摘要：浙江省金華市沙畈電廠作為浙江省重點(diǎn)水利建設(shè)項(xiàng)目，在供水、灌溉、發(fā)電、防洪等方面發(fā)揮著巨大作用。隨著電廠的不斷發(fā)展進(jìn)步，傳統(tǒng)運(yùn)行方式已不能滿足發(fā)展需要，因此計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正顯現(xiàn)其重要作用。本文從沙畈電廠概況、SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置及構(gòu)成、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要功能以及未來發(fā)展方向等四個(gè)方面對其進(jìn)行了簡要說明。

關(guān)鍵詞：沙畈電廠 ; SDJK-2000計(jì)算機(jī)系統(tǒng); 系統(tǒng)功能; 發(fā)展方向

Abstract: This article from the Shafan plant profiles, SDJK-2000 computer monitoring system configuration and composition, computer supervisory and control system main function and the future direction for the development of four aspects has carried on the brief description.

Key words: power plant computer system in Shafan; SDJK-2000; system function; development direction

中圖分類號：F224-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域也得到了較快發(fā)展，其在水電站、電廠等地的有效應(yīng)用，為提高工作質(zhì)量和工作效率發(fā)揮了不可忽視的作用。本文就計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)在沙畈電廠中的具體運(yùn)用進(jìn)行簡要闡述。

一、沙畈電廠概況

浙江省金華市沙畈電廠位于金華婺城區(qū)沙畈鄉(xiāng)境內(nèi)、錢塘江上游金華江支流白沙溪上，距離金華市區(qū) 5 0km。壩址位于金蘭水庫大壩上游 2 0km沙畈村附近，水庫庫容為 85 5 5萬m3 。沙畈電廠裝機(jī)2X5000KW，年平均設(shè)計(jì)發(fā)電量為2200萬度，1996年3月投產(chǎn)。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，采用新技術(shù)、新設(shè)備從而帶動(dòng)電廠的發(fā)展已成為時(shí)代所趨。為此沙畈電廠在2011年11月對水輪發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級改造,采用SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

二、SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置及構(gòu)成

沙畈電廠SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)集多種功能于一體，以“開放”系統(tǒng)為設(shè)計(jì)原則，采用分層分布結(jié)構(gòu)模式，設(shè)計(jì)上遵循模塊化編程，以工業(yè)級微機(jī)為上位機(jī)，以可編程序邏輯控制器P L C、微機(jī)保護(hù)裝置、智能采集與遠(yuǎn)傳裝置RTU(如智能電參數(shù)測量儀、溫度巡檢儀及其它的智能采集與遠(yuǎn)傳裝置)等構(gòu)成其控制測量單元LCU，在工作中能夠有效對水電站進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了電站的高度自動(dòng)化運(yùn)行。

系統(tǒng)構(gòu)成上，SDJK-2000水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由上位工控機(jī)和下位測量控制保護(hù)單元(LCU)組成。運(yùn)行過程中，上位工控機(jī)與下位機(jī)LCU通過RS232/RS485通訊服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，上位機(jī)與下位機(jī)各單元之間獨(dú)立性強(qiáng)，其中某一設(shè)備出現(xiàn)故障將不影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

具體來說，上位機(jī)的硬件構(gòu)成主要有工控機(jī)、19″SAMSUNG顯示器(分辨率1440*900)，打印機(jī)，其中上位工控機(jī)由通訊服務(wù)器、主控機(jī)組成;下位機(jī)構(gòu)成主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、可編程邏輯控制器PLC、溫度巡檢儀、發(fā)電機(jī)、主變和各電壓等級線路微機(jī)保護(hù)裝置等。

三、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在沙畈電廠中的主要功能

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有擴(kuò)展方便、組織靈活、自動(dòng)化程度高、適應(yīng)能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢，能夠在電廠的發(fā)展過程中持續(xù)發(fā)揮作用，滿足電廠各個(gè)不同時(shí)期的需求。SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的分層分布智能式結(jié)構(gòu)，適合系統(tǒng)擴(kuò)展與其它自動(dòng)化系統(tǒng)的銜接，其在沙畈電廠中的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、電廠數(shù)據(jù)的搜集與處理。SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)保持系統(tǒng)能對電廠水文監(jiān)控中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并在最短時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換與預(yù)處理，根據(jù)對象的性質(zhì)與特點(diǎn)進(jìn)行分類，按照模擬量、開關(guān)量、數(shù)碼量、相關(guān)量、計(jì)算量等類別對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，后存入數(shù)據(jù)庫中，便于日后研究。

2、電廠安全運(yùn)行監(jiān)視。在電廠運(yùn)行中，安全問題應(yīng)該始終放在首位，在運(yùn)行、操作、監(jiān)控、保護(hù)等各個(gè)方面都要貫徹安全生產(chǎn)的理念。計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)可以對電廠運(yùn)行的安全方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對電站運(yùn)行的正常工況、異常工況、緊急狀況進(jìn)行全面監(jiān)視，遇到問題可及時(shí)反映并解決。

3、設(shè)備操作監(jiān)視。電廠運(yùn)行方式主要分為自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行和退出運(yùn)行等三種方式，各方式之間相互獨(dú)立，互不影響。SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)能夠利用中控室設(shè)備以及相應(yīng)的控制軟件對電廠實(shí)行設(shè)備操作監(jiān)視，即開(停)機(jī)操作監(jiān)視、設(shè)備操作監(jiān)視、儀器輔助操作設(shè)備控制運(yùn)行方式的自動(dòng)監(jiān)視等。

4、事件統(tǒng)計(jì)及事件日志與報(bào)表。在電廠的運(yùn)行中，每天對設(shè)備運(yùn)行情況、設(shè)備操作情況和值班情況等進(jìn)行監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)，能夠成為日后評價(jià)與分析的有利依據(jù)，例如一年中開、停機(jī)成功率的統(tǒng)計(jì)，無人值班天數(shù)的統(tǒng)計(jì)、無事故安全運(yùn)行天數(shù)的統(tǒng)計(jì)等。利用該系統(tǒng)，可以對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)與驗(yàn)收。另外，相關(guān)管理人員要對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)每天統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)生成日志及報(bào)表，做好相關(guān)記錄、歸類工作與存檔工作，方便日后需要時(shí)調(diào)閱。

5、預(yù)警提醒。在電廠運(yùn)行的正常情況下，其設(shè)備溫度、軸瓦溫度、水庫水位的變化范圍與速率均有一個(gè)給定的常規(guī)范圍，當(dāng)趨勢變化速率超過限值時(shí)，SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)保能及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，提醒操作人員盡快采取措施解決，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

6、事故記錄。在電廠發(fā)生機(jī)械、電氣等故障時(shí)，SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)保持系統(tǒng)能夠立即響應(yīng)，并中斷運(yùn)行，協(xié)助相關(guān)工作人員及時(shí)記錄事故的名稱、發(fā)生時(shí)間、發(fā)生部位、設(shè)備動(dòng)作問題等情況，并提供相關(guān)畫面的記錄。尤為重要的是，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能按照事故發(fā)生的先后順序?qū)Πl(fā)生的事故及相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)作情況進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，電廠可按具體要求決定記錄的分辨率，然后進(jìn)行事故原因分析和處理方法分析。

7、人機(jī)接口。目前，人機(jī)接口在電廠中的利用發(fā)展空間巨大，電廠要實(shí)現(xiàn) “無人值班”(少人值守)時(shí)利用人機(jī)界面查詢現(xiàn)場狀況、診斷故障、檢修設(shè)備及測試設(shè)備功能等目標(biāo)，就要充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助下的人機(jī)接口。人機(jī)界面通常用 CRT LCD 顯示器或 LED 顯示器來實(shí)現(xiàn)，在SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)保持系統(tǒng)下，管理人員可在中控室或在調(diào)度控制中心通過人機(jī)會(huì)話，向操作員和程序員發(fā)出指令，并根據(jù)顯示器屏幕對電廠運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警，在事故出現(xiàn)時(shí)提出事故處理指導(dǎo)方案，隨時(shí)打印各類報(bào)表及修改、實(shí)施各項(xiàng)方案的命令進(jìn)行及時(shí)應(yīng)答

8、電廠的自診斷與遠(yuǎn)程診斷。在計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)下，可利用對各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)主輔或主備切換，從而有效定位損壞部件，在出現(xiàn)故障時(shí)有利于維修人員快速準(zhǔn)確定位，排查處理故障，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。

9、多媒體功能。SDJK-2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將多媒體技術(shù)與電廠的監(jiān)控系統(tǒng)有效結(jié)合在了一起，是目前多媒體應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新突破，在應(yīng)用形式、方法、風(fēng)格、技術(shù)等方面均表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)技術(shù)的一面。有助于實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、語音報(bào)警、實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的有機(jī)結(jié)合。

四、計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

目前，計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)在電廠中應(yīng)用廣泛，除SDJK-2000系統(tǒng)外，常見的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還有NPS2000微機(jī)監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)、NARI_NC2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與CMOS集成電路等，其發(fā)展空間十分巨大。因此，在電廠的運(yùn)行管理中，不能滿足于現(xiàn)有狀況，要不斷提高計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的作用，加大科研力度，將各項(xiàng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效結(jié)合利用，向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、人性化、軟件組態(tài)化、人機(jī)接口流暢化、控制無人化、低碳環(huán)�；�等方向邁進(jìn)，不斷完善與提高。

以網(wǎng)絡(luò)化為例，在電廠的發(fā)展方向中，要強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的重要性。電廠的運(yùn)行與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)控制單元與部件復(fù)雜繁多，如果不形成統(tǒng)一全面的網(wǎng)絡(luò)，將造成計(jì)算機(jī)及控制單元無法集體聯(lián)合動(dòng)作，阻斷了數(shù)據(jù)共享和資源共享的有效途徑。這種單獨(dú)分散運(yùn)行方式將僅僅起到代替常規(guī)自動(dòng)控制設(shè)備的作用，不利于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)越性的發(fā)揮，在事故及問題發(fā)生時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)與處理。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)在沙畈電廠中的運(yùn)用，為我們提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，我們要加大科研投入力度，加強(qiáng)創(chuàng)新，將各項(xiàng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完美結(jié)合，使其在各個(gè)領(lǐng)域更加高效地為社會(huì)服務(wù)。

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