针对农村小型水电站综合自动化系统分析与设计

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1、设计施工水利规划与设计2015年第4期DOl：10．3969／j．issn．1008—1305．2015．04．030农村小型水电站综合自动化系统分析与设计干卓—J_lJ(辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110006)摘要：水电站综合自动化系统建立是今后农村小型水电站的发展趋势，文章针对农村小型水电站自身特点，分析了自动化水电站的任务需求和系统设计原则，并简要介绍了适应小型水电站自动化系统的设计构架。关键词：小型水电站；综合自动化系统；需求分析；系统设计中图分类号：TV736文献标识码：B文章编号：1672．2469(2015)04．0087—03出正确判断，

2、是水电站事故处理的理想手段。1监控系统的任务需求分析2综合自动化监控系统设计1．1监视设备运行状况综合自动化系统的任务首先是需要对监控电站2．1小型水电站特点各设备的运行状况，实时检测各项参数，系统接受不同于大中型水电站系统设计，小型水电站监的参数具有时效性，一旦超过规定时间，系统就会控系统设计要考虑自身的特点情况，设计出相适应发出警报，这一切都将记录在系统的数据库中。每的监控系统。小型水电站的特点主要有五点：建设隔一段时间系统会自动生成报表，报表内容主要是资金不充足、运行方式变化比较大、电压变化较水电站的运行状况、有无故障或事故发生，综合自大、技术力量薄弱以及技术

3、更新费用少。动化系统还可以分析设备运行的关键参数，并以此2．2小型水电站自动化系统设计原则作为参照作出发展趋势，如有特殊情况发生就会发考虑到小型水电站自身特点，小型水电站自动出警告，提醒工作人员注意并进行处理。化系统设计的原则要做到经济良好、技术先进、可靠性高、控制功能完整、综合自动化。节制小型水1．2自动控制电站机组电站一重要因素就是缺乏资金投入，自动化监控系综合自动化系统能转变机组设备的工况、自动统设计首先要考虑的就是经济性良好，以最小的资同期并网、自动电压和稳定控制，并自动调节水电金投入，获得最大的效果。其次，系统要求具有较站溢洪闸的水流量。为先进的技术性，小

4、型水电站应该跟上时代的步1．3离线计算伐，适应农村发展的需要，走自动化装置监控路综合自动化系统需要实时处理计算各时期的雨线，新设计的监控系统要含有先进的智能化装置，量、水文水位资料，并作出水文或洪水预报，做好并且具有高度的可靠性，不能关键时刻只能做个摆预防准备，并一一记录在案，如遇到降雨量暴增的设。再者，系统要具有完整的控制功能，改掉以往情况系统会及时做出正确反应。系统还需对水工建的为节省资金而偷工减料，削减系统功能，新设计筑物进行监控保护，处理其各项观测数据，做出预的小型水电站自动化系统要在有限的资金投入这一判和警报。基础上，尽可能完善系统控制功能。利用先进的计1

5、．4自动处理问题算机技术，系统设计中加入智能控制和保护单元，以往水电站事故发生之后，工作人员需要在极实现系统的综合自动化方向发展。小型水电站自动有限的时间做出正确反应，事水电站恢复正常运化系统要减少人工的参与操作，要实现集中自动化行，防治事态的继续扩大。但人脑处理问题的能力控制，最终达到无人监控。有限，而综合自动化系统配有强大计算功能的计算机，它能在极短的时间内处理达赖那个信息，并作作者简介：王宁(1979年一)，女，工程师。·87·2015年第4期水利规划与设计设计施工励磁机的调节。3小型水电站计算机监控系统结构3．2．1LCU的结构和功能在现有经济和技术的基础上

6、，现有小型水电站机组LCU单元包含的模块主要有PLC、现场计算机监控系统结构和设备配置主要有两级分布式传感器、机组调速器等，小型水电站一般设有四套结构，按照小型水电站自身特点及其自动化控制系LCU，各现地监控控制级LCU都由相互独立的PLC统的设计原则，下级现地控制级需要根据功能和设控制，其中三套LCU用于控制电站机组，监控机备单元来进行划分，上级控制网络主要包括现场总组运行状态，并将实时监控的数据自主处理，然后线或者Rs_485网络和以太网，模块化系统控制配进行自东控制与调节，数据及数据处理结果需呈递置，自动化监控功能的实现是靠PLC、智能控制和给上级控制层。剩余

7、一套用于监控和控制升压开关保护单元的设置。站以及其他设备，并自动进行调控安排。见图2。3．1水电站计算机监控系统的组成两级分布式网络有两层，如图1所示，上层是集中控制层，又称电站层，主要控制功能实现是监控计算机，显示全站机组的运行状况，输出水站监控的各种参数；还可通过RTU通信接口与上级调度联系，各小型水电站自动化监控系统相互连接组成一个地域完整的综合监控网络。下层是机组控制图2LCU的结构功能示惫图层，包含几台LCU控制单元。每台机组LCU控制3．2．2PLC控制系统各现地单元与设备，机组的控制与保护、信号显LCU控制级程序可以进行编程，节省了以往大示、测量等