計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在長灘嶺水電站的應(yīng)用
清遠(yuǎn)市地處粵北山區(qū)，小水電資源豐富，水力資源理論蘊(yùn)藏量155萬kW，可開發(fā)水力資源為115.81萬kW，到2001年底，全市有小水電站746座，裝機(jī)容量達(dá)60萬kW，其中單機(jī)容量在1000kW以上的水電站就有52座。這些小水電站大多采用簡單、常規(guī)的控制保護(hù)裝置，手工操作，運(yùn)行水平低，運(yùn)行人員多，事故頻繁。因此，如何提高運(yùn)行水平，減少電站的運(yùn)行人員，增加電站的技術(shù)含量是當(dāng)前小型水電站急需解決的問題。
為了使小型水電站滿足多發(fā)、多供、高效、安全的要求，必須推廣微機(jī)監(jiān)控技術(shù)。清遠(yuǎn)市先后有6座小型水電站應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，經(jīng)歷了單片機(jī)-"四合一集控臺"-綜合自動化-PLC可編程控制器技術(shù)幾個階段，其中長灘嶺電站采用了PLC可編程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到了少人值守的目的，經(jīng)過兩年的運(yùn)行，社會、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)簡介
長灘嶺水電站位于陽山縣，裝機(jī)容量2×3200kW，年發(fā)電量2200萬kW．h，主結(jié)線為兩機(jī)一變擴(kuò)大單元接線，電站于2000年4月份投產(chǎn)，該站采用了水電站"少人值守"自動化系統(tǒng)。其系統(tǒng)原理如圖1所示。
圖1 長灘嶺水電站監(jiān)控系統(tǒng)框圖
2.1 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，有就地控制層和站級控制層。就地控制層采用微機(jī)單元箱(LCU)實(shí)現(xiàn)對各設(shè)備進(jìn)行就地控制，可與站級計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，也可脫離上位機(jī)獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)實(shí)時采集控制對象的數(shù)據(jù)，如模擬量、開關(guān)量等，通過對數(shù)據(jù)處理完成對控制對象的監(jiān)測、控制和記錄。LCU由CPU智能模塊及PLC可編程控制器組成；站級控制層采用雙微機(jī)完成全站機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，定時采集各控制單元的各類數(shù)據(jù)，以供顯示、打印或報警，并按預(yù)先設(shè)定的操作程序向LCU發(fā)出指令，通過MODEM與上級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信并執(zhí)行調(diào)度指令。
2.2 微機(jī)控制裝置的配置
(1)主控計(jì)算機(jī)操作臺。設(shè)有：主控計(jì)算機(jī)一臺，打印機(jī)1臺，17英寸彩顯1臺，WKT5控制、保護(hù)、通信軟件和Windows98操作系統(tǒng)；自動準(zhǔn)同期裝置1套(實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動準(zhǔn)同期并網(wǎng))，組合同期表一套(以實(shí)現(xiàn)手動同期，作為自動準(zhǔn)同期的備用)，智能式全電子電能表一套。
(2)機(jī)組自控屏兩塊。屏上裝設(shè)：①32位數(shù)字溫度巡檢儀1臺，測量機(jī)組的軸承溫度和定子溫度；②PLC可編程控制器一臺，用于水輪機(jī)自動化控制；③簡易常規(guī)控制、保護(hù)、信號設(shè)備，如轉(zhuǎn)速數(shù)字信號裝置、剪斷銷信號裝置、手動操作開關(guān)(備用)、信號燈、常規(guī)測量儀表等，用于常規(guī)手動控制與監(jiān)測。
(3)機(jī)組保護(hù)屏和主變保護(hù)屏各1塊。機(jī)組保護(hù)屏：屏內(nèi)裝設(shè)發(fā)電機(jī)主保護(hù)單元2個，發(fā)電機(jī)后備保護(hù)單元2個，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地裝置2臺，中央信號單元1個；主變保護(hù)屏：屏內(nèi)裝設(shè)主變主保護(hù)單元1個，主變后備保護(hù)單元1個，完成對兩臺機(jī)組和主變壓器的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)中央信號和報警音響。
