水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)

本培訓(xùn)教材充分結(jié)合工程實際和小水電站計算機(jī)監(jiān)控“經(jīng)濟(jì)實用，簡單可靠”的特點，深入淺出地介紹小水電站計算機(jī)監(jiān)控的基礎(chǔ)理論知識、電站監(jiān)控目的和功能、監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性、抗干擾措施和遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)等；對系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和典型通信技術(shù)作了詳細(xì)分析；通過小水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實例的闡述，對進(jìn)一步幫助讀者理解和掌握小水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)及相關(guān)知識，有著重要的推動作用。

前言

第一章 緒論

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控的目的和意義

第二節(jié) 小水電站計算機(jī)監(jiān)控的特點

第三節(jié) 國內(nèi)外小水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

思考題

第二章 水電站計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)

第一節(jié) 計算機(jī)的基本知識

第二節(jié) 可編程序控制器（PLC）

第三節(jié) 通信技術(shù)的基本知識

思考題

第三章 水電站計算機(jī)監(jiān)控的內(nèi)容和典型結(jié)構(gòu)

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控的內(nèi)容

第二節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)

思考題

第四章 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能和工作原理

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

第二節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬軟件基本要求

第三節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)

第四節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組計算機(jī)監(jiān)控的原理

第五節(jié) 升壓站和公用設(shè)備計算機(jī)監(jiān)控的原理

第六節(jié) 農(nóng)村小水電站低壓機(jī)組自動控制技術(shù)

思考題

第五章 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫

第二節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的編程語言

第三節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與優(yōu)化

第四節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的制圖軟件

思考題

第六章 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信技術(shù)

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式

第二節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信規(guī)約

第三節(jié) 上位計算機(jī)與可編程序控制器（PLC）通話

第四節(jié) 上位計算機(jī)與智能交流電參數(shù)測量儀的通信

思考題

第七章 水電站計算機(jī)監(jiān)系統(tǒng)的可靠性

第一節(jié) 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計

第二節(jié) 防雷和抗干擾措施

思考題

第八章 水電站圖像監(jiān)控技術(shù)

第一節(jié) 圖像監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識

第二節(jié) 水電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

第三節(jié) 水電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)的運作與維護(hù)

思考題

第九章 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實例

第一節(jié) 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的典型設(shè)計

第二節(jié) 上位計算機(jī)的操作與維護(hù)

第三節(jié) 現(xiàn)地控制單元的操作與維護(hù)

思考題

第十章 水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

第一節(jié) “專用型”自動控制模式

第二節(jié) 軟件組態(tài)化

第三節(jié) 現(xiàn)場總線技術(shù)

思考題

參考文獻(xiàn)

后記

我國小水電的蘊藏量很大，分布很廣，已成為我國很多地區(qū)水利資源的重要組成部分。目前全國1/3以上地區(qū)電力資源由小型水電站提供，其中有800多個縣主要依靠小型水電站供電。開發(fā)小型水電站已成為我國推進(jìn)農(nóng)村電氣化的重要途徑。但是20世紀(jì)90年代以前所建的小型水電站都存在著設(shè)備和管理運行方式落后、陳舊、技術(shù)水平低下，安全性能較差，事故發(fā)生率高，電能質(zhì)量差，經(jīng)濟(jì)效益低等弊端。隨著計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在大型水電站中的成功應(yīng)用，一批小型水電站自20世紀(jì)90年代重汽開始，也陸續(xù)實施計算機(jī)監(jiān)控和自動化改造，在已實施計算機(jī)監(jiān)控和自動化改造的小型水電站中，絕大多數(shù)電站的改造是成功的，特別是近幾年新改造或新投入的小型水電站。但是，在一些小型電站的計算機(jī)監(jiān)控和自動化系統(tǒng)中仍不同程度地存在一些缺陷，少數(shù)小型水電所存在的問題比較嚴(yán)重，影響了電站的正常運行。研究和分析這些問題，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，對今后小型水電站的計算機(jī)監(jiān)控系的實行和自動化改造，都是有益的。 1 小型水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實施的情況

在所考察和調(diào)演的小型水電站中，電站容量一般為800-9600KW，單機(jī)容量為400-3200KW，這些電站的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本情況如下。 1.1 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的類型

目前小型水電站計算機(jī)監(jiān)控方式有4種基本形式：1 以常規(guī)控制裝置為主，簡稱（CASC）方式；2 簡單的計算機(jī)監(jiān)控與常規(guī)控制裝置雙重設(shè)置方式，簡稱CCSC方式。3 以計算機(jī)監(jiān)控為主、常規(guī)設(shè)備為輔方式，建成CBSC方式；4 全計算機(jī)方式。

已實施了計算機(jī)監(jiān)控和自動化改造的小型水電站中，大部分采用以計算機(jī)監(jiān)控為主、常規(guī)設(shè)備為輔方式即CBSC方式或全計算機(jī)監(jiān)控方式。應(yīng)該說，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的水平較高，屬于20世紀(jì)末至21世紀(jì)初的水平。如河南省的馬路灣水電站，裝機(jī)容量2500kw，裝有3臺機(jī)組，該電站于1996年進(jìn)行自動化改造并投入計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。是河南省最早實行計算機(jī)監(jiān)控的電站，電站的自動化系統(tǒng)采用計算機(jī)監(jiān)控與常規(guī)控制雙重配制方式。兩種控制系統(tǒng)均可獨立運行。這種控制方式的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但其有點是兩套系統(tǒng)可能切換，互位備用，可靠性高。經(jīng)過一段時間的運行，該電站的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及自動化元件出現(xiàn)了一些問題，這樣計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)只能進(jìn)行監(jiān)視，不奪口直，整個電站由常規(guī)系統(tǒng)來控制，并沒有因為計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的鼓掌而影響正常發(fā)電。隨著計算機(jī)水平和自動化元件可靠性的提高，實施了計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的水電站大都能可靠運行。特別是最近二三年新建的一些小型電站采用以計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主，配置簡易手動操作盤的模式，即在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可用手動操作按紐、常規(guī)繼電器構(gòu)成的簡易自動化開停機(jī)回路，進(jìn)行開停機(jī)與增減負(fù)荷、無調(diào)節(jié)的操作，增加了系統(tǒng)的可靠性。且前這種配制模式已被許多小型水電站所采用，一方面增加了水電運行的可靠性，另一方面也為習(xí)慣常規(guī)控制操作系統(tǒng)的運行人員提供了一定的方便。 1.2 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

對已經(jīng)實行了計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的小型水電站進(jìn)行調(diào)查，并對其監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計功能與目前所實現(xiàn)的功能進(jìn)行分析。

這些電站的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計都是按“無人值班”或“少人但手”設(shè)計的，其功能主要包括數(shù)據(jù)的采集預(yù)處理、機(jī)組的運行狀態(tài)檢測和運行參數(shù)的自動記錄與打印、機(jī)組的正常自動化操作、機(jī)組的機(jī)械保護(hù)與電氣保護(hù)、有功和無功的自動調(diào)節(jié)、自動發(fā)電控制（AGC）、自動電壓控制（AVC）與輔助設(shè)備的自動口之功能。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，不同電站的控制系統(tǒng)設(shè)計功能實現(xiàn)的程度是不同的。