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      2. H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)在高砂電廠的應(yīng)用論文

        時間:2024-07-04 14:51:29 計算機 我要投稿

        H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)在高砂電廠的應(yīng)用論文

          [摘要]高砂電廠監(jiān)控系統(tǒng)由H9000系統(tǒng)集成和二次開發(fā)而成,采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),由廠站級主控制層和現(xiàn)地控制單元層組成,并按照“無人值班”(少人值守)的原則設(shè)計,采用PLC直接接入以太網(wǎng)的方式來實現(xiàn)。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,為電廠的安全經(jīng)濟運行打下良好的基礎(chǔ)。

        H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)在高砂電廠的應(yīng)用論文

          [關(guān)鍵詞]H9000 計算機監(jiān)控系統(tǒng) 高砂電廠 應(yīng)用

          高砂電廠位于福建三明境內(nèi)的沙溪干流上,裝有四臺單機容量為12.5MW燈泡貫流式機組,設(shè)兩臺110KV主變壓器,機組與主變壓器采用擴大單元接線,一回110kV線路經(jīng)沙縣城東變送到三明列西變接入省網(wǎng)。電廠原二次部分按常規(guī)集中控制方式設(shè)計,采用24V弱電有觸點集中控制接線,對電廠各主要設(shè)備進行一對一的集中控制和監(jiān)視,舊中控室設(shè)有信號返回屏和控制臺。為進一步提高電廠自動化和安全運行水平,實現(xiàn)少人值守的目標,高砂電廠對綜合自動化系統(tǒng)進行改造,其計算機監(jiān)控系統(tǒng)選用中國水利水電科學(xué)研究院自動化所開發(fā)的H9000系統(tǒng),該系統(tǒng)投運以來,運行情況良好,實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理,實時控制和調(diào)節(jié),安全運行監(jiān)視,屏幕顯示,數(shù)據(jù)通信,系統(tǒng)診斷等功能,為電廠的安全經(jīng)濟運行打下良好的基礎(chǔ)。

          1、監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

          高砂電廠H9000監(jiān)控系統(tǒng)采用基于以太網(wǎng)絡(luò)的全開放型、分層分布式結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)方案,共分二層:廠站級主控制層以及現(xiàn)地控制單元層。

          廠站級主控層設(shè)備包括兩套雙冗余、熱備用的操作員工作站(兼主機)、一套工程師工作站、 一套通訊工作站、一套語音報警裝置、一套打印機服務(wù)器、二臺打印機、一套GPS時鐘同步系統(tǒng)及UPS電源等設(shè)備。

          現(xiàn)地控制層采用現(xiàn)地控制單元與專用功能裝置既相互配合又相互獨立的設(shè)計原則,以提高系統(tǒng)的可靠性和整體性。

          LCU主機與外部獨立裝置以通訊方式進行數(shù)據(jù)交換,每套LCU均是一套完整的計算機控制系統(tǒng),與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)時,作為監(jiān)控系統(tǒng)的一部分,實現(xiàn)系統(tǒng)指定的功能。

          2、監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

          高砂電廠監(jiān)控系統(tǒng)的廠站主控級與單元控制級采用100MB交換式以太網(wǎng)絡(luò)總線連接,構(gòu)成高可靠性的局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通訊介質(zhì)為光纜,具有較高傳輸速率和良好的抗電磁干擾能力。在新中控室、計算機房內(nèi)采用屏蔽雙絞線介質(zhì),有一臺 Cisco Catalyst 2924 交換機,構(gòu)成100MB(10/100MB 自適應(yīng))網(wǎng)絡(luò)。Cisco 2924交換機提供3.2Gbps的交換網(wǎng),提供24路雙絞線交換式以太網(wǎng)口,連接電廠主控級的各個計算機,另外還提供二塊4路光端口模塊,通過多膜光纜分別與各個現(xiàn)地控制單元LCU構(gòu)成100 MB交換式以太網(wǎng)。

          3、系統(tǒng)特點

          (1)采用開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和成熟、可靠、標準化的硬件、軟件與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),各計算機均采用開放的漢化操作系統(tǒng)UNIX或Window NT,網(wǎng)絡(luò)軟件為TCP/IP,圖形符合X/Window。

          (2)主要關(guān)鍵設(shè)備選用國際著名品牌產(chǎn)品。

          (3)主要設(shè)備直接接入網(wǎng)絡(luò),可獲得高速通訊能力和資源共享能力,PLC直接聯(lián)以太網(wǎng),可靠性高。

          (4)具有豐富的開發(fā)工具軟件和通訊規(guī)約,系統(tǒng)維護擴充和聯(lián)網(wǎng)通訊非常方便。

          (5)為確保可靠性,系統(tǒng)重要設(shè)備采用冗余技術(shù)。

          (6)系統(tǒng)功能分布,該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的每一個設(shè)備都有自己特定的功能,某個設(shè)備故障僅影響局部功能。

          (7)所有計算機在失電停機時,存儲器無數(shù)據(jù)丟失,電源恢復(fù)時能自動重啟。

          (8)操作員站與工程師工作站設(shè)備型號一致,系統(tǒng)維護方便,備件互換性良好。

          4、系統(tǒng)功能

          該系統(tǒng)的實施實現(xiàn)了高砂電廠少人值守的目標,H9000是一套完整的實時控制系統(tǒng),配備了完整的系統(tǒng)監(jiān)控功能:

          (1) 數(shù)據(jù)采集與處理。

          (2) 綜合計算。

          (3) 安全運行監(jiān)視及事件報警。

          (4) 人機聯(lián)系。

          (5) 控制與調(diào)節(jié)。

          (6) 生產(chǎn)統(tǒng)計記錄。

          (7) 運行日志與報表打印。

          (8) 運行指導(dǎo),包括開停機過程監(jiān)視、設(shè)備操作指導(dǎo)、事故處理和恢復(fù)操作指導(dǎo)等。

          (9) 操作票顯示、編輯與打印。

          (10)系統(tǒng)通信。

          (11)系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)。

          (12)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

          (13)系統(tǒng)時鐘同步。

          (14)防誤操作功能。

          (15)系統(tǒng)的授權(quán)管理與功能分配。

          (16)現(xiàn)地控制單元(LCU)。

          5、系統(tǒng)運行情況及評價

          高砂電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的改造,自2001年11月中旬系統(tǒng)設(shè)備到貨并開始安裝,2002年1月開始現(xiàn)場調(diào)試,2002年1月底主控制級設(shè)備投入運行, 2002年2月中旬#2機組LCU及公用LCU首先投入運行,隨后#4、#3、#1機LCU也相繼投運。運行多年來,H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速、準確、有效地完成對本電廠被控對象的安全監(jiān)視和控制,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與處理,實時控制和調(diào)節(jié),安全運行監(jiān)視,屏幕顯示,數(shù)據(jù)通信,系統(tǒng)診斷等功能,為公司設(shè)備的安全穩(wěn)定運行奠定了良好基礎(chǔ)。

          在系統(tǒng)這么多年的運行中,我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題:①機組LCU與上位機運行中通訊中斷,原因有的是通訊光纜中斷引起,有的是LCU的UPS裝置輸出電源消失造成的,對照查明的原因進行相應(yīng)處理后已正常。②上位機A、B主備用操作站偶有不定期自動切換發(fā)生,切換后,上位機監(jiān)測數(shù)據(jù)全部顯示“0”,幾秒鐘后恢復(fù),該問題已反饋到廠家,原因仍在進一步分析中。③監(jiān)控系統(tǒng)改造后投運初期,由于一些控制程序沒有考慮周全,造成幾起設(shè)備運行中異常動作事件。

          6、結(jié)束語

          H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)在高砂電廠投入運行后,形成一個完整的開放網(wǎng)絡(luò)型分層分布的實時閉環(huán)過程控制系統(tǒng),在新中控室就能獨立完成對電廠的閉環(huán)自動控制功能。該系統(tǒng)的投運,使高砂電廠的自動化程度全面提高,運行穩(wěn)定,處理速度快,調(diào)節(jié)控制靈活方便,各項功能完善可靠,運行維護方便,實現(xiàn)了少人值守的目標,大大提高了電廠的安全運行水平,改善了員工的工作環(huán)境,提高了公司的經(jīng)濟和社會效益。

          參考文獻:

          [1] 王德寬,等,H9000分布開放式水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)(J),水利水電技術(shù),1996(5).

          [2] 苑慶山, H9000計算機監(jiān)控系統(tǒng)在西溝水電站的應(yīng)用,黑龍江水利科技,2009(1).

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