[摘要]通过对鸭河口水库右岸电站应用微机监控系统情况的介绍，总结出水电站应用微机监控系统的优越性，结合对监控系统实现过程的回顾总结，可给有改造任务的电站提供参考建议。图1幅。

[关键词]微机监控系统自动控制工作站现地控制智能设备建议

1电站基本情况

鸭河口水库右岸电站始建于1980年，1982年并网发电。原装机容量3×3000kW，常规继电保护，CT-40机械式调速器，自复励静止励磁，主阀应用油压自动操作控制，油、气、水系统均可实现自动控制。因主机是文革时期制造，属“三边”(边研究、边设计、边制造)产品，存在问题较多，于1997-2001年进行了增容改造，现装机容量3×3400kW；励磁系统原始设计应用的是晶体管分立原件组成的调节器，因故障率高、维护不方便等原因，于1996年改为集成电路调节器，在2001年又因励磁变压器老化等原因，更新改造成MLD-3型自并励励磁系统。

2存在问题与实现微机监控系统的可行性分析

电站运行至今20多年，再如上主机增容改造后一些运行参数的改变，现存在问题较多，主要体现在：1)CT-40调速器因自身设计上的缺陷，在主机增容后出现了调节速度慢、调节不稳定等现象；2)二次回路因长时间运行，一些设备陈旧老化，加上多次检修变更接线，现在3台机屏面布置有差异，接线原理也不尽相同，运行中经常出现不动作或误动作现象；3)因当时的技术水平相对落后，选用的自动化原件简单，没有与水电站的应用环境很好结合，现大部分自动控制原件都失去了原功能，或闲置，或拆除，正常的操作基本上都是手动进行。

水电站微机监控系统因运行可靠性高，安全、经济，实用性强，操作方便，可减小劳动强度等优点，在《农村水电技术现代化指导意见》的框架下，结合电站运行中遇到的实际问题，有必要对电站设备实施微机监控系统的改造。

3监控系统组成

选用的监控系统采用分层分布开放式的结构，主要有由主控制(上位机)级、现地控制单元(LCU)组成的MTC-3F发电厂综合自动化系统、智能设备、连接总线等部分。综合自动化系统结构(见图1)。

3．1主控制级微机监控系统的组成

主控制级由微机及中控室有关设备(UPS、打印机、通讯卡等)、软件组成，是电站的实时监控中心。在中控室设置1套主机／操作员工作站，负责全厂信息量(遥测、遥信、遥控)的处理及人机对话。同时在主控级网上配置1台工程师培训站，可作为主机的备份；2台微机的功能可相互转换，互为备用。

3．2现地控制(LCU)的组成

单元控制级按被控对象性质分为机组控制单元、开关站及公用设备控制单元。每台机设置1套LCU，主变、线路及全站公用设备设置1套LCU。机组现地取消常规的机组自动盘，机组自动操作控制功能由编程控制器(PLC)为核心构成，正常时PLC作为LCU的一部分，与智能自动装置一同接受上位机或中控室运行人员通过微机发出的命令，通过执行机构对机组实行控制和调节。各LCU都带有操作面板(液晶显示触摸屏)作为现地人机联系手段，LCU可脱离微机系统独立运行，也可以通过简化常规回路实现机组手动操作，与微机励磁系统和微机调速器一道实现机组的开停机控制和功率调节。

每台机配置1台WWJ-1A微机温度巡检装置、1台WSX-2A转速信号装置；3台机共设2台WTQ-2A微机自动准同期装置，其中1台作为主同期装置，另1台备用。

与机组操作有关的电信息、技术供水、刹车板位置等信息进入相应机组LCU；与机组操作联系不太紧密的公共信息，根据自身特点有选择的进入公用LCU。选择油压装置油压、高低压压缩空气气压、压力管道水压进入公用LCU，只监测实时数据，不做控制。

3．3智能设备的构成

采用的智能设备有YWT-3000型微机调速器、PWL-2A微机自并励静止励磁系统、爱默森微机直流充电装置等，通过RS-485现场总线结构连接，与综合自动化系统一起组成完整的微机监控系统。其中微机调速器是在原CT-40机械调速器的基础上改造而成：保留原执行机构，只改调节部分，仅仅把原调速器的机械调节柜更换成YWT-3000型微机调速柜，而接力器与油箱保持不动；励磁系统保留励磁变压器与主回路不动，只改调节柜与功率柜。通过技术分析可保证智能装置功能不变。

图1综合自动化系统结构图

4监控系统特点

系统采用分层分布开放式网络结构，系统的软、硬件均采用模块化、结构化的设计。监控软件采用全模块化、结构化编程，各模块独立完成相应功能，编程扩展方便，易组态、全开放。

用户接口支持多窗口操作，具有友善的用户界面。

机组控制采用模块式可编程控制器(PLC)，采用触摸屏控制、显示；监控界面采用菜单形式，并具有实时图形界面显示，可方便进行机组控制和参数设置。

选用的DMP-3000B型微机保护单元采用密闭式一体化机箱，具有抗震动、抗磁场、防潮湿、防灰尘的功能，能适应各种恶劣环境。继电保护全部采用微机保护，各保护功能相对独立，保护功能不依赖于通信网络，通信故障或监控计算机故障不影响保护装置的正常运行。不同监控层的设备相互独立，局部故障不影响整个监控系统的运行。现地控制层在监控系统退出后仍能对机组进行正常控制操作。

系统主要设备都具备自检功能，对通讯网络和所有软、硬件具有巡检功能。

主机、辅机监控设备和公用开关站的保护设备均相对独立，仅通过通信现场总线互联，整体可靠性不受局部影响，具备灵活性和扩展性，便于系统维护。

5系统功能

所选微机监控系统能对全站所有进入系统的机电设备进行控制和监视，并能接收和处理电站水情自动测报系统及其它监测系统上送的信息，同时能够实现与上级调度部门之间的通信。

主控制级功能主要有：

1)数据采集和处理，监控系统自动周期性地实时采集电站主要电气量、非电气量及有关过程参数，包括温度量、模拟量、状态量、报警量、SOE量和电度量等，并对采集的数据进行处理计算、存储应用；

2)安全运行监视和实时报警；

3)控制操作功能，监控系统可对全站主要机电设备和油、汽、水等辅助系统的各种设备实现控制操作；

4)控制与调节，监控系统能根据电站当前运行情况和远方及当地的控制命令，按预定的步骤，对电站设备进行控制和调节；

5)自动发电控制(AGC)，监控系统能以迅速、经济的方式自动控制电站有功功率和无功功率来满足系统的需要；

6)系统自诊断和远程诊断功能，监控系统具有完善的系统自检、诊断和自恢复功能，同时具有远方在线诊断功能，可通过网络连通远方计算机，进行远方在线诊断。

现地控制单元主要功能有：

1)数据采集和处理，现地单元对电站主要设备的运行状态和参数自动定时采集，并作必要的预处理，按一定格式存入数据库；

2)安全运行监视；

3)控制和调节，LCU接受主控级或LCU面板上的控制命令或自动程序命令，对电站主机及所有进入系统的辅助设备、开关站设备进行控制和调节；

4)事件检测和报警；

5)运行人员可通过LCU彩色液晶显示屏及操作按钮等人机接口设备实现人机接口功能；

6)系统自诊断与自恢复功能。

6应用总结

此微机监控系统在我站投入运行后，运行稳定，基本实现了设计方案要求的功能，有效地解决了改造前存在的问题，并提高设备运行的安全性、可靠性，简化运行操作，大大缩短开停机时间，同时也减小运行人员的劳动强度。

从工程立项，到监控系统投入运行，回顾整个改造过程，有几点建议供大家参考：

1)要有的放矢选择设备供货厂家。选择一个有独立设计制造能力来完成全部配置方案的厂家，可以保证各设备间匹配良好、通信畅通，可以避免在设计、安装、应用中相互推诿、相互扯皮的现象；选择一个有良好售后服务的厂家是设备在运行当中出现问题后能否得到正确、快速解决的保证；较高的性价比也是改造中重要的组成部分。

2)科学地定出监控系统的配置方案，全面详细的签定技术协议。科学论证定出适合自身的系统配置方案是改造成功的前提、是节约资金的基础，而只有签定具体详细的技术协议，明确定出各系统遥测量、遥信量、遥控量及各数据的实现方式，才能在设计、制造、安装、调试过程中实施有效的监督，才能保证监控系统成功实现其应有的功能。

3)加快知识更新与人才培养。一个好的技术队伍是微机监控系统成功应用及日后安全运行的保障。

科技快速发展，计算机技术、工控理论的应用，向在水电行业工作的人员提出了更高的要求，只有不断地通过各种方式的学习，才能适应发展的要求，才能正确解决在新设备、新技术应用中不断涌现出的新问题。

来源：小水电