[精品]关于中小型水电站计算机监控系统设计和特点及发展趋势的分析

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1、关于中小型水电站计算机监控系统设计和特点及发展趋势的分析关于中小型水电站计算机监控系统设计和特点及发展趋势的分析关于中小型水电站计算机监控系统设计和特点及发展趋势的分析李震新疆新华水电投资股份有限公司新疆乌鲁木齐830063摘要：水电站计算机监控技术的发展方兴未艾，它必将随着硬件技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、网络技术和自动化监控技术的不断发展而不断向前推进。本文从屮小水电站自身的特点出发，介绍几种适用于中小型水电站计算机监控系统网络结构设计方案。对小水电站计算机监控系统包括监控模式、系统配置、监控系统结构、网络结构以及监控系统功能分配和实现，作了探讨并阐述了自己

2、的看法和建议。关键词：中小型水电站;计算机监控系统；网络结构设计；特点分析；发展趋势中图分类号：TV742文献标识码：A一、水电站理论概述介绍水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括市挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集屮天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压

3、器、开关站和输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。二、我国水电站计算机监控现状我国水电站计算机监控系统的研制工作起步并不晚。早在70年代末，原水电部就组织了南京自动化研究所、长江流域规划办公室和华中工学院研究葛洲坝水电站采用计算机监控系统问题。随后，中国水利水电科学院研究院自动化研究所开始了富春江水电站计算机监控系统的研制工作。天津电气传动设计研究所也开始了永定河梯级水电站计算机监控系统的研制工作。这些监控系统于80年代中期先后投入运行。十多余

4、年来，国内的研制单位也取得了很大的成就。已投运的几十个计算机监控系统屮绝大多数是由国内单位研制的。技术水平也有了很大的提高，达到了国外90年代的水平。许多新技术，如分层分布处理、分布式数据库、开放系统、网络、多媒体、专家系统等，都得到了和应的应用。电力自动化研究院和水科院自动化研究所还推出了自己的系列产品，不仅在国内水电站得到广泛的应用,甚至还出口到国外。三、水电站计算机监控系统的种类及优缺点1•集中式监控系统早期，计算机比较贵，一般只能设一台计算机对全厂进行集中监控，称作是集中式监控系统。这种结构的特点是不分层，所有的信息都送到唯一的一台计算机中，所有的操作、控制命令都

5、从这台电脑中发出。这种结构的缺点是只要计算机一出故障，整个控制系统就瘫痪，只能改为手动控制运行，性能大大降低，且由于所有信息都要送这台计算机，现场需要敷设很多电缆，机组越多，电缆也越多，这不但增加了投资，而且降低了系统的可靠性。由于集中式监控系统可靠性较低，已经不太采用，只用在机组台数较少、控制功能简单的中小型水电厂。2•功能分散式监控系统随着计算机价格的下降和水电厂监控系统可靠性要求的提高，为了克服集中监控系统的部分缺点，出现了功能分散式监控系统。这种结构的特点是计算机实现的功能不再由一台计算机來完成,而由多台计算机分别完成。各台计算机只负责完成某一项或一项以上的任务。

6、这是一种横向的分散，功能的分散，如果某•台计算机出故障，只影响某一功能，而其他功能仍然可以设施，可靠性在某种程度有所提高。功能分散式计算机监控系统仍没有解决集中式监控系统的所有问题。如某个功能装置计算机故障，则全厂的这部分功能均将丧失，影响较大；而且仍然没有解决要将所有信息集中到一处所带来的问题；系统可靠性仍然不高。因此，功能分散式监控系统目前已经很少采用。3.分层分布式监控系统分层分布式监控系统在地域上是分散的，即按控制对象进行分散。水电厂的控制对象是水轮发电机组、开关站、公用设备、溢洪闸门等。按控制对象设置单独的控制单元，称作现代控制单元。电厂控制级也设计算机，它负责

7、一些全厂性功能。电厂控制级木身也可以是功能分散的系统，由多台计算机组成。此时某个机组控制单元发生故障，只影响这一台机组，而不影响整个电厂的运行。由于信息进行了分布处理。即各台机组的信息由各台机组控制单元进行处理，就不必敷设许多电缆将信息送到一处集中处理了，可以节省投资，且由于上述两个原因，整个系统的可靠性得到了显著的提高。由于分层分布式监控系统有以上的优点，它已经取代其他两种类型成为了水电厂监控系统的主要类型。分层分布式监控系统结构：经过多年的实践，对水电厂分层控制模型已经形成了比较一致的看法，其中有代表性是BBC公司提出的一