
【主题词】水电站自动化 自动化系统 二次系统 技术改造 无人值班 TCM
南山水库位于浙江省嵊州市长乐江支流的南山江上,水库总库容1.03亿m3,是一座多年调节的大型水库。电站建于1970年,装机3×1250kW。南山水库电站的二次测量、控制、保护等设备原采用的是继电器逻辑控制,迄今已运行了30年,设备陈旧,保护方式落后,自动化水平低,大部分元器件目前已属淘汰产品,备品备件解决困难,同时由于常规继电器逻辑控制操作、维护复杂,故障率高,影响电站的安全运行。
为提高电站的自动化水平,实现高效、先进、可靠的电站技改目的,南山水库电站二次部分技术改造采用加拿大引进的Powerbase新型水电站计算机监控系统。该水电站计算机监控系统采用分层分布式硬件结构,由可选的各个模块组成,采取模块化编程,实现对水电站的自动监测、控制、调节和保护,使电站运行高度自动化。电站计算机监控系统由上位工控机主站和下位测量控制保护单元(LCU)两个层次组成,上位机主站与下位机LCU间通过SIM通讯进行数据交换。整个系统结构简洁明了,并且上位机、下位机各单元之间均可独立工作,每一设备的故障均不影响系统的持续运行。系统的“开放”设计原则,使系统扩展方便、组态灵活、适应性强,满足电站在不同时期的需要。
1Powerbase计算机监控系统配置及主要功能
系统上位机硬件包括工控计算机、显示器、打印机。下位机测量控制单元有:水轮机/发电机控制模块TCM-30、控制扩展模块EXP-30、现地操作显示模块GDI-20、发电机保护及测量模块GPM-30(包括10路温度巡检)、差动保护模块DPM-30、Optocom总线、LCM导叶测量变送器、ACC-007电子测速变送器、微机线路保护装置、主变微机保护装置、公用设备控制PLC等。
1.1上位机
上位机主要完成全厂运行自动化及其管理,历史数据存档、归档、检索、报表生成,运行操作记录,故障报警,各种画面显示,与调度自动化系统联网等功能。1)电站控制;电站监视;2)事故、故障报警和处理;3)数据采集和管理;4)事件记录;5)数据打印;6)模拟屏实时状态显示、驱动。
1.2机组控制保护单元
机组控制保护单元是由可选的各个模块组成,用户根据需要选择模块,模块均是从加拿大引进。用较少的费用便可灵活提供特殊的控制性能。操作控制分为从保护控制到后备保护,每个模块包括一个高速的微处理机和容错安全回路,带必要的操作软件以控制某一操作功能,每台水轮机/发电机的控制模块都固定在一个标准的控制柜内。每个模块都有接线端子,接线简单,便于维护。一个显示模块固定在控制柜面板上并与柜内的每个模块通讯,提供操作、保护和测量参数数据显示。一旦所有模块内部连接好并选择了设定参数,系统便可运行。