水电站计算机监控系统运行规程.docx

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水电站计算机监控系统运行规程

计算机监控系统运行规程

前言

前言

本标准由****************部提出、归口并负责解释。

本标准起草单位：

****************。

本标准编写人：

本标准校核人：

本标准审查人：

本标准审核人：

本标准批准人：

本标准2015年03月01日发布。

计算机监控系统运行规程

1范围

本标准规定了鱼米滩水电站计算机监控系统的运行规定、运行方式、监视和检查、运行操作、维护保养、故障和事故处理等内容。

本标准适用于鱼米滩水电站。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

DL/T5065-2009水力发电厂计算机监控系统设计规范。

DL/T578-2008水力发电站计算机监控系统基本技术条件。

3计算机监控系统概述

3.1计算机监控系统的主要监控对象为：

3.1.13台4.6MW水轮发电机组、调速系统、励磁系统及其辅属设备；

3.1.23台发电机出口开关及台MVA主变压器；

3.1.3110kVGIS开关站；1回110kV出线；

3.1.4全厂公用设备：

包括10.5kV、400V配电系统、检修排水泵、渗漏排水泵、中压气系统、低压气系统、通风控制设备、V直流系统、火灾自动报警系统等。

3.2计算机监控系统作用：

3.2.1对电站主要设备进行监视和记录。

对主要设备实施自动控制或直接控制。

3.2.2机组事故紧急停机、公用设备的启/停及自动切换操作由计算机自动完成，无须人工干预。

对重要故障和事故进行语音报警及电话报警。

3.2.3实现与上级调度部门通信。

主要控制和监视功能均能在上级调度部门实现。

3.3计算机监控系统构成:

本电站计算机监控系统为分层式结构，由厂站层和现地控制单元层二部分组成。

厂站层节点配置包括台套操作员工作站、台套工程师工作站、台套厂长终端、台套远程通讯工作站、台套厂内通讯计算机、台套报表及语音报警工作站、套同步时钟装置（内含北斗和GPS对时）、套切换装置、套系统工作站、台打印机。

现地控制单元节点配置包括台机组LCU、1套110kV开关站LCU和1套公用设备LCU。

两层结构通过套交换机实现通讯联接。

总体结构见附图一。

4计算机监控系统功能介绍

4.1数据采集

4.1.1自动采集各现地控制单元的各类实时数据。

其中，定周期采集的数据，其采集周期应为可调；

4.1.2自动采集来自上级调度部门的数据；

4.1.3自动采集电站监控系统外接系统的数据信息；

4.1.4接收由操作员向计算机监控系统手动登录的数据信息。

4.2数据处理

4.2.1概述：

对每一设备和每种数据类型定义数据进行处理，用以支持系统完成控制、监视和记录能力。

数据处理包括如下内容：

4.2.1.1对采集的数据进行可用性检查，不可用的数据给出不可用信息，禁止系统使用；

4.2.1.2对接收的数据进行报警处理检查，对采集的数据进行数据库刷新；

4.2.1.3形成各类报警记录并发出报警音响；生成各类运行报表；

4.2.1.4形成历史数据记录；形成分时计量电度记录和全厂功率总加记录；

4.2.1.5生成趋势曲线图记录；事故追忆数据处理能力（包括记录事故时刻的相关量）；

4.2.1.6具有事件顺序记录及处理能力；主、辅设备动作次数和运行时间统计处理能力；

4.2.1.7向上级调度部门发送其所需要的信息。

4.2.2模拟量数据处理：

包括模拟量数据合理性检查、工程单位变换、模拟量数据变化（死区、梯度等检查）及越限检查等，并根据规定的格式产生报警和记录。

4.2.3状态数据处理及记录：

根据规定的格式产生报警和记录。

状态量变化次数也应记录并归档。

4.2.4事件顺序数据处理：

记录各个重要事件的动作顺序、事件发生时间（年、月、日、时、分、秒、毫秒）、事件名称、事件性质、并根据规定产生报警和记录。

4.2.5计算数据：

功率总加；机组电流和功率计算；功率因素计算；脉冲累积、电度量的分时累计和总计；主、辅设备动作次数和运行时间等的统计；进行数字量、模拟量的计算，用于监视、控制和报警。

4.2.6趋势记录：

对电站的一些主要参数如机组轴承温度、轴承温度变化率、推力轴瓦间温差监视、油槽油温、机组有功及主变温度等实时数据进行记录，采样周期可调，采样点是可选及可重新定义。

历史数据采样点的保存周期可调且单点可选。

记录用图形显示、列表显示、存档查询等方式。

4.2.7事故追忆数据处理：

对过程点实时数据进行事故追忆记录处理，其记录事故前后过程中的数据量应满足用户要求。

追忆数据点可增加、删减或重定义。

4.2.8事故前后运行方式记录：

对事故前后电站运行方式及主要参数应记录保存。

4.2.9设备运行统计：

对电站主要设备的运行情况进行统计并归档，如发电机组和主变的运行时间、断路器的动作次数等参数进行统计并归档。

还对间歇运行的辅助设备的运行状态进行监视和记录。

如压油泵、空压机、排水泵等的启动次数、运行时间和间歇时间。

4.3控制与调节

4.3.1控制方式设置：

电站设备的控制分为三层：

现地控制级、厂站控制级和调度控制级。

4.3.1.1现地控制方式下，现地控制单元只接受通过现地人机接口设备发布的控制及调节命令，厂站级及调度级只能采集、监视来自电站的运行信息和数据，不能直接对电站的控制对象进行远方控制与操作。

4.3.1.2厂站控制方式下，现地控制单元接受厂站级下达的控制及调节命令。

调度控制级只能采集来自电站的运行信息和数据，不能直接对电站的控制对象进行控制。

此时，除紧急控制外，现地控制单元也不接受现地人机接口命令。

4.3.1.3在调度控制方式下，电站监控系统接受调度系统下达的控制及调节命令，对电站的控制对象进行控制。

此时，除紧急控制外，电站现地级及主站级只能对电站设备进行监视。

4.3.1.4控制调节方式的优先级从高到低为：

现地控制级、主站控制级、调度控制级。

4.3.2一般控制与调节

4.3.2.1对机组的控制与调节包括：

a）机组开/停机顺序控制（单步或顺序）、紧急停机控制；

b）设备控制（单个具备ON/OFF操作的设备，要求对其实现ON/OFF控制操作，并须考虑安全闭锁）；

c）给定值控制（机组的转速/有功功率、电压/无功功率和导叶开限应能按设定值进行闭环控制）；

d）油、气、水系统的自动控制；

4.3.2.2其它相关控制与操作。

a）110kV断路器、隔离开关及接地刀闸的控制与操作，主变中性点接地刀闸的分、合操作；

b）厂用电设备的控制与操作；

c）厂内公共设备（泵、阀）的控制与操作；

d）其它相关设备的控制与操作。

对电站设备各种控制操作，系统具有操作条件和过程监视及操作故障处理能力（包括手动干预）。

4.3.3自动发电控制（AGC）

4.3.3.1自动发电控制的总体要求电站的自动发电控制应该充分考虑电站运行方式，对电站有功进行自动控制。

AGC应具有电站给定总有功控制、电站给定频率控制、电站低频或高频控制和经济运行等功能。

经济运行系指根据全厂有功和频率的要求，确定电站最佳机组运行台数、最佳运行机组组合，并实现运行机组间的经济负荷分配。

自动发电控制应能实现开环、半开环、闭环三种工作模式。

其中开环模式只给出运行指导，所有的给定及开、停机命令不被机组接受和执行；半开环模式指除开、停机命令需要运行人员确认外，其他的命令直接为机组接受并执行；闭环模式系指所有的功能均自动完成。

AGC自动发电控制应能对电站各机组有功功率的控制分别设置“联控/单控”控制方式。

某机组于“联控”时，该机组参加AGC联合控制，处于“单控”时，该机组不参加AGC联合控制，但可接受操作员对该机组的其它方式控制。

4.3.3.1自动发电控制给定值方式：

给定总有功功率；给定日负荷曲线；给定频率；给定系统频率偏差限值。

以上各种方式的切换时属于无扰切换。

本电站AGC功能暂时未有投入使用，在以后根据实际情况进行调整。

4.3.4自动电压控制（AVC）

4.3.4.1自动电压控制的总体要求，自动电压控制应该适应电站的实际运行方式，对全厂无功进行实时调节，使110kV母线电压维持在给定值处运行或保持电站总无功于给定值，并使电站无功在运行机组间合理地分配。

AVC对电站各机组无功功率的控制，应按机组分别设置“联控/单控”方式。

当某机组处于“联控”时，该机组参与AVC联合控制，当某机组处于“单控”时，该机组不参与AVC联合控制，但可接受其它方式控制。

4.3.4.2自动电压控制给定值方式：

母线电压限值；给定母线电压值；给定电站总无功设定值；母线日电压曲线。

以上各种方式的切换时属于无扰切换。

当采用给定母线电压值或限值方式时，AVC应自动调整参加联合控制的机组的无功功率，自动维持母线电压。

本电站AVC功能暂时未有投入使用，在以后根据实际情况进行调整。

4.4人机接口及操作

主站级设有操作员工作站和工程师站等人机接口设备，电站运行人员对保安电站设备的监视及控制，通过操作员工作站完成；维护和管理人员对系统的开发与维护，通过工程师站完成。

基本功能和操作如下：

4.4.1人机接口原则

4.4.1.1人机接口有汉字显示和打印功能，输入包括五笔、智能ABC汉字输入法等。

4.4.1.2人机接口操作方法简便、灵活、可靠。

对话提示清楚准确，在整个系统对话运用中一致；任何人机联系请求无效时均显示出错信息；

4.4.1.3不同职责的运行管理人员分配不同安全等级操作权限；

4.4.1.4画面调用方式灵活可靠、响应速度快；画面的调出有自动和召唤两种方式，自动用于事故、故障及过程监视等情况，召唤方式为运行人员随机调用。

任何操作命令进行到某一步时，如不进行下一步操作（在执行以前）能自动删除或人工删除；

4.4.1.5运行人员根据操作权限在控制台方便准确地设置或修改运行方式、负荷给定值及运行参数限值等；运行人员根据操作权限完成参数设值及输入点状态设值；

4.4.1.6具有面向对象显示功能。

4.4.2画面显示：

显示主要画面包括各类菜单画面，电站电气主结线图，机组及风、水、油系统等主要设备状态模拟图，机组运行状态转换顺序流程图，机组运行工况图（P-Q轨迹图）、各类棒图、曲线图，各类记录报告，操作及事故处理指导，计算机系统设备运行状态图等。

4.4.3报警：

当出现故障和事故时，立即发出报警和显示信息，报警音响将故障和事故以声音不同加以区别。

音响可手动或自动解除。

报警显示信息在当前画面上显示报警语句（包括报警发生时间、对象名称、性质等），显示颜色随报警信息类别而改变。

若当前画面具有该报警对象，则该对象标志（或参数）应闪光和改变颜色。

闪光信号在运行人员确认后方可解除。

当出现故障和事故时，立即发出中文语音报警。

语音报警可通过人机接口进行禁止或禁止某个LCU单元。

4.4.4记录和打印

4.4.4.1各类操作记录（包括操作人员登录/退出、系统维护、设备操作等）；

4.4.4.2各类事故和故障记录（包括模拟量越限及系统自身故障）；

4.4.4.3各类异常报警和状变记录；事故追忆及相关量记录；

4.4.4.4趋势记录（图形及列表数据）；报表记录。

4.4.4.5各种记录、报表及曲线打印（由运行人员在控制台上选择并控制打印机打印）；

4.5设备运行管理及指导

系统具有完善的设备运行管理及指导功能，包括：

历史数据库存储、动作次数统计、运行时间统计、分时电量统计及事故、操作指导等功能。

4.6系统通信

系统通信实现以下功能：

4.6.1与上级调度系统的通信：

本系统能与湖南省调进行通信，向其传送电站的主要运行信息，并接受湖南省调的调度指令。

4.6.2与其他系统的通信：

本系统能实现与厂内火灾报警系统、电量计费装置及机组在线监测装置之间的通信功能，并预留实现与闸门集控系统通信功能。

4.6.3系统内部的通信：

为了实现监控系统功能要求，系统主站各计算机节点间、电站主站级与现地控制单元间均具有通信功能，以保证数据采集、操作控制命令的传送及通信诊断的实现。

4.6.4与时钟同步装置的通信：

系统能正确接收北斗和GPS时钟信息，以实现本系统内各节点与系统实时时钟的同步。

4.7系统诊断

本系统可以提供完备的硬件及软件自诊断功能，包括在线周期性诊断、请求诊断和离线诊断。

诊断内容包括：

4.7.1计算机内存自检；

4.7.1.1硬件及其接口自检，包括外围设备、通信接口、各种功能模件等。

当诊断出故障时，自动发出信号；对于冗余设备，自动切换到备用设备；

4.7.1.2自恢复功能（包括软件及硬件的监控定时器功能）；

4.7.1.3掉电保护；

4.7.1.4双机系统故障检测及自动切换。

当以主/热备用方式运行的双机中的主用机故障退出运行时，备用机能不中断任务且无扰动地成为主用机运行。

4.7.1.5培训功能：

本系统具有操作、维护、软件开发和管理等方面的培训功能。

在培训软件运行时，其初始信息来自监控系统。

操作培训能完全模拟实际生产过程，但不影响实时运行系统。

5运行操作

5.1一般操作及其注意事项

5.1.1运行权限规定：

操作员工作站是运行人员对全厂集中监视和控制的人机接口。

本系统是一个多用户系统，可以让不同的用户以不同的方式登录。

每个用户有一个口令和一个工作级别，工作级别的设置是为了让不同岗位的运行人员具有不同的操作权限。

5.1.2工作站控制规定，下列工作应由操作员工作站控制完成:

5.1.2.1机组启停操作及并网解列操作，包括机组由停机至发电之间的各状态以及机组由发电至停机之间的各状态控制；

5.1.2.2机组隔离开关、断路器等的分合闸操作；

5.1.2.3机组有功/无功功率调整；

5.1.2.4电站自动发电控制（AGC）功能、自动电压控制（AVC）功能的实现；

5.1.2.5计算机监控系统中各主、备机的切换。

5.1.3注意事项

5.1.3.1不得任意关闭计算机电源或复位计算机。

5.1.3.2倒换厂用电后，注意检查UPS交流电源开关是否跳开以及现地LCU的电源是否消失，若跳开后应及时合上。

5.1.3.3严禁私自在监控系统计算机上使用光盘、软盘、U盘等存储介质，以及安装、运行与计算机监控系统无关的软件。

5.2操作员工作站的运行操作

5.2.1系统启动

5.2.1.1打开显示器、打印机等设备电源开关；

5.2.1.2打开操作员站主机电源开关，系统启动后NC2000应用系统将自运行。

5.2.1.3NC2000应用系统启动完成后，系统自动推出两个窗口，一个是位于显示器下部的“任务栏”，一个是独立的窗口“简报窗口”。

5.2.2用户登录：

当运行人员需要在画面上进行一些相关的控制、设置操作（如开停机操作、设置虚拟点的值等等）时，需要登录应用系统。

否则只能监视而不能操作。

5.2.2.1启动“用户登录”窗口：

可选择以下两种方式之一启动“用户登录”：

a）用鼠标左键点击任务栏上的“开始”按钮，弹出开始菜单，鼠标移至“用户登录”菜单项，此时“用户登录”菜单项变为深色，点击鼠标左键，系统自动弹出“用户登录”窗口；

b）点击NC2000系统任务栏中的“用户登录”按钮，系统弹出“用户登录”窗口；

5.2.2.2输入用户名：

在“用户登录”窗口用鼠标左键点击“用户名”项的下拉式标志，打开下拉式选项，再从下拉式选项中选取用户名称。

5.2.2.3输入口令：

在“密码”输入栏手动输入用户密码，或点击“虚拟键盘输入”按钮，弹出虚拟键盘输入窗口，点击按键输入密码，（可用“后退”按键删除一个字符；可用“清除”按键清除所有输入字符，重新输入），输入完成后，点击“确认”按钮完成密码输入，或点击“否认”按钮放弃密码输入。

5.2.2.4如用户名及口令输入正确，则登录完成后，任务栏上显示当前用户名，“简报窗口”显示用户登录系统。

若输入的密码和用户名称不匹配，系统自动弹出告警窗口，提示“密码错”。

点击告警窗口内的“确定”按钮，重新输入密码或重新选择用户名后再输入密码。

5.2.2.5用户退出登录：

若已有用户登录系统，用鼠标左键点击任务栏上的“开始”按钮，弹出开始菜单，鼠标移至“用户登录”菜单项，此时“用户登录”菜单项变为深色，点击鼠标左键，系统即自动弹出“警告”窗口（或直接用鼠标左键点击任务栏上的“用户登录”快捷按钮，系统即自动弹出“警告”窗口）。

用鼠标左键点击“确认”按钮，任务栏将不显示用户名，“简报窗口”显示用户退出登录系统的信息；若用户不想退出系统，用鼠标左键点击“否认”按钮，则关闭“警告”窗口。

5.2.3重启NC2000应用系统：

鼠标右键点击计算机桌面右上角的NC2000应用系统控制条，出现下拉菜单，选择“重启应用系统”。

5.2.4画面操作

5.2.4.1启动图形软件的两种方法

a）用鼠标左键点击NC2000系统任务栏上的“开始”按钮，弹出开始菜单，鼠标移至“图形”菜单项，此时“图形”菜单项变为深色，点击鼠标左键，系统即自动弹出“图形显示器”窗口。

b）点击NC2000系统任务栏中的“图形”按钮，系统弹出“图形显示器”。

对双显示器工作站，点击NC2000系统任务栏中的“主屏图形”按钮，系统在主显示器上弹出“图形显示器”；点击NC2000系统任务栏中的“辅屏图形”按钮，系统在辅显示器上弹出“图形显示器”。

系统“图形显示器”窗口缺省推出“电站画面索引”图。

5.2.4.2画面调用的四种方法

a）通过画面索引调用画面:

打开“画面索引”画面，鼠标移至图中画面名称图符处，鼠标指示变成手形

，点击画面中的画面名称，调出相应的画面，即相应的画面显示在“图形显示器”中。

b）通过画面中的虚键调用画面:

鼠标移至画面中的虚拟画面按键图符处，鼠标指示变成手形

，点击虚拟的画面按键，调出相应的画面。

c）通过“画面”菜单调用画面:

点击“图形显示器”/“画面”菜单中的画面名称，调用相应的画面。

d）通过“前幅”，“后幅”按钮调用画面:

点击“图形显示器”菜单栏中的“前幅”，“后幅”按钮，调用“前幅”“后幅”画面。

5.2.4.3画面监视:

图形中有很多动态连接的图符，可以反映系统当前各个设备的运行情况。

有些图符边常伴有文字描述说明设备当前的运行情况。

图符动态设定如下：

a）机组图符：

红色表示发电、调相、空载或空转状态；绿色表示停机（热备用）状态；黄色表示空载态；紫罗兰色表示空转状态；灰色表示不定态。

b）断路器、刀闸、接地刀闸图符：

红色表示“合”状态；绿色表示“分”状态；灰色表示不定态。

c）光字：

红色表示有事故或故障；灰色或绿色表示正常。

5.2.4.4图形操作:

值长级别的运行人员允许在图形上作一些特殊操作，如输入数据、设置状态、控制操作、功率调节等。

a）图符查询:

将鼠标在画面上移动，若鼠标移至某图符，鼠标指示变成手形，表示此图符有鼠标操作类的动态连接，值长级别的运行人员可以进行操作。

动态连接了鼠标操作类的图符通常也进行了动态显示类的动态连接。

在鼠标画面中移动时，鼠标指示不变成手形，表示该处没有动态连接或只有动态显示类的动态连接。

b）在画面中有动态连接的图符处点击鼠标右键，系统弹出“测点查询”窗口，显示此测点重要的相关信息。

c）图形放大及恢复:

在显示的图形中点击鼠标左键，并拖动鼠标选中要放大来查看的区域，然后释放鼠标左键，整个图形就会被放大，被选中的区域放大后位于屏幕中间。

拖动图形显示窗口的滚动条，可以查看放大后的图形全貌。

将鼠标移到显示的图形中没有动态连接的位置，点击鼠标右键，放大后的图形恢复正常大小。

若在显示图形中有动态连接的图符处点击鼠标右键，系统将弹出“测点查询”窗口，而不会将图形还原为正常大小，可关闭窗口再重新操作。

d）输入数据：

该类操作只对值长级别的运行人员有效。

鼠标移至图形中相应图符处，鼠标指示变成手形，鼠标左键点击相应的图符，系统弹出“输入数据”窗口，在“输入数据”窗口的输入栏中输入相应的数值，点击“确认”按钮确认输入，或点击“撤消”按钮放弃数据输入。

e）控制操作：

该类操作只对值长级别的运行人员有效。

鼠标移至图形中相应图符处，鼠标指示变成手形，鼠标左键点击相应的图符，系统弹出“控制操作”窗口，在“控制操作”窗口中点击控制操作的“性质”按钮，再点击“执行”按钮，启动控制操作；或点击“取消”按钮，放弃控制操作。

f）功率调节：

该类操作只对值长级别运行人员有效；功率调节是指对机组的有功、无功进行PID调节。

鼠标移至图形中相应图符处，鼠标指示变成手形，鼠标左键点击相应的图符，系统弹出“PID调节设置”窗口，在“PID调节设置”窗口中设置“投入调节”或“退出调节”，相应的“预设值”和“给定值”，点击“确认”按钮启动PID调节设置作；或点击“取消”按钮放弃PID调节设置。

g）负荷曲线：

负荷曲线图中，若有多条曲线，点击相应曲线名称前的按钮，可设置此曲线是否显示。

5.2.4.5故障查询：

有事故信号或故障信号产生时，点击NC2000系统任务栏中的“

”光字指示按钮，系统弹出“光字信号总汇”窗口，在窗口中查询故障或事故类型。

或通过点击“画面索引”窗口中的“事故光字”、“故障光字”来进行事故或故障查询。

5.2.5报表操作

5.2.5.1启动报表窗口的三种方法

a）用鼠标左键点击NC2000系统任务栏上的“开始”按钮，弹出开始菜单，鼠标移至“一览表”菜单项，此时“报表”菜单项变为深色。

点击鼠标左键，系统即自动弹出“NC2000报表系统”窗口。

b）直接用鼠标左键点击任务栏上的“一览表”快捷按钮，系统即自动弹出“NC2000报表系统”窗口。

c）点击“图形显示器”窗口“历史数据”菜单，选择“记录查询”下拉菜单项，系统弹出“一览表”查询窗口。

5.2.5.2报表打印:

所有的报表均能召唤打印，召唤打印时，点击一览表显示窗口菜单栏中的“打印”按键，系统弹出“选择打印机”窗口，在“选择打印机”窗口中选择此一览表打印的打印机，点击“确认”按钮，系统打印一览表显示区显示的一览表.点击“否认”按钮，系统关闭“选择打印机”窗口，放弃此一览表的打印。

5.2.6机组控制操作

5.2.6.1机组控制操作的一般规定

a）机组状态不确定时或事故流程启动过程中，不得启动新的机组顺控流程。

严禁在同一台机组上同时运行两个顺控流程；

b）非事故情况下，不得在上位机同时启动运行多台机组的顺控流程；

c）计算机监控系统及其现地LCU工作异常时，不得使用监控系统进行顺控操作；

d）机组负荷调整中出现负荷振荡现象时，应及时退出机组负荷PID闭环调节。

5.2.6.2操作员工作站开机操作（即开机到空转、空载、发电操作）

a）待开机组为停机备用状态；

b）现地控制单元LCU上的“现地”控制按钮弹出，“现地”指示灯灭；

c）现地控制单元LCU上的“调试”按钮弹出，“调试”指示灯熄灭；

d）操作员工作站

（pbOP1）上调出待开机组的单元接线图；

e）检查机组开机流程图中的开机准备条件已具备，画面显示机组为停机状态；

f）在欲开机机组的单元接线图中将鼠标移至机组发电机图符处，鼠标指示变成手形

，鼠标左键点击相应的图符，系统弹出“控制操作”窗口，窗口内包含“发电、空转、空载、停机、事故停机、紧急停机停机”6个操作选择按钮及“执行、取消”两个按钮。

若“控制操作”窗口出现呈灰色的操作选择按钮，表示此操作的操作条件不满足；

g）在“控