發布日期：2022-07-14 點擊率：32
小水電站微機自動化,是改善和提高電站運行條件,保證電站安全可靠運行,提高水電站綜合經濟效益的重要措施,也是技術進步的標志。
1 虎跳水電站的微機自動化裝置
(1)水電站基本情況:
虎跳水電站位于珠江水系的黃華江二級支流上,電站裝機2×2500kw,年發電量1981萬kwh。電氣接線采用兩機一變擴大單元接線,從發電機出口電壓 升至110kv并網運行。電站實現了全微機自動監控,為流域梯級電站優化調度,實現遠程中心控制打下良好基礎。為當地小水電站建設起到帶頭和示范作用。自2002年9月投入運行以來,效果良好。
(2)水電站微機系統配置:
電站的監控部分采用sjk-3000微機監控系統,保護部分采用微機系列保護裝置,勵磁部分采用gec2-a1型的plc微機勵磁裝置,調速器采用tdbywt型步進電機plc微機調速器。
微機監控系統應用分層分布式結構,由主控層和現地層組成,兩層設備功能各自獨立,互不影響,在主控層設備退出運行時,現地層能獨立完成全站運行。分布結構使現地設備的控制彼此獨立運行,模塊化的軟件結構,檢修維護方便。主控層與現地層之間采用100m星型拓樸單以太網絡結構進行數據交換,數據傳輸速率高,實現主控層實時顯示現地層的動態數據,數據庫實時自動更新,歷史數據庫完整保存。主控層硬件由兩臺nuprorack615的工控機組成:一臺為主機,另一臺為備機的冗余配置,當主機出現故障時能自動切換到備機工作,當主機恢復正常時能自動切回到主機工作。兩臺微機均采用windows2000操作系統為平臺,載以南思監控軟件nspro2.0組成監控系統的主控層。nspro2.0監控系統在虎跳水電站的應用中,制作了運行監視、主接線圖、開停機流程、保護定值、實時和歷史報表、實時和歷史曲線,歷史事件、輔機狀態等11個項目。
主控層系統具備:①電站運行安全監視功能,包括機組運行狀態各電量、輔機狀態、越限報警記錄、事故記錄、故障狀態、溫度趨勢的監視；②數據的采集及處理功能,實時采集現場各種監測量,包括開關量、模擬量、測試量,并進行數據計算、越限報警、變位報警、電量累計、功率總計；③機組順序控制功能,系統接收運行人員開停機指令實現機組按順序自動啟、停機；④機組調節功能,實現發電控制及經濟運行(agc),實現自動電壓控制或機組無功功率聯合控制(avc),以及人工指令控制；⑤定值設定,報表的生成與打印功能,包括事件列表、歷史報表等打印功能；⑥語音報警功能,當出現設備變位、狀態異常、保護裝置動作時,通過多媒體系統進行語音報警；⑦人機交互界面友好,全中文顯示,簡捷、直觀、操作方便,即使不太熟悉計算機的運行人員也能在短時間內掌握操作方法。
現地層由微機監控系統的公用屏、機組自動屏、測溫制動屏、同期屏、電表屏構成。公用屏內硬件主要由美國satecpm130p電量采集裝置,西門了 s7-300可編程控制器(plc),康泰克contecipc-m40一體化工控機組成。pm130p負責采集110kv(35kv)線路有功、無功、電壓、電流、功率因數、頻率等量,實時顯示和上傳給一體工控機；s7-300plc負責采集開關站,油、氣、水,保護裝置等設備開關量,執行plc程序對各輔機設備實施自動化控制,一體化工控機接收plc、pm130p、電表和保護設備上傳的信息,顯示運行數據并上傳至主控層計算機。機組自動屏內硬件主要由美國satecpm130p電量采集裝置,西門子s7-300可編程控制器(plc),康泰克contecipc-m40一體化工控機組成。 pm130p負責采集機組有功、無功、電壓、電流、功率因數、頻率等發電機參數,實時顯示和上傳給一體工控機,并上傳機組出力狀態至plc。plc機組自動屏中主要功能是:①實現機組開停機的自動控制,控制指令既可在屏上按鈕發出,也可由屏上工控機遙控,或由主控層工控機遙控發出；②實現自動調節有功功率,準確迅速執行調節命令；③實現調速器油泵自動控制。一體化工控機負責收集plc、pm130p、溫度巡檢儀的上傳信息,實時顯示和上傳給主控層計算機,并下傳控制命令(遙控或遙調)給plc。
(3)電站微機系列保護裝置:
微機系列保護裝置包括線路保護屏、變壓器保護屏、發電機保護屏。微機保護系統采用分層多cpu并列運行的系統結構,每個cpu由單獨的開關電源供電,可靠性高,檢修維護方便。各模塊系統相關性少,工作運行獨立,單元管理機采用一體化工業控制計算機,集中人機接口和信息處理人機接口界面,可在線進行10進制方式的定值修改。故障報告及調試信息自動存入工控機硬盤,可隨時查閱和打印輸出,并具備軟硬件自檢功能,有更高可靠性。
(4)電站微機勵磁系統:
電站采用gec2-a1型微機勵磁裝置,采用西門子全數字6ra70調節器,s7-200可編程控制器plc,操作單元采用西門子6英寸觸摸屏,簡體中文顯示各種運行狀態、參數設置、報警信息、在線幫助等畫面,操作直觀、簡便,準確地了解勵磁系統現場運行情況。通過勵磁調節器上的rs-485接口,或可編程控制器上加以擴展,既可連接plc,也可直接連接上位機,與電站整體計算機監控系統緊密連為一體。具有恒流、恒壓、恒功率因數等多種勵磁方式,在恒發電機電壓的運行方式中,可跟蹤電網電壓自動起勵。
(5)電站微機調速器系統:
電站采用tdbywt型步進電機plc微機調速器,利用美國進口步進電機,配合三菱公司的plc進行控制工作,操作界面采用觸摸屏,簡體中文顯示各種運行狀態、參數設置、報警信息、在線幫助等畫面,操作方便直觀。該調速器采用交、直流兩用工作電源,電網失壓時工作有保證；運行調節準確,響應迅速,具有機頻自動跟蹤電網頻率,機組起動并網迅速準確。設有rs-485接口,與上位機進行數據通訊,與電站整體計算機監控系統緊密連為一體。
2 微機自動化運行的特點
電站在2002年9月26日投入運行以來,經過一年的運行實踐,微機自動化系統裝置具有以下特點:
(1)微機自動化程度高,運行人員每班可以減少到2人,還可以實現無人值班,大大地降低勞動強度,使電站發電成本降低,效益顯著提高。
(2)開機令條件滿足后,主控機的鼠標(或現地層工控機)發出開機令到成功并網不足2min,比常規的同期裝置要縮短8～10min,提高了水能利用效率。
