微机综合自动化技术在水电站监控中的应用探讨

杨传根

【摘 要】水电站的监控系统利用对于水电站的不同设备的信息采集与处理，对水电站的运行进行监控，微机自动化技术能够实现在水电站中进行自动的监控，调节和保护，具有灵活，可靠，稳定的优点。介绍了水电站微机综合自动化技术，阐述了水电站微机自动监控系统功能；重点探讨了微机综合自动化技术在水电站的应用。

【关键词】微機自动化技术；水电站；监控

0 引言

水电站因为监控系统的应用而实现了水电站的自动化，一方面使得水电站工作人员的工作效率提高，工作强度降低，实现了少人值班甚至是无人值班，另外一方面，降低了水电站的运行费用与发电成本。水电站自动化监控系统能够对设备的运行参数以及运行状态进行准确迅速的反映，当设备出现异常运行时，能够实现自动化的处理。基于此，水电站自动化控制的使用时的人的直接操作降低，因而使得人误操作的可能性减少，也就使得发生紧急事故时操作人员的失误得到有效避免。

1 水电站微机综合自动化技术概述

水电站的微机保护装置的关键是三段式的无方向电流保护，实现了测量，通讯，控制以及保护等功能，微机保护装置能够实现监控配备电网的参数并进行数据的采集，基于通讯口实现了将测量的数据和保护信息向上位机的传递，从而使得水电站配电网的监控运行实现自动化。微机保护的类型包括反时限保护，定时限保护，零序电压保护，非电量保护，零序电流保护，启动时间过长保护以及低周减载保护等。在水电站的综合自动化中，微机综合保护自动化监控技术得到了广泛的应用。

2 水电站微机自动监控系统的功能

2.1 实现数据的采集处理

水电站控制层能够对各现地控制层以及包括开关量，脉冲量，电气模拟量等调度系统数据以及各现地控制层的数据进行实时自动采集处理。发动机现地层的LCU能够对电气模拟量，开关量，脉冲量等进行实时采集与处理；同时，对设备运行的工况进行查询，并能够实现将数据进行数据库的存储。

2.2 实现系统各阐述的监控与分析

LCU能够对水电站温度测量装置的数据进行周期性的获取并且可以进行预处理。利用计算的数据向LCU专用数据库进行存储，实现了整个系统对数据的共享。监控系统能够实现对水电站的有功电度量与无功电度量的周期性累加。就水电站机组，断路器等重要动力设备，监控系统能够进行及时工况的统计，从而确保设备的正常运行。

3 微机综合自动化技术在水电站的应用实例分析

3.1 微机监控系统的配置

水电站操作人员基于在线修改，在主控制室利用人机接口实现了对于数据库以及画面的操作，同时，操作人员能够实现对限值的修改，对监控状态进行人工设置，处理事故，指导恢复运行等，并且能够向电站LCU传递信息。只有当监控微机获得控制权工作，才可以执行监控命令的输出，从而基于设备的运行情况，监控系统进行实时跟踪与监控。当设备运行出现异常时，系统可以自动将主机运行的信号进行改变，从而实现了将其他工作站的切换继续完成主机当前的工作。当主机维修重启以后，自动对主机进行监控，并把数据重新输入系统。

通常情况下，水电站的现地控制层包括了机组LCU与公共LCU两部分，涉及到的设备包括了输入模块，温度测量装置，输出模块，数字式测量表，液晶触摸屏，输出继电器以及交直流双供电源。其中，水电站机组LCU起到了监控进水口主阀工作状态，监控水轮机的工作状态，监控发动机的工作状态，监控机组附属设备工作状态的作用；在水电站的节点控制层中，其关键的设备是电气一次设备，水轮发电机组和公用设备。

3.2 水电站监控系统的通讯网络及设备

当前，水电站的监控系统基于以太网的网络结构，通信介质通常采用屏蔽双交电缆线与多模光纤。水电站监控系统的通信传输协议基于Mudbugs协议，系统网络上的任何一个节点都可以对其他节点的信息进行实时的接收。对于不正常的节点而言可以自动从网络中退出，从而不会影响到网络上其他的节点的信息的发送。水电站网络监控系统中的控制层工作站和工作站之间以及现地控制层全部的数据传输和访问请求。

3.3 水电站监控系统的软件配置

一般情况下，水电站的自动监控系统的操作系统通常使用Windows2000，水电站微机系统的全部资源都是由水电站自动化监控系统进行综合管理的，在Windows2000环境下，其他软件也在运行，是系统资源和其他软件的接口。水电站监控系统的数据库使用的是SQL Server，由于Intouch7.11组态软件具有非常高的开发效率，同时，便于对软件的开发与维护，另外不需要用户进行语句指令的编写就能够直接进行软件的开发，因此，水电站自动监控系统的工业组态监控软件采用了Intouch7.11组态软件。使用Compact-Logic-1769自带编程软件进行现地控制PLC的编程。

3.4 水电站监控系统继电保护装置系统的配置

水电站微机自动保护装置能够实现对故障的录波，进行操作记录等功能。和保护装置相接的输入信号，利用网络接口实现了将全部数据向网络其他设备的传递。水电站发电机，线路保护器，变压器等的保护装置有八个开关量输出和九个开关量输入，其中一个开关量输出实现变化自查转换节点。信号的输入与输出都可以进行编程，断路器的合闸与施发都是通过上述信号实现的。

4 结束语

随着科技的不断创新与发展，微机综合自动化技术的发展日新月异，水电站设备自控随着微机综合技术的发展而不断完善。微机综合自动化控制技术的应用实现了对水电站的远程控制，同时网络的普遍应用使得水电站数据能够实时传递与资源共享。微机综合自动化监控技术使得水电站的调峰能力得到了概述，从而使得水电站自动化调度越来越高，也使得水电站的运行更加稳定。

【参考文献】

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[2]刘勇.水电站微机监控，保护系统设计的经典案例——富金坝水电站工程[J].电站设备自动化，2006（2）：38，3.

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[责任编辑：杨玉洁]