ABB計(jì)算機(jī)監(jiān)控在水電站典型應(yīng)用方案

ABB水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)介紹(3/4):ABB水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)典型技術(shù)方案

北京ABB貝利工程有限公司

ABB(中國)有限公司電力系統(tǒng)發(fā)電業(yè)務(wù)部王春林,

水電廠站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)交流,

Feb.,2009ABB計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

典型技術(shù)方案與配置水電站電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則無人值班、少人值守系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件、軟件產(chǎn)品，系統(tǒng)成熟、可靠，產(chǎn)品或系統(tǒng)為主流產(chǎn)品(長(zhǎng)生命周期)，支持中文系統(tǒng)。電站控制以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為核心，系統(tǒng)采用全開放、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，容錯(cuò)設(shè)計(jì)；各LCU可獨(dú)立運(yùn)行,并按控制對(duì)象采用多機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)響應(yīng)速度快，可靠性和可利用率高，可維護(hù)性好，技術(shù)水平高、符合技術(shù)發(fā)展潮流；系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、靈活，便于擴(kuò)充和系統(tǒng)升級(jí)；系統(tǒng)采用開放結(jié)構(gòu)，二次開發(fā)容易、方便，調(diào)度通信、廠內(nèi)其它系統(tǒng)的通信接入靈活、簡(jiǎn)單；調(diào)度通信接口：區(qū)域電網(wǎng)公司和省電網(wǎng)公司系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全性符合國家經(jīng)貿(mào)委(2002年30號(hào)令)及電監(jiān)會(huì)(第5號(hào)令)有關(guān)規(guī)定；未來備件供應(yīng)充分G特大型電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)典型配置圖大中型電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)典型配置圖

中小型電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)典型配置圖

抽水蓄能電站(4x300MW)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)典型配置圖機(jī)組LCU典型配置1(大型機(jī)組,蓄能機(jī)組)機(jī)組LCU典型配置2(中小型機(jī)組)全廠公用LCU典型配置廠用電LCU典型配置1(大/中型電站)廠用電LCU典型配置2(中/小型電站)開關(guān)站LCU典型配置1(大型電站)開關(guān)站LCU典型配置2(中小型電站)閘門LCU結(jié)構(gòu)配置圖ABB解決方案(1)800xAPowerGererationPortal(PGP)，Windows服務(wù)器及操作員站控制器為ABBAC800M系列控制器;I/O模塊為ABBS800I/O系統(tǒng);控制層所有設(shè)備為Windows系統(tǒng)(硬件64位或32位計(jì)算機(jī)系統(tǒng))；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：工業(yè)環(huán)網(wǎng)；監(jiān)控軟件：800XAPGPforWindows,有近800套運(yùn)行；注：ABB800xAPGP為ABB發(fā)電廠自動(dòng)化主推系統(tǒng)，符合技術(shù)發(fā)展潮流；Windows系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性日益提高，逐漸成為控制的主流操作系統(tǒng)。宜興蓄能/委內(nèi)瑞拉Guli/…水電站為ABB標(biāo)準(zhǔn)PGP系統(tǒng)；ABB解決方案(2)800xAPowerGererationPortal(PGP)，

為客戶服務(wù)器結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)環(huán)型環(huán)網(wǎng)：10/100MBPS單或雙環(huán)網(wǎng)，連接所有電站層設(shè)備及現(xiàn)地所有LCU;可供選擇的設(shè)備LCU層：Hirschmann或Ruggedcom工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)系列；電站層：Hirschmann或Ruggedcom工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)系列；環(huán)網(wǎng)介質(zhì)：多模光纖星型星型網(wǎng)：10/100/1000MBPS單或雙星網(wǎng)，連接所有電站層設(shè)備及現(xiàn)地所有LCU;可供選擇的設(shè)備Hirschmann,Ruggedcom或Cisco系列交換機(jī)；介質(zhì)：交換機(jī)至LCU為光纖，其它為雙絞線電站控制層主要設(shè)備(1)系統(tǒng)服務(wù)器2套，雙機(jī)冗余；1~2個(gè)CPU，主頻3GHz，內(nèi)存1GB；網(wǎng)絡(luò)速率：100/1000Mbps；顯示器：21“彩色液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows2000;參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)64位服務(wù)器或工作站，如HPProliant386G5服務(wù)器、XW8600工作站;作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、管理計(jì)算機(jī)；操作員工作站2套或多套：中控室2套，遠(yuǎn)方多套；1~2個(gè)CPU，主頻>3GHz，內(nèi)存1GB；網(wǎng)絡(luò)速率：100/1000Mbps；顯示器：每套：2個(gè)21“彩色液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows2000/XP參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)64位服務(wù)器或工作站，如HPXW8600工作站作為操作員MMI電站控制層主要設(shè)備(2)工程師工作站共1臺(tái)，中控室1套；顯示器1臺(tái)，其它配置與操作員工作站相同；作為AC800系列控制器及PGP的開發(fā)、維護(hù)工具；培訓(xùn)工作站共1臺(tái)，中控室1套；顯示器2臺(tái)，配置與操作員工作站相同；作為AC800系列控制器及PGP的開發(fā)、維護(hù)工具；廠內(nèi)通信工作站共1~2臺(tái)：1臺(tái)放在計(jì)算機(jī)室；1~2個(gè)CPU，主頻2.6~3GHz，內(nèi)存1GB；網(wǎng)絡(luò)速率：10/100/1000Mbps；顯示器：每套：1個(gè)17“彩色液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows2000參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)32位或64位服務(wù)器或工作站，如HPXW6600工作站(擴(kuò)展槽)實(shí)現(xiàn)與電站廠內(nèi)系統(tǒng)的通信；

電站控制層主要設(shè)備(3)調(diào)度接口設(shè)備調(diào)度通信工作站1~2臺(tái)，對(duì)電網(wǎng)、省調(diào)各1~2套；1~2個(gè)CPU，主頻2.6~3GHz，內(nèi)存1GB；網(wǎng)絡(luò)：速率100/1000Mbps；顯示器：每套：1個(gè)17~21“彩色液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows2000/XP參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)64位或32位服務(wù)器或工作站，如HPXW6600工作站等與電網(wǎng)、省調(diào)接口各2路：2路分配：1路E1接口，網(wǎng)絡(luò)速率2Mbps，協(xié)議IEC60870-5-104，或DNP3.0，或TASEII；1路載波Modem接口，網(wǎng)絡(luò)速率300~9600bps，協(xié)議IEC60870-5-101或SC1801；硬件：Cisco路由器或?qū)ｉTE1接口協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備Cisco2801Cisco2811Cisco2821Cisco2851電站控制層主要設(shè)備(4)語音報(bào)警及On-Call工作站1臺(tái)：中控室1套；1~2個(gè)CPU，主頻2.6~3GHz，內(nèi)存1GB；網(wǎng)絡(luò)速率：10/100/1000Mbps；顯示器：每套：1個(gè)17~21“彩色液晶顯示器；操作系統(tǒng)：Windows2000/XP；參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)32位或64位服務(wù)器或工作站，如HPXW6600工作站；實(shí)現(xiàn)報(bào)表管理、語音及SMS報(bào)警輸出、語音查詢等；打印報(bào)表工作站1臺(tái)：中控室1套；操作系統(tǒng)：Windows2000/XP；參考硬件：HPIntel結(jié)構(gòu)32位或64位服務(wù)器或工作站，如HPXW6600工作站；電站控制層主要設(shè)備(5)大屏幕投影系統(tǒng)單屏50~100”屏數(shù)量：?jiǎn)纹痢?x2、2x3、2x4、2x5等電站控制層主要設(shè)備(6)電站控制層主要設(shè)備(6)上位機(jī)電源系統(tǒng)方案1：標(biāo)準(zhǔn)UPS+蓄電池2套：雙機(jī)冗余；

單機(jī)容量：不小于150%全部負(fù)荷(一般10~30KVA)每套設(shè)單獨(dú)蓄電池，電池后備時(shí)間>1小時(shí)；熱備方式：并聯(lián)n+1冗余；設(shè)專門的UPS電源配電柜；輸入：AC380V；輸出：AC220V參考型號(hào)：Newave，梅蘭日蘭、法國索克曼SOCOMEC

方案2：交/直流雙供電UPS2套：雙機(jī)冗余；單機(jī)容量：不小于150%全部負(fù)荷(5~30KVA)無蓄電池，直流采用廠用DC220V；熱備方式：并聯(lián)或串聯(lián)；設(shè)專門的UPS電源配電柜；輸入：AC380V；輸出：AC220V參考型號(hào)：ProtekAHA、ALP系列電力專用電源；電站控制層主要設(shè)備(7)廠內(nèi)各子系統(tǒng)的接口大壩觀測(cè)系統(tǒng)；閘門控制系統(tǒng)；微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)；規(guī)約較復(fù)雜(如IEC60870-5-103)；接入通信工作站：C編程；狀態(tài)檢修系統(tǒng)；輔助設(shè)備(油、氣、水)控制系統(tǒng)；消防系統(tǒng)；將消防系統(tǒng)信號(hào)采集到監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行顯示、報(bào)警等；工業(yè)電視系統(tǒng)；將控制系統(tǒng)信號(hào)動(dòng)作情況送到CCTV系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)CCTV畫面的關(guān)聯(lián)切換；硬件接口：RS485或RS232，規(guī)約IEC或GB或DL；電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(1)現(xiàn)地控制器基于DCS的ABBAC800M系列控制器；雙機(jī)熱備CPU+S800I/O模塊；現(xiàn)場(chǎng)雙I/O總線擴(kuò)充，光纖介質(zhì)；現(xiàn)地多種現(xiàn)地總線接口；控制器每個(gè)CPU雙網(wǎng)通信；PM861PM861Redundant16MB48MHzPM864PM864Redundant32MB96MHz

AC800M系列控制器主要特點(diǎn)專門工業(yè)控制芯片；RISC指令集，速度快；低功耗，無風(fēng)扇；電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(2)

S800I/O模件標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品；I/O類型、規(guī)格齊全、豐富；I/O模板支持帶電插拔；I/O擴(kuò)充單或雙冗余總線控制；I/O總線介質(zhì)：電纜、光纖；高可靠模塊(包括雙I/O模塊、SOE模塊)；DI:DC24V，16點(diǎn)/模件；SOE:DC24V，16點(diǎn)/模件，1ms分辨率；DO:DC24V，16點(diǎn)/模件；AI:4~20mA或0~5V，8通道/模件；RTD:PT100等多種電阻，8通道/模件；AO：4~20mA或0~5V，8通道/模件；低密度I/O模件，使用、維護(hù)方便!電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(3)現(xiàn)地LCU電源LCU控制器及設(shè)備主電源，1套；輸入AC220V/DC220V，

輸出DC24V，10A；功率：滿足所有設(shè)備需要。包括控制器、S800I/O底板、同期、觸摸屏、交流采樣裝置等；LCUI/O電源，1套；輸入AC220V/DC220V，

輸出DC24V，10A或5A；功率：滿足所有I/O外部電源需要。包括S800I/O外線、繼電器、4~20mA儀表等；電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(4)現(xiàn)地LCU其它設(shè)備同期裝置:SYN-5系列及AS800系列機(jī)組：1套/臺(tái)，單或多對(duì)象；開關(guān)站：1套多對(duì)象或每個(gè)出線遠(yuǎn)程I/O1套，每串1套，單對(duì)象；ABBSYN5支持雙路同期檢查、冗余同期功能參考型號(hào)：ABBSYN5系列，2000多臺(tái)應(yīng)用業(yè)績(jī)；AS800同期模件SYN5系列同期裝置Profibus－DP總線電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(5)現(xiàn)地LCU其它設(shè)備交流采樣機(jī)組：直流采樣為主，開關(guān)站、廠用電交流采樣；裝置輸入：PT：0~100V或0~400V，CT：0~5A或0~1A；輸出：LED數(shù)字顯示，Modbus通信接口或其它接口；參考型號(hào)：瑞士DAE公司Acuvim系列或其它觸摸屏每套LCU配1套，主LCU10”或15“真彩色;遠(yuǎn)程站6.7”真彩色；圖形顯示、趨勢(shì)記錄、SMS及mail功能；其它設(shè)備變換器；繼電器、開關(guān)、按鈕等；電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(6)溫度測(cè)量控制器RTD直接測(cè)量；取消溫度巡檢；現(xiàn)地LCU盤柜機(jī)組LCU：1~4個(gè)機(jī)柜+0~2個(gè)遠(yuǎn)方溫度機(jī)柜；全廠公用LCU：1~3個(gè)機(jī)柜；廠用電LCU：1~2個(gè)本地機(jī)柜+n個(gè)遠(yuǎn)方機(jī)柜；開關(guān)站LCU：1~5個(gè)本地機(jī)柜+n個(gè)遠(yuǎn)方機(jī)柜;閘門LCU：1~2個(gè)機(jī)柜;機(jī)柜尺寸：2260x800x600mm；防護(hù)等級(jí)：IP52；其它：防濕及通風(fēng)設(shè)施；電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(7)盤柜結(jié)構(gòu):正面電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(8)盤柜結(jié)構(gòu):內(nèi)部電站現(xiàn)地層主要設(shè)備(9)盤柜結(jié)構(gòu):背面與接地其它輔機(jī)系統(tǒng)設(shè)立總原則獨(dú)立