水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述

水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展國(guó)內(nèi)外在水電站自動(dòng)控制上普遍采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，或利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與電站常規(guī)控制系統(tǒng)相結(jié)合對(duì)水電站設(shè)備進(jìn)行控制，或利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)直接對(duì)水電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是指整個(gè)水電站設(shè)備的控制、測(cè)量、監(jiān)視和保護(hù)均由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成。它替代了常規(guī)控制設(shè)備，監(jiān)視測(cè)量表計(jì)，完成機(jī)組的開(kāi)停機(jī)控制，斷路器等開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制，完成電站的優(yōu)化運(yùn)行，自動(dòng)發(fā)電控制，自動(dòng)電壓控制，電站機(jī)組、變壓器、線(xiàn)路等各種運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)在線(xiàn)監(jiān)視，越限參數(shù)報(bào)警、記錄、歷史參數(shù)查詢(xún)，事故追憶，報(bào)表的打印，完成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的自檢，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電站所有的設(shè)備進(jìn)行控制、測(cè)量、監(jiān)視和保護(hù)。水電站的中控室負(fù)責(zé)管理和控制整個(gè)電站的正常運(yùn)行，為了保證運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，必須收集全場(chǎng)各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行資料，以便及時(shí)做出響應(yīng)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正是基于以上理念，充分利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通訊技術(shù)、PLC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)機(jī)組LCU、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、調(diào)速器等連接起來(lái)，集中監(jiān)控電站各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)彳亍。隨之計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)同樣也在迅速發(fā)展，新的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、新的控制裝置、新的軟件等不斷涌現(xiàn)，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化、智能化、人性化、軟件組態(tài)化、控制無(wú)人化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展也是立足于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在監(jiān)控系統(tǒng)中有上位機(jī)、現(xiàn)地控制單元等各種各樣的計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)控制裝置，若它們不形成網(wǎng)絡(luò)，則不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不能充分發(fā)揮出計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，只能起到代替常規(guī)自動(dòng)控制設(shè)備的作用。因此，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)勢(shì)必向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。它是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享的需要，是裝置共享的需要，是調(diào)度自動(dòng)化和系統(tǒng)擴(kuò)展的需要。智能化：計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，使人工智能技術(shù)得到了迅速發(fā)展，人工智能技術(shù)在機(jī)器人，汽車(chē)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。智能化也是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一大發(fā)展方向。它主要體現(xiàn)在對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)診斷，對(duì)電站設(shè)備的自動(dòng)診斷和預(yù)防性維護(hù)，對(duì)運(yùn)維人員進(jìn)行指導(dǎo)操作，對(duì)事故、故障處理進(jìn)行指導(dǎo)與幫助。人性化：現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)已能進(jìn)行聽(tīng)說(shuō)看、識(shí)別中文和手寫(xiě)文字，除了通過(guò)傳統(tǒng)的鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)等外設(shè)與人進(jìn)行交流之外，將來(lái)會(huì)有更多的渠道，并且越來(lái)越便利，越來(lái)越有人情味。軟件組態(tài)化：軟件組態(tài)化也是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一大發(fā)展方向。主要是上位工控機(jī)和前置工控機(jī)的軟件。組態(tài)化軟件通常也是一種模塊化的軟件，有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、上下限設(shè)置、狀態(tài)控制、各種實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖、各種輸入輸出接口程序等功能。組態(tài)軟件最大的特點(diǎn)是使用方便，維護(hù)方便。在使用方面通常使用菜單及各種圖形界面操作方式，操作使用直觀。在維護(hù)方面，有點(diǎn)明顯突出，組態(tài)軟件都提供有工具軟件，使得控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者不必為每個(gè)控制系統(tǒng)編制源程序，只需根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的要求，對(duì)軟件的功能進(jìn)行設(shè)置組合，就完成了控制系統(tǒng)的軟件組態(tài)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)有設(shè)備或功能增減時(shí)，同樣可以方便的完成軟件的維護(hù)。使用組態(tài)軟件的優(yōu)點(diǎn)在于控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間短，軟件的可靠性高，因?yàn)檐浖墙?jīng)過(guò)在各種情況下測(cè)試的，軟件的維護(hù)簡(jiǎn)單方便。無(wú)人控制化：無(wú)人值守電站有時(shí)也被稱(chēng)為一人操作電站，既只需一個(gè)值班員就可以進(jìn)行電站的開(kāi)停機(jī)控制、運(yùn)行操作，這些操作完成后，自動(dòng)控制系統(tǒng)就可以自動(dòng)控制電站設(shè)備運(yùn)行，當(dāng)電站自動(dòng)控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方遙控功能時(shí)，可由一人在遠(yuǎn)方進(jìn)行遙控操作。水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)向無(wú)人化方向發(fā)展，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是極大地減少了電站運(yùn)行人員，減少了電站的運(yùn)行費(fèi)用，減少了電站的投資。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由上位工控機(jī)和LCU組成。機(jī)組測(cè)量、調(diào)節(jié)控制、保護(hù)屏構(gòu)成機(jī)組當(dāng)?shù)乜刂茊卧狶CU；升壓站、線(xiàn)路、同期、公用設(shè)備測(cè)量控制保護(hù)屏構(gòu)成升壓站、線(xiàn)路、公用設(shè)備當(dāng)?shù)乜刂茊卧狶CU；水工測(cè)量、控制構(gòu)成水工現(xiàn)地控制單元LCU。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有以下幾種典型的應(yīng)用。集中式監(jiān)控系統(tǒng)：早期，計(jì)算機(jī)造價(jià)很高，所以只能設(shè)置一臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)全廠進(jìn)行集中監(jiān)控，只要計(jì)算機(jī)一出故障，整個(gè)控制系統(tǒng)就癱瘓，只能改為手動(dòng)控制運(yùn)行，性能大大降低；其次，由于所有的信息都要送到這臺(tái)計(jì)算機(jī)還需要敷設(shè)很多電纜，機(jī)組臺(tái)數(shù)越多電纜就越多，不但增加投資，而且降低了系統(tǒng)的可靠性。功能分布式監(jiān)控系統(tǒng)：隨之計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高和電站對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)可靠性要求的提高，采用多臺(tái)專(zhuān)用功能微機(jī)將全廠控制、調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集等各類(lèi)要求通過(guò)負(fù)載分散、危險(xiǎn)分散、功能分散、地域分散而得以實(shí)現(xiàn)、就出現(xiàn)了多微機(jī)系統(tǒng)。以設(shè)備單元分布的分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)：這種監(jiān)控系統(tǒng)在地域上是分散的，按對(duì)象進(jìn)行分散。還有基于開(kāi)放系統(tǒng)地分布式監(jiān)控系統(tǒng)，具有通用性和可移植性，采用開(kāi)放的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以安裝在任何具有開(kāi)放系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上?；趯?duì)象技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程語(yǔ)言選擇到用戶(hù)界面等一系列過(guò)程，都依據(jù)