水电站电气设备智能调度方案分析

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1、水电站电气设备智能调度方案分析潇湘水电站湖南永州425000智能化是当前水电站建设的主要方向，以IEC61580为标准进行智能化构建是主要方案。通过站控层、间隔层和过程层的建设实现了水电站的有效控制，既能进行远程自动控制，也能实现现地自动和手动控制，有效的减少了人员的使用，并提高了运行效率和经济收益。潇湘水电站通过智能化建设实现了极大的经济收益。关键词：IEC61580;水电站；智能化；智能调度一、以IEC61580为标准的水电站智能调度方案1、IEC61580标准化的智能调度主要功能当前水电站智能化建设的的标准化依据主要

2、是IEC61580。通过网络通信系统将水电站的继电保护、远动、监控、在线状态检测等各种装置进行互联，数据信息完全共享，模拟量、开关和控制命令等相关信息都可以实现有效共享。水电站的智能调度主要通过站控层、过程层和间隔层的分层和联合控制实现，如下图1所示。图1智能调度系统2、站控层1）定义站控层是指各种管理机、网络交换机、远动装置、数据服务器、通信系统和监控系统等，水电站的运行、管理和工程配置等界面都由站控层提供，并记录相关信息，再将这些信息按照远动、集控设备的相关协议规范进行转化，监控中心可实现远方控制。站控层主要根据IEC

3、61580标准进行模型建设，是面向全站的上位机设备。2）站控层的主要任务实现对全厂设备的监测、控制、预警和数据通信；高速网络系统对全站实吋信息数据进行采集、汇总，相量和电能量等数据的采集同步进行，实吋数据库会不断被刷新，检测时可以按照时间登录当时的历史数据库；将汇总的信息数据输送到调度控制中心；将调度控制中心的控制命令转向间隔层和过程层以方便执行；可以在线进行可编程操作闭锁的全站调节和控制；自动分析水电站的故障和状态监测；进行住址的管理、指导和培训；实现全站设备的控制自动化、调节智能化、互动协同化，Ml吋还能进行综合决策的

4、分析管理；可以对站内进行当地的监控以及人机联系，实现了全站的远方监控和调度；可以对间隔层和过程层各种设备进行在线维护、组态和参数修改。3、间隔层1）设备组成主要包括水电站的各种现地控制单元（LCU），继电保护设备、励磁系统、测控设备、智能采集设备、调速器电枳等相关的二次设备，LCU又包括机组、开关站、公用和坝区等的LCU屏。主要负责提供统一建模、通信信息分层、通信接U抽象化以及自描述规范等技术。2）主要功能LCU各间隔层的实时信息汇总；各间隔层设备的监控、保护和操作闭锁;同期操作、调节和控制发电机有功和无功功率；控制数据采

5、集、运算和控制命令发出的优先级别；过程层和站控层之间的通信功能。4、过程层1）设备组成过程层是一个基本网络层，主要是连接智能一次设备及间隔层。主要包括两类智能设备，一类是水电站的一次设备的智能组件和独立智能电子设备，相关一次设备主要有：变压器、电流和电压互感器、隔离开关、断路器和合并单元等；另一类是水电站独冇的水轮发电机组和相关附属设备的智能组件、终端和设备，这些设备包括阀门、电动机、各类传感器、自动化元件、全站的公用设备、坝区闸门设备、各种厂房等水电站特有的系统。2）主要功能过程层是各类现地设备和间隔层设备的有机结合，可

6、以视为各种现地设备的智能化部分，现地设备的各种功能要在这一层完成。通过以太网交换机的发布和订阅模式的通信完成对于传输控制设备和监测设备的数值采样以及开关量传输。主要功能包括：水电站运行吋的实时电气量和非电气量监测、采集；监测和统计现地设备的运行状态；执行现地设备的控制命令。二、潇湘水电站的智能调度方案1、站控层站控层设置了中控室。中控室配备了互为备用的两套工作站，管理机由台湾研华ITC210工控机组成，使用两台21英寸的一卡多显技术的显示器，可以实现显示、多窗1_1、交互作图和图形缩放一系列功能。配置了一套GPS标准吋钟，

7、各现地层LCU、机组、开关站和公用设备LCU通过这套标准吋钟的冋步脉冲信号实现同步。网络交换机系统为美国3COM所产，通过这一网络设备联成中心主干网，主控层的计算机则以高屏蔽性能的双绞线作为连接介质由Rj45U连接在•一起。远动装置由多膜光纤配合光纤收发器与间瞞层各现地控制单元LCU分别对接，构成一个完整的以太网络。同吋由这个网络提供各LCU的数据，并进行通信、监测和控制。实现中控室对水电站进行远程操作。冋吋站控层还配备了打印设备和可靠的电源装备，保证操作人员的方便使用和系统的稳定运行。站控层通过远程控制对各RTU中的PL

8、C进行控制，从而对发电机组的启动停止，断路器的分闸、合闸，有功电度和无功电度的调节，各辅助设备的启动停止等进行远程控制。站控层对各现地控制单元相关数据进行定吋的采集、存储、分析和处理，通过对监视画面和传输数据的定吋收集和刷新，实现对全站设备的运行监视，并对开关量进行状态分析和异常报警，并对故障和事故原因