安康水力发电厂机组监控系统改造 .doc

《安康水力发电厂机组监控系统改造 .doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、安康水力发电厂机组监控系统改造摘要：文通过分析安康发电机组监控系统存在的缺陷和不足，提出升级改造的主要内容：在保留原来电站自动化控制系统框架结构的前提下，对电站自动化控制系统主控级工作站、服务器更换；应用软件升级到目前最新版本，即H9000V3.0。关键词：电机组；监控系统；改造安康水电厂1-4#机组监控于1999年4月至2002年2月相继投入运行，采用中国水利水电科学研究院自动化所于二十世纪90年代初期设计开发的面向水电应用的H9000V2.0分布开放计算机监控系统。监控系统在投入后，暴露了一些问题，严重影响机组稳定运行。针对这些问题检修人员积极做了部分

2、技术改造，但还是没有从根本上得到解决。安康水电厂从2006年开始在厂内进行大规模环境治理、设备整治和整体升级改造，为实现“无人值班”(少人值守)及争创“一流水电厂”创造条件。同时H9000V3.0在技术和实际应用中已经相当成熟，于是2008年1月，在4#机组大修中率先对其监控系统进行了升级改造，到5月底又相继对其他三台机组也实施了监控升级改造。1H9000V2.0系统及其运行情况H9000V2.0系统计算机监控系统由两台主控机（上位机）和4套现地控制单元（1-4#机组LCU）组成。现地控制单元（LCU）分别由一体化工控机、现地PLC控制单元、通讯模件、模入

3、模件、开入模件、中断模件、开出模件等模块组成。①工控机：上位机与现地控制单元PLC通过工控机进行通信，传输数据、指令，工控机若故障将使中央控制室失去对机组的运行监视和实时控制。②独立的双冗余PLC：是LCU单元的核心，完成对监控对象的数据采集及数据预处理，通过工控机向上位机传送实时数据信息，并自动服从上位机的命令和管理,按照预先设定的程序进行逻辑判断，通过输入输出模块完成对辅助设备的实时控制。③模入、开入、中断和开出模件主要完成机组运行参数、状态的采集和输出PLC控制指令，这些模件安装在不同位置的机架背板上。④通讯模件用于PLC与安装在不同机架上各模件的通

4、讯。监控系统投运9年来，对机组安全运行造成重大影响的故障进行分析统计，工控机故障，如死机、硬盘损坏、风扇磨损或集尘引起散热不良致使元件烧坏等占到60%左右。通讯元件故障（主要是光电转换器）占到40%，其他模件虽然也有很多缺陷，但只是影响个别辅助设备运行，不会对机组整体安全构成威胁。在机组LCU配置图中可以看出，上位机的两套独立的网络总线和现地LCU双冗余PLC都要通过工控机进行通信，这并不是完全意义上的硬件双冗余互为备用的双通道网络。综上，工控机是整个系统的瓶颈。2安康水电厂机组监控升级改造H9000V3.0系统于2001年研制开发成功，V3.0版与过去较

5、大改进之处包括可编程控制器直接上以太网、提供监控系统WEB浏览功能、最新国际标准通讯规约库及软件包等，进一步提高了系统的可靠性和可维护性。安康水电厂机组监控系统升级改造的主要内容是：在保留原来电站自动化控制系统框架结构的前提下，对电站自动化控制系统主控级工作站、服务器更换；应用软件升级到目前最新版本，即H9000V3.0。3①LCU取消工控机，增加以太网模块、通讯控制器、触摸屏、现地交换机，更换SOE模块；②增加温度RTD模块及其机箱、电源等模块。③PLC的编程软件从DOS（MODSOFT2.6）升级到WINDOWS（CONCEPT2.6）；④增设机械事故

6、停机后备PLC。下面分别就4F机组LCU升级改造项目进行介绍：①LCU取消工控机，增加以太网模块、通讯控制器、触摸屏、现地交换机，更换SOE模块。工业控制微机结构复杂，有机械旋转部件，是影响LCU乃至监控系统可靠性的瓶颈，在安康水电厂监控系统应用证明也确实如此。H9000V3.0在系统结构有较大改进，LCU采用了可编程控制器（NOE77101）直接上以太网的方式，在控制主回路中取消了工控机，工控机（配置有触摸屏）仅作为现地的辅助控制人机联系设备，相当于计算机显示器的作用，系统正常运行时，工控机可以退出运行。由于控制主回路取消工控机，使上下位机通信更加流畅，

7、设备状态实时性更高，LCU的运行可靠性大幅度提高，维护工作变得更加简单，为下一阶段安康水电厂实现无人值班（少人值守）运行的要求创造了有利条件。机组LCU在PLC控制上仍然沿用老版本，仍是A、B两套在硬件上相互独立、软件相同的双冗余PLC，正常运行期间一套PLC为“主站”，另一套为“热备站”。不同的是每套PLC上增加了两个以太网通讯模块（NOE77101）以代替原来工控机承担的机组LCU与上位机的通信任务，通讯网络（NOE77101）通过光口分别与100M冗余以太网A网、B网相连接，改造后的机组LCU将通过4个通信通道与上位机相连接，每个通信模块承担的任务相

8、同，正常运行期间只有一个以太网网络模块（NOE77101）处于工作