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主题:水电站论文写作 时间:2024-01-21

小型水电站微机监控保护系统改造,该文是关于水电站论文范文,为你的论文写作提供相关论文资料参考。

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摘 要:70~90年代修建的小型水电站监控保护系统需要更新换代,恰逢国家“十二.五”、“十三.五”规划对小水电站增效扩容改造的政策出台,使得大量的农村小水电需要进行微机监控保护系统改造.在“十二.五”期间四川已有很多小型水电站完成了增效扩容改造,微机监控保护系统是增效扩容改造项目的重点,文中不对计算机监控保护系统的全部内容做描述,主要根据近几年在小水电站监控保护系统改造中的经验,并结合生产实际介绍小型水电站微机监控改造中设计、订货、施工等方面的经验教训作介绍,并讨论如何搞好小型水电站微机监控改造,供同行们分享,以利“十三.五”改造中走少的弯路,达到更好的能效指标.

关键词:小型水电站;常规监控;微机监控改造

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.097

1 概述

我国上世纪七十、八十年代大力开发小型水电站,很多地区、县的小型水电站撑起了该地区供电的一片天,加快了当地的经济建设,对促进地区经济发展发挥了巨大作用.然而限于当时的科技发展水平这一大批小型水电站的监控保护基本上都是采用常规监控模式.随着科学技术的发展,特别是计算机监控技术在电力行业应用的普及,使原来在大中型电站使用的计算机监控技术逐步向小型水电站推广;随着水电站计算机监控技术逐渐成熟,产品逐步走向系列化、标准化,产品进一步降低;加之常规监控保护设备逐步老化、失灵,需陆续进行技术改造,實现水电站计算机综合自动化.在“十二.五”、“十三.五”国家对小水电站增效扩容改造的政策中,也明确规定需将监控系统改造为微机监控.

2 常规监控保护的小型水电站的系统设置

常规监控保护的小型水电站一般配置有:电液型调速器;分离式电路的励磁调节装置;机组及全厂公用设备采用电磁式逻辑顺序自动控制加手动控制;电磁式的继电保护;分离式的磁电系、电磁系、整流系测量表计;手动或者半自动准同期装置;直流系统也配磁电式的充电装置.

常规监控保护的缺点是反应速度慢,灵敏度低,结构形式复杂,二次部分采用的元件多,接线复杂,运行、维护、检修困难,故障率高,可靠性低.一般小型水电站电气二次部分运行维护困难,尤其是有关保护、调速器、励磁装置、同期系统、机组自动控制系统出现问题均感到非常棘手.

3 小型水电站微机监控系统

小型水电站微机监控系统一般采用全开放分层分布式以太网总线型结构.在电站内部设站控层和现地层两层,如果电站需要向调度或流域中心上传信息,还需预留通信接口,设置上级调度层.在站控层配置的硬件设备主要有:系统服务器和操作员工作站(统称上位机)、通信工作站、网络交换机、GPS卫星对时系统、UPS电源和若干人机联系装置;厂长和总工工作站现一般配为移动式,更有利于管理;站控层设备通过网络交换机与现地控制单元联系;现地控制单元又通过通讯管理单元与各智能设备(保护、调速器微机调节器、励磁装置微机调节器、智能仪表、自动化元件)相连,构成一个局域网.

3.1 现地控制单元—LCU

现地控制单元一般采用可编程控制器(PLC或PCC)作为核心元件.以发电机组、主变、线路、厂用电、机组辅助及公用设备、坝区闸门设备为监控保护对象配置现地控制单元,分别称为机组LCU、升压站LCU、全厂公用LCU、坝区LCU.

目前微机监控装置生产厂家众多,技术水平比前几年有很大提高.各厂家产品外形、细部功能、输入输出接口不尽相同,但基本功能大致相当.

3.1.1 微机保护简介

微机保护装置常以单片机或数字信号处理器DSP为核心元件.根据《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T14285-2006)规定,对主要的被保护设备需配置主保护和后备保护两套装置,对一般被保护设备配含主保护和后备保护的一套装置.各保护装置可以组屏安装在中控室或机旁,也可以根据实际情况分散安装在高压开关柜的二次室.

保护装置的内部基本结构为:

三块电路板及面板:

输入板:电压、电流输入及模/数(A/D)转换

主板:各种存储器、处理器CPU、时钟电路等

输出板:输出及显示电路.

面板:含显示器、人机对话键盘、按键.

保护装置的软件:厂家已经直接开发并预装于保护单元中.

3.1.2 监控简介

目前国内有两大类产品,一是将保护、监控、同期、调速、励磁装置集成到一套微机装置中(简称“五合一”),此方式简单易行造价低,适用于微型水电站(单机500kW以下).另一种方式是保护与监控装置独立,监控采用PLC,保护装置采用单片机或数字信号处理器DSP,通过保护出口硬接点与PLC相连,通过通信接口与通信管理机或网络交换机相连,此方法造价较前方法高,但可靠性高,适用小型水电站.

3.2 可编程PLC控制器

一般选择国际知名品牌或国内具有研发能力的几个大公司产品,要根据控制对象的要求统计DI、DO、AI的点数并考虑20%的裕量选择PLC的容量,要求PLC的DI/DO回路都自带光隔,电源模块、通信模块为基本配置,并考察PLC的MTBF(平均故障间隔时间)、MTTR(平均故障修复时间)、EMC(电磁相容性)、EMI(电磁干扰)、各种实时响应性指标.将PLC及配套的触摸屏、开出继电器以及其它的智能设备集中组屏为机组LCU屏,安装于机旁;集中组屏为公用LCU屏,安装于中控室;集中组屏为坝区LCU屏,安装于坝区值班室,通过光纤与站控层相连.

可编程控制器PLC的编程一般由微机监控生产厂家根据电厂的控制对象、控制要求、设备等情况完成,将程序输入可编程控制器PLC中.对机组LCU负责对主机实施监控,同时机组的辅助设备如主阀(前池快速闸门)、顶盖排水控制、调速器油压控制、发电机冷却风机控制纳入机组控制范围由机组PLC统一进行;公用LCU负责对全站公用设备:技术供水系统、集水井排水系统、空压机系统及升压站设备进行监控(也可升压站设备单独配置LCU);坝区LCU负责对坝区水位监测、坝区各闸门的监控.

结论:适合不知如何写水电站方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于水电站论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

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