摘要：介紹了槽門灘水電站綜合化技術設計，分析了小型水電站實施微機綜合自動化技術取代常規二次保護的優越性，并取得良好效益。
　　關鍵詞：電站，微機綜合自動化
　　1前言
　　20世紀是現代科技和信息技術高速發展的時期，如電子技術、計算機應用技術已廣泛地應用于國民經濟建設的各個領域，并取得了很好的經濟效益。目前，國內許多電廠（站）正朝使用微機綜合自動化技術而實現“無人值班”或少人值守的方向不斷邁進，并取得了可喜的經驗和成果。瀏陽市地處湖南省山區，河流眾多，雨量充沛，擁有豐富的水力資源，近年來全市在小水電建設方面取得了很大成績。由于種種原因,瀏陽市小型水電站多采用簡單的控制保護裝置：如熔斷器，單一的過電流保護或采用機電型的保護裝置，人工操作，個別的采用集控臺，應用先進技術甚少。因此，農村小型水電站存在運行水平低，經濟效益不高，安全事故頻繁，運行人員多、素質低等問題。如何減少電站的運行人員，提高運行水平，增加電站的技術含量與經濟效益，微機綜合自動化技術在得到應用是當前小型水電站急需解決的問題。
　　瀏陽市槽門灘水電站于2006年建成投運并網發電,該電站微機綜合自動化的成功應用,是瀏陽市新建小水電站的第一家,經過三年多的運行,已顯現出了其優越性,結合該電站的實際情況,現就微機綜合自動化在小型水電站的應用問題作一淺析探討。
　　2電站基本情況
　　槽門灘水電站位于瀏陽市棖沖鎮，為瀏陽河梯級開發電站，屬徑流式水電站，電站裝機容量為3×1600kw，水輪機型號：ZDT03-250，發電機型號：SFW1600-40/3300，發電機出口電壓6.3KV，電站升壓站設1臺6300KVA主變，出線1回35KV線路，針對槽門灘電站建設工期短、見效快；電站遠離城市，可持續性特點。從控制投資規模、提高供電可靠性、供電質量考慮采用先進技術設備，以減少一次性投資和長期運行費用，本站采用長沙華能公司生產的MTC-3型水電站微機綜合自動化系統，以實現少人值守的需要。
　　3MTC-3型水電站綜合自動化系統系統概述
　　MTC-3型水電站綜合自動化系統采用分層分布式結構。分層控制結構方式是將整個控制系統按控制的性質、復雜的程度和組織結構分成不同的層，各層完成各自的功能，各層之間用通信聯系（功能控制層尚受現地控制層的繼電控制）。凡對整個系統有全局性的影響，需要廣泛協調的監控功能由上一層來完成，而局部性的監控功能則由相關的下一層來完成，下一層除了承擔分配給它的功能外，還接受上一層的指導和制約。MTC-3型水電站綜合自動化系統應用先進的微機技術具有微機保護功能、微機遙測功能，微機遙信功能、微機遙控功能，實現水電站綜合自動化系統的監測、控制、保護及通訊管理等。
　　4槽門灘水電站MTC-3型水電站綜合自動化系統配置方案
　　MTC-3型水電站微機綜合自動化系統上位機層與現地控制層有多種方案可供設計時選擇，1現地控制單元配工控機以太網，本方案對各現地控制單元接入工控機通訊接口板，工控機通過以太網與上位機系統連接，這種方案的優點是上位機故障時，所有現地控制單元可獨立運行，缺點是造價高；2、現場總線網，本方案對各現地控制單元通過現場總線接入上位機，其優點是成本低，但網絡性能較低。槽門灘水電站屬于容量較小且投資較少的水電站，根據水電站實際監控功能的需求情況，進行技術經濟性能綜合比較，選擇性能價格比優越的配置方案。我們采用現場總線網的配置方案（見下圖），為增強系統的可靠性在本方案上增加觸摸屏。
　　
　　4.1系統結構
　　槽門灘水電站采用以計算機監控保護為主、簡化常規控制為輔的監控方式，組成電站微機綜合自動化系統。槽門灘水電站綜合自動化系統采用分層分布的開放式控制結構，網絡采用現場總線結構。
　　自動化系統結構分為三層：
　　1、上位機層：根據槽門灘水電站的規模、特點、在系統中的作用、地位、功能要求等，電站控制層設備設在中央控制室,由主機操作員工作站的后臺監控系統組成，以全中文WINDOWS2000XP以上版本作為系統平臺，面向對象、全模塊化、標準數據庫結構，軟件采用堆疊模塊組成，各模塊獨立完成相應功能，編程易擴展、易組態、全開放。采用界面友好的“互動型”操作系統，單臺主機組網，可遠傳調度的立體結構模式；通訊靈活，支持多種規約，并提供驅動開發接口，擴展新規約簡單方便。
　　軟件組成：
　　A、系統軟件：
　　(1)組態軟件：可連接各單元模塊，自動識別其類型、配置等相應資源，利用工具包各類軟件，可由用戶自動生成各種畫面、報表等信息。
　　(2)功能軟件：畫面顯示功能、參數設置功能、操作控制功能、與調度系統、GPS、直流系統、電子式電能表等的通訊功能及時間順序記錄（SOE）功能，系統自動診斷功能。
　　B、應用軟件：
　　（1）數據采集與處理軟件；（2）系統管理軟件；（3）人機聯系軟件；（4）權限管理軟件；（5）歷史數據軟件；（6）擴展通訊軟件；（7）自診斷軟件。
　　硬件平臺：主機（PⅣ3.0GMHZ/1G內存/160G硬盤/聲卡/鍵盤/鼠標/音箱）顯示器：21＂高分辨彩色顯示器；寬行打印機：LQ-1900K；UPS電源：1000VA；電腦工作臺一張。
　　2、現地控制層
　　現地控制層的配置依槽門灘水電站的特點按被控對象設置機組LCU屏3塊、開關站及公用設備LCU屏1塊、機組保護屏3塊等。
　　機組LCU和升壓站及公用設備LCU,由人機界面終端(液晶觸摸屏)、PLC可編程控制器、準同期裝置、溫度測量裝置、轉速信號測量裝置、數字式測量儀表和簡易常規控制、保護、信號設備（如剪斷銷信號裝置、手動操作開關、信號燈等，用于常規手動控制與監測）等組成。機組LCU監控范圍包括水輪機、發電機、進水口閘門和機組附屬設備，負責對水輪發電機組、電氣一次設備及機組附屬設備等實時監控；開關站及公用設備LCU公用設備監控范圍包括升壓站的主變、廠用變、電氣一次設備、全站公用設備等實時監控，負責對升壓站電氣設備等實時監控，完成對全站公用設備的監視、控制。
　　各保護單元全部采用微機保護，均采取集中組屏方式放于中央控制室，各保護單元相對獨立，能獨立完成其保護功能，具有滿足現場要求的發電機、變壓器、水輪機、送電線路、廠用變等設備的保護功能，控制和保護單元均有獨立的PLC構成，采用一對一結構，每個回路有獨立的PLC完成，并通過通信接口向后臺監控系統傳送保護信息。

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