SJK—8000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在小河電站的應(yīng)用

陳科

摘 要：本文介紹了SJK-8000系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在四川華人電力有限公司小河水電站的應(yīng)用。重點(diǎn)介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)，操作及設(shè)置，運(yùn)行管理，維護(hù)管理等內(nèi)容。同時(shí)給出了日常監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的部分HMI界面，常見故障及處理方法。

關(guān)鍵詞：SJK-8000；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；上位機(jī)

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用“許繼電氣股份有限公司”研制的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，由上位機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元（LCU）兩部分組成。上位機(jī)選用的是SJK8000系列水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)地控制單元（LCU）分機(jī)組、公用和閘門微機(jī)監(jiān)控裝置?，F(xiàn)地控制單元由工控機(jī)、PLC可編程控制器、I/O通道及各種智能裝置組成。小河水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分別負(fù)責(zé)本電站監(jiān)控任務(wù)的站控級(jí)系統(tǒng)及完成機(jī)組、升壓站、公用設(shè)備和閘首等監(jiān)控任務(wù)的現(xiàn)地控制級(jí)系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí)，由設(shè)在本電站中控室的站控級(jí)計(jì)算機(jī)控制操作或在現(xiàn)地控制單元（LCU）上進(jìn)行控制操作，四川省調(diào)也可進(jìn)行遠(yuǎn)方遙測(cè)、遙控。上位機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的中樞系統(tǒng)，由兩臺(tái)操作員工作站（兼作系統(tǒng)服務(wù)器和工程師工作站），兩臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)視站，一臺(tái)保護(hù)子站等組成，網(wǎng)絡(luò)采用A、B雙100M光纖冗余環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。

2 運(yùn)行管理

系統(tǒng)運(yùn)行包括自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）和自動(dòng)電壓控制（AVC）。

2.1 AGC運(yùn)行方式

①全站運(yùn)行方式：a：自動(dòng)/手動(dòng)控制方式：在手動(dòng)方式下，AGC、AVC功能被閉鎖，而由運(yùn)行人員直接對(duì)機(jī)組發(fā)出控制調(diào)節(jié)命令，在自動(dòng)方式下，AGC、AVC才可能發(fā)出命令。實(shí)現(xiàn)有功成組控制調(diào)節(jié)和無功成組調(diào)節(jié)；b：遠(yuǎn)方/本地方式：其中本地優(yōu)先權(quán)高于遠(yuǎn)方，遠(yuǎn)方要取得控制權(quán)需得到本地運(yùn)行人員的認(rèn)可，而且本地運(yùn)行人員隨時(shí)可將“遠(yuǎn)方控制”切為“本地控制”；c：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)閉環(huán)/開環(huán)運(yùn)行方式：選為開環(huán)方式時(shí)，AGC的計(jì)算結(jié)果不直接用來調(diào)控機(jī)組，而是以兩種方式提供給運(yùn)行人員參考；選為閉環(huán)方式時(shí)，AGC將計(jì)算結(jié)果以調(diào)控命令逐臺(tái)向下位機(jī)發(fā)出，實(shí)行對(duì)機(jī)組的有功調(diào)節(jié)或開（停）機(jī)控制，其中，有功調(diào)節(jié)命令先發(fā)，開（停）機(jī)命令后發(fā)。

②全站AGC方式：a：AGC功能投入/退出，用來投入/切換AGC功能；b：AGC全站給定/負(fù)荷曲線給定，用來選擇AGC自動(dòng)調(diào)功的運(yùn)行方式，需要提出的是當(dāng)切換為負(fù)荷曲線方式時(shí)，AGC即按數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化分配。因此，應(yīng)在此之前，提前將該日的負(fù)荷曲線輸入，以免誤發(fā)調(diào)控命令。

2.2 AVC運(yùn)行方式

自動(dòng)電壓控制采用下列方式：

①母線電壓限制曲線方式。在該方式運(yùn)行時(shí)，AVC自動(dòng)跟蹤相應(yīng)時(shí)段的母線電壓上下限值，調(diào)節(jié)全廠無功功率，使電站高壓母線電壓維持在該時(shí)段設(shè)定的電壓上下限值范圍內(nèi)；

②給定母線電壓控制方式，在該方式運(yùn)行時(shí)，AVC根據(jù)運(yùn)行人員給定的母線電壓上下限值，調(diào)節(jié)機(jī)組無功功率，使電站高壓母線電壓維持在給定的范圍內(nèi)。上述兩種控制方式可由運(yùn)行人員通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)人機(jī)接口設(shè)備進(jìn)行切換，通過調(diào)用相應(yīng)的畫面，運(yùn)行人員也可修改母線電壓限制曲線。AVC功能可由運(yùn)行人員隨時(shí)投入或退出。在運(yùn)行中若出現(xiàn)條件不滿足等異常情況或?qū)VC分配結(jié)果不滿意，可將全站“開環(huán)/閉環(huán)”控制方式置為“開環(huán)”，閉鎖AVC控制命令，開環(huán)觀察AVC優(yōu)化分配運(yùn)行情況，待條件滿足后再置為“閉環(huán)”。

3 維護(hù)管理

SJK-8000監(jiān)控系統(tǒng)由站控層、網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)地層設(shè)備構(gòu)成。站控層是小河水電站設(shè)備監(jiān)視、測(cè)量、控制、管理的中心?，F(xiàn)地層一般以間隔為單元，配有1號(hào)、2號(hào)機(jī)組LCU、開關(guān)站及公用LCU、閘首啟閉機(jī)LCU控制單元等。系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期、定時(shí)計(jì)算、標(biāo)度變換，統(tǒng)計(jì)、分析形成各種計(jì)算數(shù)據(jù)，存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)畫面實(shí)時(shí)顯示、制表、打印、統(tǒng)計(jì)、判斷等，對(duì)小河電站設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)視與綜合管理。同時(shí)系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前小河電站的運(yùn)行情況和遠(yuǎn)方或就地的控制命令，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的開、停機(jī)順控操作。

SJK-8000系統(tǒng)對(duì)不同的用戶如系統(tǒng)管理員、運(yùn)行操作員，進(jìn)行授權(quán)管理，如運(yùn)行操作員具有對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的操作控制權(quán)。不同的用戶只能在自己的授權(quán)范圍內(nèi)完成有關(guān)操作。系統(tǒng)管理員可進(jìn)行系統(tǒng)授權(quán)管理。系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試包括LCU盤柜通電檢查測(cè)試和控制流程及順控流程檢查試驗(yàn)。其中，LCU盤柜通電檢查測(cè)試包括柜內(nèi)照明通電檢查，PLC各模件工作狀態(tài)、機(jī)架間模件通信檢查，PLC與上位機(jī)通訊檢查，雙環(huán)網(wǎng)檢測(cè)，通信通道附件檢查、處理，PLC 開關(guān)量輸入模件測(cè)試檢查，相應(yīng)語音、故障光字畫面核對(duì)，PLC 模擬量輸入模件通道校核及數(shù)據(jù)庫報(bào)警定值、畫面變色定值檢查等；控制流程及順控流程檢查試驗(yàn)包括現(xiàn)地開機(jī)、發(fā)電、停機(jī)順控流程試驗(yàn)，遠(yuǎn)方空載、發(fā)電、停機(jī)順控流程試驗(yàn)試驗(yàn)，電氣事故、緊急停機(jī)順控流程試驗(yàn)，過速保護(hù)事故停機(jī)順控流程試驗(yàn)，出口開關(guān)分、合閘順控流程試驗(yàn)及聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)等。

4 結(jié)論

小河水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用許繼SJK-8000監(jiān)控系統(tǒng)。SJK-8000系統(tǒng)采用全開放、全分布式結(jié)構(gòu)，以開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)，使得系統(tǒng)各層之間大數(shù)據(jù)流量的通信實(shí)時(shí)、高效、可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]李占英.分散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）及其工程設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2]肖軍.DCS及現(xiàn)場總線技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.