400v低压机组水电站完全无人值班远程自动化系统

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1、400V低压机组水电站完全无人值班远程自动化系统摘要对400V低压机组水电站实现完全无人值班的条件、设备的组成、设备的功能、智能控制器、计算机监控系统、通讯通道及其应用进行了论述。图8幅。关键词水电站低压机组无人值班远程自动化中图分类号：TV7361概述目前，我国农村小水电站有418万多座，在农村经济发展中发挥了重大的作用。这些小水电站中，70%〜80%都是400V的低压机组，大多在山区条件恶劣的地方，生活条件相对艰苦。经过增容改造，现在有许多小水电站已初步实现了“少人值守”的自动控制方式。为了进一步提高低压机组水电站的自动化水平

2、，改善职工生活环境，降低投资和运行成本，可以采用“400V低压机组水电站现场完全无人值班的远程自动化控制系统”。2实现条件1）优良的一次设备。是指经过预试及运行鉴定，技术状况良好，技术档案资料齐全，能达到铭牌出力且可以确保安全、经济、可靠供电的完好设备；还应能够正确地接受二次设备的控制命令，且不会误动。2）合理设计的二次设备。要根据低压机组水电站的特点进行设计，既要可靠工作，又不能投资过大。3）可靠的通讯通道。低压机组水电站投资少，不可能像大中型水电站那样有大规模的投资，也不可能架设专门的光纤，只能借助GPRS、3G.Intern

3、et等网络实现远程控制。3相关设备低压机组水电站完全无人值班远程自动化系统由机组自动化控制屏、公用设备自动化控制屏、励磁设备、微机调速器、直流电源屏、交流电源动力屏、工业视频系统、远动控制屏等设备组成。4自动化控制屏4.1控制屏的组成低压机组自动化控制屏是为实现低压机组完全无人值班而设计的（见图1）。该控制屏将低压机组自动控制所需要的功能都完善地设计在一起，提高了设备运行的可靠性，降低了投资的成本。控制屏配备的机组自动智能控制装置，将400V低压机组需要的功能集中完成，与智能型万能式断路器配合，实现了同期并网操作的自动化，大大提高

4、了水电站的自动化程度。励磁部分选用无刷励磁调节器，若不是无刷励磁系统，则需另配自并励的微机励磁装置。控制屏把发电机的配电主回路控制、发电机保护、发电机二次测量、发电机控制、发电机无刷励磁甚至水轮机自动回路等二次回路设备有序地安装在同一屏内，简化了设计；并且从结构设计上将强电、弱电在屏内严格隔离，确保电站的安全可靠运行。对于电站配置来说，只需一机一屏，结构灵活，实用性强，性价比较高。4.2控制屏的功能4.2.1自动控制以微机控制为主，在机旁安装的低压机组自动控制屏集中了自动操作、手动操作、集中监视的功能。自动控制方式分为远程计算机控

5、制、机房上位机控制、自动控制屏旁的触摸屏控制3种。通过自动控制，可以完成自动开机、根据水位自动调节有功功率和无功功率、自动停机、自动开阀门、自动关阀门、自动同期合闸发电机断路器、自动断开发电机断路器等控制动作。在水电站发生事故时，自动分断断路器，并发报警信号。4.2.2手动控制在微机控制系统有故障时，为了保证发电，设计了1套手动控制系统，这样可以边发电边进行维修，保证了用户的最大利益。具体的设计包括各种手动操作开关、常规仪表、信号灯等显示电气量，并实行对各机电设备运行参数进行监视，完成对机组的手动操作和调节、机组的紧急停机、手动同

6、期并网、励磁调节、调速器调节等功能。4.2.3机电设备运行参数检测可实时测量显示发电机的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、发电机励磁电流，实现有、无功电量的计量。非电量部分可以测量显示水位、温度和转速。5智能控制器智能控制器将小水电低压机组的一切通讯、自动控制、自动准同期、测温、转速测量、发电机保护、无刷励磁、非电量测量等功能都集中在一起，在保证小水电各种功能需要的同时，减少了小水电的设备配置，提高了设备使用的可靠性，方便了用户的使用，减少了用户的投资（见图2）。低压机组智能控制器在“少人值守”和“现场完全无

7、人值班”的400V小水电站均可使用，也可用于2000kW以下的613kV小型高压机组。从以上叙述可以看出，低压机组智能控制器功能强大，涵盖了小型水电站机组控制所需要的功能，集成度高，并包括了小型PLC功能，节省了用户的投资。6计算机监控系统6.1RS485计算机监控系统400V低压机组水电站由于容量较小且规模不大，为投资节约，计算机监控系统可釆用RS485做通信口的现场总线网。这样既能提高自动化的水平，又能节约投资；该方式技术成熟，但通讯速率较慢（见图3）。6.2以太网计算机监控系统400V低压机组水电站还可以采用以太网，其通讯速

8、率很高，可达100Mbps,且可以安装摄像头（见图4）。7通讯通道的选择6.1GPRS网用手机对水电站进行远程控制。由于GPRS网络带宽很小，只能传输机组控制信号和各种测量量，不能传输视频图像。6.23G网用手机对水电站进行远程控制。3G网络可以提