溪口抽水蓄能计算机监控系统.docx

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溪口抽水蓄能计算机监控系统

计算机监控系统（CMS）

本电站采用以计算机控制为主简化常规控制设备为辅的分散监控方式,分层分布结构,整个系统包括两台计算机控制器（每台机组一台现地控制单元LCU）、一台计算机控制器（用于110KV开关站及厂内辅助设备的站控制单元SCU）、一个运行、监控及数据管理工作站和一个高速通信总线系统（用于计算机控制器与工作站之间的数据交换）。

在中控室设有工作站和简化返回屏，值班人员通过工作站和返回屏对全厂的水泵水轮机及其辅助设备、发电电动机及其辅助设备、、110KV开关站内的主要电气设备以及电站辅助设备（厂用电/水力/非电气量）进行控制和监视。

一.中控室工作站

本电站工作站采用瑞士ABB公司的AdvantStation520Operation计算机控制系统，其主机是Hewlett-Packard900/700工作站。

工作站通过总线MB300与全厂其它各现地控制单元进行数据通讯。

工作站配置一台实时控制计算机、一台报警及事件打印机、一台报表打印机、一台硬拷贝机、两台19英寸显示器和一台专用的功能键盘。

其主要功能有：

1.数据采集和处理；

2.安全运行监视；

3.实时控制调节；

4.事件顺序记录；

5.屏幕图形显示。

计算机控制系统能够自动完成开停机程序、事故停机、操作运行菜单、定时报表打印、事故记录打印、全厂主要电气、油、气、水等系统的画面显示和数据显示。

运行操作人员可以通过功能键盘和屏幕菜单选定运行机组的工况转换操作、有功功率和无功功率的设定、全厂数据的调用、召唤打印报表等。

二.机组现地控制单元（LCU）

机组现地控制单元（LCU）设置于机旁，主机采用的是ABB公司的MasterPiece200-1型工业微机。

它与励磁调节单元、电液调速器、水泵水轮机控制单元、球阀控制单元等子系统是通过以并行的输入/输出信号的方式进行数据交换和控制调节的。

机组现地控制单元LCU的主要功能有：

●现地操作与监视

●数据采集与处理

●接口与专用功能

1.现地操作与监视作为中控室工作站的后备运行，只有当选择开关切换到现地手动位置时，现地操作才有效。

指示仪表在各个选择位置上都是有效的。

操作控制命令是发给处理站PS，由处理站进行监控过程数据的处理。

2.LCU处理站PS其主要功能为：

1　机组的各种电气量与非电气量的数据的采集。

2　机组安全运行监视。

与中控室工作站和机组继电保护装置等配合，完成对机组电气量/非电气量值的越限检查和对一些状态变量的状态监视、过程监视，在脱离中控室工作站的情况下，保证机组的安全运行。

越限检查和状态变量监视都是以成组报警形式显示在现地控制盘上，并传送到工作站。

3　手动与自动控制的数据处理。

④　与其它处理站，工作站及现地控制单元的数据交换。

⑤自诊断

3.接口与专用功能

①电气量变送器

②专用大功率输出继电器执行的输出放大

③机组振动及径向摆动监测

④转速检测

⑤同期

4.监控功能

控制功能将由现地操作盘手动启动，或者由中控室内的工作站启动，或者由电气保护装置自动启动，或者在发生不允许的越限或状态改变情况下将由处理站本身启动。

①起动前的起动条件监视

当机组处于停机备用状态时，检查其是否具备发电或抽水起动准备条件（例如气压、油压、主辅设备状态有无故障等），如有异常情况，除在现地指示外，还应上送工作站显示。

②顺序控制和监控

完成并监视下列顺序控制过程：

停机→发电停机→抽水满抽水→满发电发电→满负荷抽水发电→停机抽水→停机

连续监视各顺序执行过程正确与否及执行时间，遇到顺序阻滞故障，则将机组转到停机状态，并显示报警。

顺序控制与监视程序可在现地控制盘上手动启动，或由工作站起动。

主要顺序执行步骤将在现地控制盘上显示，并在工作站上显示。

③单步自动控制

单步自动控制的作用和顺序控制相同，但是各步程序执行必须由现地控制盘上手动指令启动。

④机械保护

一旦发生不允许的越限及欠限或不允许的运行状态情况下，以自动或手动方式启动快速停机或紧急停机程序。

⑤紧急停机

紧急停机可以由现地控制盘手动启动，该控制命令具有最高的优先控制权，超越所有的控制功能。

⑥电压有功及功率因数整定

能够以手动或自动方式在现地控制盘及工作站上进行整定调节。

⑦同期

可进行两种同期方式的选择，既自动准同期和手动准同期。

同期方式在机旁盘选择。

a.自动准同期

用于机组自动准同期的一套自动同期装置位于现地控制盘内。

b.手动准同期

通过检查电压差、频率差及相角手动进行同期，同期仪表位于中控室返回屏上。

为了防止机组非同期并联的可能性，同期设备上装设了同期检查继电器，作为机组同期相角鉴定的外部闭锁。

8测量与显示

在现地控制盘上装设了下列表计及测量仪表：

1个频率计1个定子端电压电压表

1个有功功率表1个无功功率表

1个功率因数表1个定子电流安培表

2个具有脉冲输出及逆止装置的有功电度表

2个具有脉冲输出及逆止装置的无功电度表

一套手动控制的操作装置

一套自动控制的操作装置

一套报警及位置指示的显示装置

三.电站公用及辅助设备控制单元（SCU）

电站公用及辅助设备控制单元（SCU）设置在继保室，其主机为ABB公司的MasterPiece200-1工业微机。

SCU主要功能是对110KV开关站、全厂公用控制设备、厂用变压器、上下库闸门和上下库水位等监视、测量和控制。

由于上库距厂房较远，故在上库设置一远程输入输出卡RIO，通过电话线进行通讯，同时SCU还负责向电站RTU输出全厂的一些主要运行参数数据（并行输出），RTU通过微波主通道和载波备用通道与宁波调度中心进行通讯。

1.SCU主要功能包括以下四方面：

●电站辅助设备及尾水闸门控制装置的数据采集；

●110KV升压站监控；

●上水库的远方监视和控制；

●与调度中心的远程终端的接口。

站控制单元SCU包括处理站PS和与电站设备及远程终端的接口。

2.处理站PS执行的功能：

⑴110KV升压站、电站辅助设备、尾水闸门的电气量和非电气量数据的采集。

数据将显示在工作站上。

⑵电气量及非电气量值的越限检查；越限值将显示在工作站上。

⑶隔离开关及断路器远方操作和110KV主变压器分接头调整以及尾水闸门控制。

⑷通过电话线与上水库输入/输出终端RIO通信。

⑸与调度中心远程终端RTU通信的接口装置。

⑹与其它处理站及工作站的数据交换。

⑺自诊断

3.与电站设备及远方终端的接口

⑴110KV升压站及电站辅助设备的电量变送器；

⑵110KV升压站及下水库的出口输出放大继电器；

⑶上水库输入/输出终端，数字输入为干接点，模拟输入为4~20毫安电流，数字输出为220V交流≥2安；

⑷远程终端接口

数字输入为48V直流，模拟输入为4~20毫安电流，数字输出为48V直流，模拟输出为4~20毫安电流；

⑸上水库远程通信采用接口装置V24/RS232C，美国交换标准编码，位速率110~9600位/秒。

四.常规控制

在中控室内设五面返回屏。

返回屏上模拟显示全厂主接线、断路器和主要隔离闸刀位置，机组运行工况和设备事故、故障光字信号。

返回屏上还装有主要电气设备的测量表计和上下库水位显示计，以监视全厂主要设备运行情况。

CMS系统简要操作说明

一.中控室开、停机及工况转换说明

当需要从中控室控制机组时，现地控制面板上的选择开关S101的位置必须在“远方”位置。

这样，闭锁了现地单元面板上除紧急停机按钮（ESD）外的所有命令。

机组的控制权交给了中控室的AS520工作站完成，操作人员可以在中控室通过调出所需的图形画面来控制电厂的生产过程。

1.首先，控制人员通过图形选择功能，选择所要求操作的图形，根据调度要求，选择相应的命令并给予确认。

例如，开机、停机、发电转抽水、抽水转发电等。

此时计算机就会根据你的命令自动执行，并在画面上显示相应的返回信息，待开机或工况转换成功后，通过设定点功能，按调度要求设定每台机组的有功、无功和运行方式。

（注：

由于设计上的原因，主变分接头开关需要根据发电和抽水的要求，手动在中控室返回屏上操作，使分接头处于合适的位置）

2.机组正常运行后，操作人员应经常检查屏幕上的报警信息和事件信息。

当出现报警信号后，必须得到操作人员的及时确认，同时，要了解此报警的类别和危险情况，做出相应的处理，并及时通知有关人员。

3.操作人员还可以根据需要对模拟量信号进行趋势显示，以便分析和判断该模拟量的趋势，便于提前发现事故隐患。

工作站除了在事件和报警出现时会自动在打印机上打印相应信息外，操作人员还可以通过硬拷贝键在硬拷贝机上打印出屏幕显示的内容，便于保存和为以后事故分析之用。

当LCU面板上的选择开关S101不在“远方”位置时，中控室屏幕仍显示机组的实时信息，只是不能发出命令。

值班人员在接班时应在显示屏幕上检查了解下列内容：

a.机组的运行方式；

b.所有被确认过的报警信号的内容；

c.了解所有运行变量是否有可能对运行机组或公用设备产生危险；

d.打印机和硬拷贝机工作正常，无卡纸现象。

二.机组现地控制单元操作说明

正常情况下机组应该在中控室进行控制，当机组处于调试或系统存在某些故障时，机组就可以在现地控制面板上进行手动或现地自动操作。

现地控制单元上有反映机组出口的频率、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和手动同期用的表计，其控制面板上有相应的返回信号灯和控制按钮，操作人员通过控制面板可以完成机组有关控制操作。

1.现地自动方式

当选择开关S101处于现地自动位置时，机旁盘可完成各种工况和发电单步启动。

在发电工况时，可完成开机、停机及发电转抽水工况。

当需要开机时，先看机组准备灯H121是否点亮，如满足要求，则可同时按开机命令S121和发电确认命令S123，当系统接收到开机命令会点亮S121中的指示灯，机组自动进行开机，直到并网，此时运行指示灯H122亮，开机完成。

当需要停机时，同时按停机命令S122和确认命令S123，同样，系统接收到命令后会点亮S122中的指示灯，机组完成正常停机，直至静止指示灯H111亮。

当需要发电转抽水时，同时按发电转抽水命令S124和确认命令S123，其余情况与上述类似。

在水泵工况时，可完成开机、停机和抽水转发电工况。

需要开机时，同时按S131和S133，需要停机时同时按S134和S133。

其它情况与发电工况相类似。

在现地自动方式下，发电工况机组可以进行单步启动，此时先按单步运行命令S194，然后按发电开机命令S121，再通过逐步按下一步命令S195，机组会一步一步地完成从静止到并网发电。

通过S195中的指示灯，计算机会告诉你每一步的完成情况。

注意：

水泵工况下不能单步运行，否则将会引起“紧急停机”！

在现地自动方式下，在机旁盘可以操作按钮S142，手动切除发电工况断路器52G。

由于设计上的原因，机旁盘在现地自动方式下不能设定负荷和电压，在工况转换时也不能设定主变分接头的位置。

2.现地手动方式

当选择开关S101处于现地手动位置时，在机旁盘可进行以下操作：

a.手动对励磁装置和调速器的操作，S161励磁投入，S162励磁退出，S163励磁自动，S164励磁手动，S165功率因数投入，S166功率因数退出，S171DTL开，S172DTL关。

按下该命令后，如果命令被执行，则相应按钮中的指示灯会点亮，命令执行完成，相应指示灯熄灭，恢复原来的状态。

b.手动对励磁装置和调速器的调节，可以通过按S167使功率因数增、S168使功率因数减，S169使电压升、S170使电压降，S173使转速增、S174使转速减，相应命令的执行要通过相应的表计来观察，当变化到设定值后，放开相应的按钮，调节完成，调节的速度由软件决定。

c.手动操作断路器和隔离开关。

在机旁盘可以手动切除发电开关52G、抽水开关52M和抽水启动开关52SB，这三个按钮都需要先旋转到相应的位置后，再按命令，系统给予执行。

S142可以在分合位置操作52G，S143操作52M，S144操作52SB。

d.手动操作冷却水、加热器、减载泵及风扇的投退。

S181投冷却水，S182停冷却水；S183投加热器，S184停加热器；S185投减载泵，S186停减载泵；S187投冷却风扇，S188停风扇。

按下该命令后，如该命令被执行，则相应按钮中的指示灯会点亮，命令执行完成，相应指示灯熄灭，恢复原来的状态。

e.手动操作进水闸门和尾水闸门。

S211开启进水闸门，S212关闭进水闸门；S201开启尾水闸门，S202关闭尾水闸门，其它状态与d相同。

三.现地方式：

现地方式包括以上二种方式，即现地自动方式和现地手动方式。

在现地方式下，有一些共同的操作方式。

1.孤立运行方式：

可通过选择开关S103使系统处于孤立运行方式，孤立运行方式指机组与系统解列，机组直接给本地负荷供电，其电压频率由本机组决定。

此信号送入同期装置和调速器等。

在中控室控制时无孤立运行方式。

2.同期方式：

在现地方式，同期装置可选自动准同期、手动准同期和试验方式。

而在“远方”控制方式下，同期装置则只能处于自动准同期方式。

同期并列方式

通过选择开关S125可使同期装置处于并列自动、手动、试验和关等位置。

当需要选择同期方式时，可将S125旋到相应位置后，再按确认按钮S126，如果选择完成，则S126中的指示灯被点亮。

a.自动方式：

同期并列由同期装置自动完成，无需人工干预。

b.手动方式：

同期并列由操作人员完成，操作人员观察同期表，根据需要分别按S169、S170、S173、S174调整电压和频率，等条件满足后，手动按S142命令，通过同期装置，发出对52G的合闸命令，此时，同期装置用于检查合闸条件，闭锁超出范围的合闸命令。

c.试验方式：

用于检查同期装置的功能，测量电压和速度调节的特性。

所有功能与正常方式相同，只是输出的合闸命令信号送往试验继电器上，而不送往断路器的合闸线圈。

操作步骤是：

①先方式选择，再确认；②再按试验启动命令S127，当命令执行后发出合闸命令时，S127中的指示灯点亮。

当测试完成后，指示灯H123亮，说明装置OK！

3.其它操作

在现地操作面板上还设置了紧急停机按钮S191，无论在什么情况下，只要一按S191都会使机组紧急停机。

设置紧急关闭进水闸门S213、紧急关闭尾闸S203。

设置同期/振动复位按钮S193，使同期装置和振动监测装置复位。

设置停机复位按钮S192，如果发生了事故停机，操作人员应在现地控制单元上进行确认。

在停机的事故因素排除之前机组不能启动，只有当机组的停机原因消失后，才能完成对机组事故停机的确认复归。

设置试验灯选择开关S104，当S104处于“开”的位置时，信号指示灯处于正常状态，当S104处于试验位置时，所有信号指示灯都被点亮，如有不亮的则说明该灯泡损坏。

四.AS520关机操作

⒈　按键盘或屏幕底部动态键systemconfig　键使系统进入配置；

⒉　再按此时画面中的动态键Ｄ７“station”键；

⒊再按此时画面中的TeminalWindows键，中止ABB应用程序；

⒋键入命令$SU，出现password提问；

⒌键入口令vm—guld，进入UNIX状态；

⒍键入命令cd/etc，然后再键入命令Shutdown–h0。

⒎此时进入关机状态，当机器停止后关闭电源。

开机时只要打开电源，系统将自动引导约5分钟后直接进入ABB用户程序。