒng)可利用率99.8％。

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況20國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況

5國外計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要廠商加拿大CAE公司

瑞士和德國的ABB公司

德國西門子公司

法國的ALSTOM公司

美國和加拿大的Baily（貝利）公司

日本的日歷公司

日本的東芝公司

奧地利的ELIN（依林）公司

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院國外水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況21國內(nèi)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況

6總體水平：發(fā)達(dá)國家90年代初或中期水平

起步探索

50年代末廣東流溪河

自動化探討試驗(yàn)試點(diǎn)79年3月福建古田會議

富春江葛洲壩二江渾江梯級永定河梯級推廣應(yīng)用87年10月江蘇南京會議

試點(diǎn)總結(jié)引進(jìn)吸收葛洲壩大江隔河巖提高普及94年10月太平灣會議

“無人值班”魯布革白山緊水灘水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院國內(nèi)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展概況22四、無人值班與無人值班（少人值守）“無人值班”問題的提出

1水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院四、無人值班與無人值班（少人值守）“無人值班”問題的提出23無人值班的基本概念

2值班

負(fù)責(zé)對水電廠運(yùn)行的監(jiān)視、操作、調(diào)整等有關(guān)的運(yùn)行工作。如參數(shù)及狀態(tài)監(jiān)視、機(jī)組的啟動與停機(jī)操作、運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換操作、功率調(diào)整操作等。值班與值守

值守指對機(jī)組運(yùn)行的日常維護(hù)、巡視檢查、檢修管理、現(xiàn)場緊急事故的處理及上級調(diào)度臨時(shí)交辦的其它工作。水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院無人值班的基本概念2值24無人值班的基本概念

2無人值班無人值班是指水電廠內(nèi)沒有經(jīng)常性的值班人員，不是24小時(shí)內(nèi)都有運(yùn)行值班人員。少人值守廠內(nèi)不需要24小時(shí)有人值班，機(jī)組工況操作由上級調(diào)度或集中控制的值班人員及有關(guān)自動裝置完成，廠內(nèi)僅有少數(shù)值守人員。負(fù)責(zé)現(xiàn)場看守和特殊情況的處理工作。無人值班與無人值班（少人值守）水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院無人值班的基本概念2無人值25實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）的方式與條件

3無人值班（少人值守）的實(shí)現(xiàn)方式

梯級電廠由梯級調(diào)度所（梯調(diào)）的集中直接監(jiān)控，各被控電廠實(shí)行‘“無人值班”（少人值守）全廠設(shè)總控制室集中監(jiān)控，各被控電廠實(shí)行“無人值班”（少人值守）。一廠多站實(shí)現(xiàn)由上級調(diào)度所（包括網(wǎng)、省、地調(diào)等）直接監(jiān)控的水電廠可實(shí)行“無人值班”（少人值守）。直控電廠水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）的方式與條件26實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）的方式與條件

3無人值班（少人值守）的實(shí)現(xiàn)條件

設(shè)備條件人員素質(zhì)條件管理制度條件主設(shè)備；機(jī)組引水設(shè)備；廠用電系統(tǒng)；調(diào)速器機(jī)器系統(tǒng)；勵(lì)磁系統(tǒng)；輔助設(shè)備系統(tǒng)；調(diào)度系統(tǒng)；直流系統(tǒng)；通信系統(tǒng)；其它系統(tǒng)等。發(fā)電系統(tǒng)和設(shè)備布置情況；油、水、風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；一次接線及廠用電系統(tǒng)；直流、二次接線及保護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)；運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換；缺陷及故障事故處理等。值守制度；巡檢、維護(hù)制度；操作、安全、監(jiān)護(hù)制度、應(yīng)急及ON-Call制度等。水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）的方式與條件27水電廠實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）現(xiàn)狀

4瑞典國家電力公司

70個(gè)水電廠，8970MW，從業(yè)人員650人，0.7人/萬KW

廣東電力公司：7個(gè)水電廠，835.5MW，從業(yè)2198人，26.3人/萬KW法國國家電力公司

4700個(gè)水電廠，由14個(gè)控制中心集中控制，其中羅納河梯級12個(gè)水電廠總?cè)萘?200MW，原從業(yè)700人，現(xiàn)從業(yè)150人中國葛洲壩二江電廠裝機(jī)965MW，從業(yè)167人，1.7人/萬KW中國沙田水電廠

裝機(jī)54MW，原從業(yè)300人，現(xiàn)從業(yè)40人水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院水電廠實(shí)現(xiàn)