计算机监控系统运行规程.docx
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计算机监控系统运行规程.docx
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计算机监控系统运行规程
石泉水力发电厂
计算机监控系统运行规程
(讨论稿)
编写:
董宁
审核:
批准:
2001年3月
总则
第1条随着我厂基础自动化改造工程的进行,目前我厂1~3号机组计算机监控系统已经投入运行。
为了充分利用计算机监控系统的设计功能,加强运行设备的管理,确保安全、经济、稳定发电运行,特拟定石泉水电厂计算机监控系统运行规定。
第2条监控系统的主要目标是:
接受地调或网调的调度指令,实现厂内经济运行、自动监测和闭环控制,提高电厂运行经济效益,提高电站安全运行水平,改善职工运行条件及提高电能生产的质量,可在调度中心实现对本站的遥信、遥测、遥控和遥调,实现电站的无人值班(少人值守)。
第3条监控系统的主要功能有:
实时采集电站主要设备的运行状态、参数;对电站各控制点和监视点进行自动安全检测、越限报警、事件顺序记录、事故故障原因提示、事故语音报警;实现站内经济运行、自动发电控制和自动电压控制;实现水轮发电机组的自动顺序起、停控制,以及其它自动控制功能.
第一章系统结构及设备配置
第1条石泉水力发电厂计算机监控系统采用中国水利水电科学研究院自动化所开发的H9000水电厂计算机监控系统结构及配置。
采用全分布式开放的总线型网络结构,基于Client/Server(客户机/服务器)体系,主干网为光纤单网结构,各节点组网由双绞线连接。
网络设备通过光纤与系统相连,A、B工作站、电话语音报警工作站及工程师工作站由双绞线与系统相连。
第2条监控系统设主控层和现地控制单元层两级。
二台主控级主机兼操作员工作站(A和B)及工程师工作站、通讯工作站、语音报警装置及网络终端服务器、GPS卫星时钟等设备组成主控层,即上位机系统;各机组控制节点和公用控制节点为现地控制单元(LCU),由工业计算机和可编程控制器组成。
第3条二台主控级主机兼操作员工作站互为热备用,由网络系统软件监测并自动进行切换,不必采用硬件切换装置。
现地控制单元级由4台LCU组成:
包括3台机组单元LCU,1台公用设备及开关站单元LCU。
第4条主控级与单元控制级间采用以太网总线连接。
采用单网结构。
以太网介质采用光纤电缆,网络设备通讯速率为10Mbps。
第5条正常运行时,A工作站作为主控工作站,B工作站为备用站,并可同时起监视作用。
A、B工作站主、备切换由当班值长操作。
主工作站故障时自动切换至备用工作站。
第6条A、B两工作站电源由计算机室配电盘供给,经UPS送至操作台下电源板。
正常运行时,电源板上1DK应在合,A、B工作站所用电源多用插座开关应在投入。
第7条系统采用统一实时时钟,使系统各CPU具有同步性,并与国际标准时间保持同步。
第8条石泉水力发电厂计算机监控系统系统结构如图所示:
图2-1监控系统结构图
第9条主机兼操作员工作站配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
DECDWP266i工作站,配置包括:
CPU:
PentiumII266MHz
协处理器内置
硬盘4.3GB
软驱3.5”1.44MB
接口2串/1并
内存64MB
键盘及鼠标
2
2
以太网接口3C-509板
2
序号
名称与型号
数量
3
ATI图形卡及Philips21”彩显(1280X1024)
2
4
CD-ROM
2
第10条工程师工作站配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
DECDWP200i工作站,基本配置包括:
CPU:
Pentium200MHz
协处理器内置
硬盘2.0GB
软驱3.5”1.44MB
接口2串/1并
内存64MB
键盘及鼠标
1
2
以太网接口3C-509板
1
3
ATI图形卡及Philips21”彩显(1280X1024)
1
4
CD-ROM
1
第11条通讯工作站配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
DECDWP200i工作站,基本配置包括:
CPU:
Pentium200MHz
协处理器内置
硬盘2.0GB
软驱3.5”1.44MB
接口2串/1并
内存64MB
键盘及鼠标
1
2
以太网接口3C-509板
1
3
ATI图形卡及Philips15”彩显(1280X1024)
1
4
DIGI通讯板
1
第12条语音报警装置配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
DECDWP200i工作站,基本配置包括:
CPU:
Pentium200MHz
协处理器内置
硬盘2.0GB
软驱3.5”1.44MB
接口2串/1并
内存64MB
键盘及鼠标
1
2
以太网接口3C-509板
1
3
ATI图形卡及Philips15”彩显(1280X1024)
1
4
DIALOGIC电话语音卡
1
第13条DECHUB-90光纤网络总线设备—套,配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
DECHUB-90集线器机箱
1
2
DECrepeater90TS(8路10BaseT)
1
3
DECrepeater90TS(4路10BaseT)
1
4
ST光纤跳线
4
5
光纤分配箱(16口)
1
6
光纤固定盒
4
7
光纤收发器
4
8
19”机箱(安装网络设备)
1
第14条3台机组各设一台LCU,每台LCU配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
CONTEC510/200一体化工控机:
586/166CPU,2GBHD,32MBRAM,256KB快速缓存,
软驱3.5”1.44MB,ISA/PCI总线.2串/1并接口,
3C509以太网接口卡,8串口通讯卡
1
2
LCU:
GE90-30PLC
模拟量输入:
26点,开入量:
124点,
温度量输入:
43点,开出量:
39点
A
CPU板
IC693CPU360
1
B
通讯板
IC693CMM311
1
序号
名称
型号
数量
C
模入板(16路,电流型)
IC693ALG223
2
D
开入板(32点)
IC693MDL655
4
E
开出板(32点)
IC693MDL753
2
F
高速计数板
IC693APU300
1
G
10槽主机箱
IC693CHS391
1
H
10槽扩展机箱
IC693CHS392
1
I
电源(AC220V,30W)
IC693PWR321
2
J
其它配件:
开入插头
联接电缆
编程电缆
IC693ACC316
IC693APU300
IC693APU300
1套
3
其它设备与装置
A
UPS:
SANTAK1Kva,on-line
1
B
机柜及端子,(机柜,面板,24V电源,端子等)
1
C
温度巡检装置:
WXY-4
1
D
微机同期装置:
SID-2
1
第15条开关站及公用设备共设一台LCU,配置如下:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
CONTEC510/200一体化工控机:
(配置同2.2.6)
1
2
LCU:
GE90-30PLC
模拟量输入:
56点,开入量:
151点,
开出量:
32点
序号
名称
型号
数量
A
CPU板
IC693CPU360
1
B
通讯板
IC693CMM311
1
C
模入板(16路,电流型)
IC693ALG223
4
D
开入板(32点)
IC693MDL655
5
E
开出板(32点)
IC693MDL753
1
F
高速计数板
IC693APU300
1
G
10槽主机箱
IC693CHS391
1
序号
名称
型号
数量
H
10槽扩展机箱
IC693CHS392
1
I
电源(AC220V,30W)
IC693PWR321
2
J
其它配件:
开入插头
联接电缆
编程电缆
IC693ACC316
IC693APU300
IC693APU300
1套
3
其它设备与装置
A
UPS:
SANTAK1Kva,on-line
1
B
机柜及端子,(机柜,面板,24V电源,端子等)
1
C
温度巡检装置:
WXY-4
1
D
微机同期装置:
SID-2
1
第16条其它设备:
序号
设备名称及规格型号
数量
1
光纤网络终端服务器DECSERVER90L+
1
2
中英文打印机AMT525iPLUS
3
3
GPS卫星时钟
1
4
上位机UPSSantak3Kva在线式
1
5
GE90-30编程软件
1
第二章系统功能
第一节数据采集与处理
第17条系统对电站主要设备的运行状态和运行参数自动定时进行采集,并作必要的予处理,存于实时数据库,供计算机系统实现画面显示、制表打印及完成各种计算、控制等设计功能时使用。
第18条LCU采集的现场数据包括:
模拟量、脉冲量;数字量、一般开关量和中断开关量。
LCU采集到现场数据后,进行予处理,然后实时送至上位机作进一步处理,存人系统实时数据库。
第19条所有采集的数据点均可通过人机联系设置扫查投入与退出、报警使能与禁止标志,对其参数限值可进行人工修改设置,并可用人工设定值取代采集值,以剔除坏点。
第20条模拟量的采集包括电量、温度量以及压力、位移、转速等非电量;处理包括有效性、合理性判断,输入线路误差补偿,标度变换,越复限比较及格式化等。
越限或复限时记录相应的时间。
第21条脉冲量的采集是采集各路脉冲计数累加,处理包括光电隔离、接点防抖处理,有效性、合理性判断,软件抗干扰滤波,标度变换、格式化,并在上位机分时累加形成各类表格供打印、显示使用。
脉冲量可以通过人机联系手段,由操作人员进行初始值设置和累加值修改。
第22条数字量采集输入BCD码,处理包括光电隔离、接点防抖动处理,有效性、合理性判断,软件抗干扰滤波,标度变换、越复限比较及格式化等。
越限或复限时记录相应的时间。
第23条一般开关量是指隔离刀闸、接地刀闸状态和故障监视信号等,采集处理包括:
输入硬件光电隔离、防抖滤波和软件抗干扰滤被,故障量异位报管,数据格式化等。
LCU检测到状态量及过程讯号异位时立即将异位点传送上位机,并周期定时传送全部采集点,确保数据库各采集点定时更新。
第24条中断开关量是指机组、母线和线路以及厂用断路器和继电保护等开关信号,随机中断采集。
处理包括硬件光电隔离、防抖滤波和软件抗干扰滤波;异位立即传送异位点,事故时报警,数据格式化等。
报警方式:
顺序连续显示和打印报警语句,指出动作设备器件名称、内容及动作时间,同时伴有音响,画面上相应开关闪烁等。
事故报警时,还发出声光、语音报警信息,自动启动电话和传呼系统并具有电话报警和电话查询功能。
第二节综合参数统计、计算与分析
第25条计算机监控系统可根据实时采集到的数据进行周期、定时或召唤计算分析,形成各种计算数据库与历史数据库,帮助运行人员对电厂设备的运行进行全面监视与综合管理。
第26条电量累加计算对全站各有功电度量、无功电度量进行周期分项分时累加,存人计算数据库,供显示并打印制表。
各电量分时累加计算内容有:
⑴各机组本班、日、月、年有、无功发电量。
⑵全厂本班、日;月、年有、无功总发电量、总送电量。
⑶各出线本班、日、月、年有、无功送电量。
⑷厂用电系统不同用电类别本班、日、月、年用电量。
⑸全厂本班、日、月、年的厂用电量。
⑹全厂有功、无功电量平衡及损耗。
第27条以上各电度量可由运行人员以人机对话方式进行初始设置或修改。
第28条水量累加计算对全厂各水量进行周期分项分时累加,存人计算数据库,供显示并打印制表。
各水量分时累加计算内容有:
⑴各机组本班、日、月、年发电用水量、水能。
⑵各机组本班、日、月、年冷却水量。
⑶全厂本班、日、月、年总发电用水量及总发电用水能。
⑷水库本班、日、月、年泄水水量、水能。
⑸水库本班、日、月、年入库流量、水量和出库流量、水量计算。
⑹各机组本班、日、月、年的平均耗水率与平均效率计算。
⑺以上各水量可由运行人员以人机对话方式进行初始设置或修改。
第29条综合计算
⑴综合计算包括:
机组平均耗水率、平均效率计算
对每台饥组在一定时间间隔内(班、日、月、年)的发电用水的耗水量与发出的有功电能之比、有功电能与输入的水能之比进行计算,可得到每台机的耗水率与效率,进而可计算出全厂平均耗水率和平均效率。
⑵机组温度分折计算
每台机组设有温度采集模块或通过专用微机温度巡检装置,用于采集处理机组(包括主变)温度量。
温度巡检装置将原始数据周期地送至机组LCU。
lCU进行正常的格式化、越复限等处理后送主机进行以下计算:
⑶三大轴瓦及定子线圈分组的温度最高值、最低值、平均值、标准差值及变异系数的分析计算。
⑷开、停机过程的正常温度值计算及与实测值的比较分析。
⑸上述计算结果特征值送至主站实时数据库与历史数据库。
温度量实测值与特征计算值可以显示、制表打印。
第30条计算机监控系统对机组、断路器、机组压油装置等重要动力设备运行工况进行统计计算。
对继电保护及自动装置动作情况进行统计。
统计值可由运行人员以人机对话方式进行初始设置或修改。
第31条计算机监控系统对所有定值作统计,定位修改、变更(加密)情况作统计,并存人数据库,以备查询。
第32条计算机监控系统能制订如下生产报表:
向网调报负荷运行电气量参数报表,非电量报表,温度、压力、振动、摆度、日发电量、厂用电量统计表,日电量平衡表,可靠性统计表,生产综合统计报表。
第三节安全监视
第33条计算机监控系统实时监视电站各类设备的运行状态和参数,当它们发生异常、运行状态发生变更或参数超越设定限值等时,计算机系统及时报警,同时进行实时记录,以便分析查验。
值班人员可通过A、B操作员工作站,监视全厂的生产过程和设备运行情况,显示和打印各种运行参数及记录区。
第34条当电站重要设备发生事故时,监控系统立即响应,记录事故发生的时间,动作设备器件名称、内容等,时间以时、分、秒、毫秒记录,存人主站数据库记录区,形成事件顺序记录。
并立即显示、打印事故报警语句,发出事故语音信号。
第35条事件顺序记录量包括断路器状态、重要继电保护信号等。
第36条故障报警记录:
计算机系统周期扫测故障讯号量,当发现故障时,立即响应并处理,记录故障发生的时间,动作设备器件名称、内容等,时间以时、分、秒记录,立即显示、打印故障报警语句,并顺序存入主站数据库记录区,形成全天故障记录。
对重要设备的操作及事故可在LCU盘上模拟光字牌显示。
第37条参数越限报警与记录:
监控系统对运行设备参数设定有四种限值:
上上限,上限,下限,下下限。
当超越其设定限值时,立即进行报警(一次性),当越限值恢复正常时,进行复限提示(一次性)。
参数越复限时,记录越复限发生的时间,参数名称、限值、越限参数的实时值等内容。
时间以时、分、秒记录。
立即显示、打印越复限报警提示语句,并顺序存入主站数据库记录区,形成全天参数越复限记录。
第38条电气主设备操作记录:
对于电站设备,包括机组开、停,断路器的投、切,隔离开关,接地刀闸的合、切等操作,FMK投、切,厂用变高低压开关、联络开关、刀闸的投、切等操作,在进行非事故状态判断后,按先后动作顺序进行记录。
第39条事故追忆:
电站发生事故时,需对事故发生前后的某些重要参数进行追忆记录,以供运行人员事故分析。
系统根据设定的事故追忆采样周期,对追忆量进行前若干秒追忆,后若干秒记录,形成事故追忆记录(事故追忆采样周期可设定)。
事故发生时,计算机将按顺序将事故报警信息、事故的名称及这些追忆数据保存于磁盘中,形成历史数据。
第40条通过监控系统人机接口设备,运行人员可随时对事故追亿的参数点进行增、减设定,并可实时显示进行追忆各点的变化趋势曲线。
对事故追忆历史数据可随时召唤显示与打印.
第41条计算机系统综合信息记录:
计算机系统综合信息包括系统设备投切、电站控制运行方式变换,重要功能投切、状态转换、软件出错信息、系统诊断信息等仅与计算机系统有关的信息。
在线显示CPU负荷率.
第42条实时监视:
对各电站的水力机械系统、发送电系统、厂用电系统、油、水、气系统、闸门系统的实时运行参数和设备运行状态以召唤方式进行实时监视显示。
具体显示画面数量及内容待定.
第43条当发生事故或某些重要故障时,计算机监控系统自动转入事故、故障显示,并推出相应事故、故障环境画面。
当进行某项设备操作时,自动推出相应操作控制画面与过程监视画面。
第44条语音报警、电话自动报警及查询:
运行人员可对系统数据库进行设置、定义发生哪些事故时,监控系统需要进行语音报警和电话自动报警,若需要电话自动报警时可顺序设置若干个电话号码或寻呼机号码,当发生事故时,系统能根据设备情况发出声光、语音报管信息,自动启动电话和传呼系统进行报警;系统还提供电话查询功能,可通过电话查询当前电站设备运行情况。
第45条远方诊断功能:
监控系统具有远方诊断及远方维护功能。
通过远方诊断及维护系统,可以实现远方故障诊断及远方系统维护。
第46条模拟光字牌:
监控系统可提供两种形式的光字牌,一种以硬件的方式设置在LCU的盘面上,另一种在上位机工作站以画面的方式模拟光字牌。
第四节自动发电控制及经济运行
第47条计算机监控系统实现电站的自动发电控制(AGC)和经济运行。
且有按频率启动机组或调相机组改发电等功能。
第48条全厂发电控制运行方式可通过软件对话进行设置切换,计算机监控系统主要运行方式有:
1.远方监控运行方式
2.站级监控运行方式
3.计算机系统开环、闭环运行方式
4.全厂手动、自动控制方式
5.系统控制权
6.全厂给定负荷方式
7.全厂给定负荷曲线方式
第49条在闭环运行方式下,可以实现电站的手动或自动发电控制功能;而在开环运行方式下,计算机系统只进行监视,不进行控制,即所有的过程控制命令均被闭锁。
第50条在手动控制方式下,运行人员可通过计算机系统人机接口设备直接发出机组的开机、停机命令、调节命令及其它控制命令,自动控制功能如AGC、AVC等被闭锁;在自动控制方式下,可以实现各种自动控制功能,如自动经济运行、自动电压控制等,这些控制功能可以自动发出开、停机命令、调节命令及其它控制命令。
第51条系统控制权是指远方计算机控制系统与电站计算机控制系统之间的控制权管理。
现地具有系统控制优先权,即系统控制权的设置由现地运行人员完成,远方可以申请系统控制权,但需由现地运行人员认可。
当系统控制权为远方时,现地若遇到紧急情况,运行人员可以将控制权切为现地(站级)控制。
第52条全厂及各站自动调功方式按给定负荷和按日负荷曲线方式运行。
1.给定负荷远行方式或按负荷曲线运行方式由运行人员通过运行方式设置画进行设置,由计算机系统进行站内机组间有功优化分配,自动发出开停机命令及有功调节命令。
2.当控制权为远方时,计算机监控系统接收梯调或省调的调功设定功率,由计算机系统实现厂内机组间有功优化调节与机组起、停控制。
3.电站监控系统接收梯调发送的调功信号频度一般为:
按日负荷曲线方式运行时,一天接收一次全厂日负荷曲线。
给定负荷或基底方式运行时,5至15分钟接收一次全厂功率设定值。
第53条全厂计算机系统设有专用的自动发电控制参数设置画面,运行人员也可以修改设置全厂给定负荷值或全厂日负荷曲线,并可对与AGC、经济运行有关的参数、设备状态进行设置。
第五节设备的指令操作
第54条监控系统可根据自动控制功能的计算结果,自动发出开停机控制命令;当控制方式设置为手动时,也可由运行人员手动完成,运行人员可通过计算机系统人机接口设备对某台机组直接下达开停机命令。
第55条LCU收到下达的开停机命令后,由LCU的顺控装置自动进行开停机顺序控制操作,同时人机接口设备自动推出开停机流程监视图;画面上显示当前运行方式、机组号、开停机条件、开停机过程中的相关参数及一些控制按钮,并用流程框图实时显示开停机步骤,通过相应的颜色可很清楚地表示出已执行、正在执行、末执行及执行受阻部位。
一旦开停机过程超时还可进行报警。
第56条机组自动起、停控制操作还可由lCU配备的现地简易操作面板完成。
第57条监控系统可根据自动控制功能的计算结果,自动发出有功功率调节命令,也可由运行人员通过计算机系统手动发出调节命令。
第58条有功功率调节速度、调节误差等参数可通过计算机系统人机接口设备进行修正设置,以适应不同机组、不同工况下的调节特性。
第59条监控系统可根据自动控制功能的计算结果,自动发出有功功率调节命令,也可由运行人员通过计算机系统手动发出调节命令。
第60条电站的设备可通过计算机系统进行手动操作控制。
运行人员通过操作鼠标、画面辅以键盘,以人机对话的方式,对电站设备进行操作。
主要控制操作有:
机组起、停操作,高压断路器、隔离开关的投切操作,厂用电系统断路器、隔离开关投切操作,公用设备、机组辅助设备的启停操作等。
调节操作有:
机组有功、无功的调节,参数整定与限值修改,运行方式转换与功能投切等。
第61条监控系统可实现机组开、停机操作,开、停机操作可在电站自动运行和手动运行两种方式下进行。
第62条在机组运行出现事故时,通过LCU的顺控装置PLC可编程控制器执行相应的紧急停机顺控操作,自动完成紧急停机操作。
同时发出相应的报警语句提示运行人员处理。
第63条紧急停机操作可在电站自动运行和手动运行两种方式下进行。
第64条运行人员通过操作控制画面,以人机对话方式选择机组号,设置有功功率或无功功率结定值,可实现机组有功、无功的调节。
第65条机组有功、无功调节操作可在电站自动运行和手动运行两种方式下进行,但当机组处于自动成组控制时,不能进行手动调节。
第66条运行人员通过各种监视画面、参数修改画面进行整定值、限值修改。
修改时,首先选择修改对象,系统自动推出相应提示菜单,然后输入新值,系统自动判断参数的合理性,当新值不合理时,系统提示出错并放弃。
第67条全厂各种有限值的参数包括电气模拟量、非电量模拟量、温度量、数字量以及有关统计值。
所有参数的限值均可由运行人员在有相应参数的画面上进行修改。
第68条通过运行方式设置画面可对系统控制权、系统手动/自动、开环/闭环控制方式、经济运行方式进行转换操作,还可对调频、调压、稳定、低频自起动等功能进行投切操作。
进行上述操作时,系统进行相关闭锁分折,自动防止误操作。
第69条运行人员可对系统设备的运行方式进行设置与转换,主要操作有:
1.LCU顺控功能、专用顺控装置的切换
2.机组微机调速器的手动与自动方式的设置与转换
3.机组微机励磁装置手动与自动方式的设置与转换
4.设备运行方式一般由现地常规设置,同时将该信号以常规接点信号的方式反馈给LCU。
第六节画面显示
第70条每台监视器的屏幕密度为1280x1024,分成若干个窗口,有系统管理窗口、监控窗口、时钟窗口、报警窗口等。
1.系统管理窗口为系统仿真终端,主要监视计算机系统的任务执行,完成任务起动等系统管理操作。
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- 关 键 词:
- 计算机 监控 系统 运行 规程
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