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iFIX在区域小水电群集中控制系统中的应用

摘 要：区域小水电群集中集中控制系统是我国小水电控制发展的方向，本文详细介绍了清能公司实施区域小水电群集中控制系统的情况，Ifix软件在该系统中得到了成功运用，并取得了很好的效果，值得广泛推广应用。

1、 概述

1.1 国内外概况

水电厂一般都位于偏僻的山区，交通不便，职工生活环境较差。目前我国小水电厂普遍存在技术装备落后，完全靠人来对机组的运行情况进行现场监视和控制，自动化程度低、电能质量不稳定，且工人工作环境恶劣、劳动强度大、事故频繁、生产效率低。小水电单座电站实现无人值班的较少，对于区域小水电群的集中控制尚处于探索阶段。

随着我国电力事业的迅速发展，单座小水电高频往复实验机（又叫磨擦磨损实验机、柴油光滑性测定仪、HFRR）都不是生疏的实验室仪器厂在电中所在容量比例越来越小，与围绕“1带1路”、京津冀协同发展、长江经济带战略布局1批重大项目系统容量相比有些电子万能实验机的型号是技术决定的，可以认为系统容量为无穷大，单座小水电的解列、并对系统的影响很小，因此对单座小水电而言，只需考虑其自身的安全生产即可。

随着信息技术的迅速发展，计算机性能的不断提高和价格下降，可用多台计算机组成计算机监控系统来对电站进行实时监控和运行管理，这是区域小水电群可实现无人值班的技术基础。

在发达国家，经过多年铆接设备的研究和发展，对水电厂的控制和管理取得了很多成果，水电厂大多实行无人值班的运行方式，职工生活在城市里，只有少数电站有很少的人员在现场进行维护管理，如法国、日本、美国、加拿大等。机组开、停、工况转换、运行监视等工作都由上级调度通过监控系统及自动装置来完成。

梯级水电厂或区域水电厂群实行计算机集中监控将逐步成为我国水电厂自动化的主流。

1.2 立项背景

清能公司目前管辖的有四座电站共十台小机组，分布在清江流域，站间最大距离五十公里。随着公司的迅速发展，所管辖的电站越来越多，运行值班人员在公司所占比例越来越大，为了提高设备管理水平、改善职工工作环境、降低劳动强度，减少运行值班人员、提高生产效率，对区域内小水电群实行集中控制和管理是公司发展和提高生产管理水平的需要。

1.3 监控对象

晒谷坪电站：

ü 两台5.5MW水轮发电机组及其辅助设备；

ü 油系统；

ü 气系统；

ü 技术供水系统；

ü 直流系统；

ü 机组进水蝶阀；

ü 6KV系统；

ü 400v系统；

ü 渗漏排水系统等。

西寺坪电站：

ü 六台0.5MW水轮发电机组及其辅助设备；

ü 油系统；

ü 气系统；

ü 技术供水系统；

ü 直流系统；

ü 机组进水闸阀；

ü 6KV系统；

ü 400v系统；

ü 渗漏排水系统等。

高坝洲自备电站：

ü 两台3MW水轮发电机组及其辅助设备；

ü 油系统；

ü 气系统；

ü 技术供水系统；

ü 直流系统；

ü 机组进水蝶阀；

ü 6KV系统；

ü 400v系统等；

1.4 监控系统的任务

(1) 对各电站设备实现自动监视与记录

监控系统自动完成晒谷坪站、西寺坪站、高坝洲电站运行设备数据的采集、处理及设备运行状况的自动监视与记录，包括状态信息监视，模拟量信息监视，故障/事故报警、记录与显示。

(2) 对各电站设备实现自动控制

根据电站运行方式要求，对电站设备进行操作或调节，包括机组的正常开停机、事故自动停机、塔城机组有功、无功调节、单个设备及公用设备操作等。

(3) 电站运行管理的自动化

实现运行报表的自动生成，运行操作的自动记录，运行人员的运行日志的记录与保存，电厂设备参数或整定值的记录与保存，所有报表均可自动或召唤打印。

(4) 与调度和清江公司信息系统通信

与调度中心控制络、公司信息络进行通信，实现远方控制、信息资源共享的目标要求，充分发挥整个系统的综合效益。

(5) 时钟同步管理

计算机监控系统内各节点采用GPS与国际标准时钟同步。

2、系统结构及功能

2.1 系统结构

清能公司区域小水电群综合自动化系统包括晒谷坪电站计算机监控系统、西寺坪计算机监控建筑塑料系统、高坝洲自备电源计算机监控系统.主干采用交换式100M以太，用光纤将三个站连起来进行数据通讯。采用冗余分布式、多主系统结构。系统结构图见图1。

2.2 监控系统功能

本系统功能满足《水力发电厂计算机监控系统设计规定》、《水电厂计算机监控系统基本技术条件》和《水力发电厂自动化设计技术规范》的要求，具有如下主要功能。

(1) 数据采集和处理

(2) 安全运行监视及事件报警

(3) 生产过程的控制操作

(4) 自动发电控制(AGC)

(5) 自动电压控制(AVC)

(6) 统计记录与制表打印

(7) 人机接口与图形显示

(8) 数据通信

(9) 系统自诊断与冗余切换

3、 软件配置

监控系统的软件分为