向家坝水电站数字监控系统的设计与实现

• 作 者: 沈博渊
• 机 构: 重庆大学
• 出 处: 重庆大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 水电站 水轮发电机组 计算机监控系统 设计模式

随着水电事业的不断发展，水轮发电机组的容量和电站装机量不断增大，其运行监控倍受关注，巨型水轮发电机组和巨型水电站的监控系统也成为当今水电及监控系统界普遍关注的工程课题。这是因为700MW以上的巨型水轮发电机组单机实际测点在3000点以上，全电站在50000左右。工程实际需求也对监控系统的稳定性、安全性、可定制化等方面提出了更高要求。虽然国际厂商如瑞士ALSTOM公司在三峡左岸电站中投运，国内厂商南瑞自动控制公司、北京中水科水电科技开发有限公司在龙滩、拉西瓦水电站和三峡右岸都有成功投运的业绩，但是在一些具体的细节如数据处理、设备控制等方面有待完善。因此，有必要针对投运顺利、运行业绩良好的巨型水轮发电机组和巨型电站的监控系统进行系统梳理，系统的分析具有国际领先水平的计算机监控系统，把其总体设计、网络结构、硬件构成、数据处理、软件实现和实际应用的一些设计、研究和工程经验进行总结，为后续工程开发参考。　　文章结合向家坝水电站800MW巨型机组计算机监控系统工程实例，首先根据大中型水电站监控系统的设计原则对向家坝水电站计算机监控系统的构建进行详细分析，对其整体结构设计及相关系统构建进行了研究，尤其是工程实际中如海量数据的传输及紧急补水功能的需求。接着基于一般水电站监控系统结构及设计原则，并结合这些原则对向家坝监控系统的构架进行分析，有UPS电源、对时时钟、二次安防及网络硬件等，重点是对数据的采集、处理、存储和设备控制命令的产生、下发和执行进行详细的分析。并结合实际应用中设备运行监视、控制流程、监视流程及紧急补水的实现及维护人员的操作和权限管理等进行了分析和设计。最后，本文对巨型水电站计算机监控系统的特点进行了总结，并展望了计算机监控系统的发展和应用前景。