莲花水电站计算机监控系统的改造设计

论文摘要

莲花水电站1999年建成,电站安装13.75万千瓦水轮发电机组四台,总容量55万千瓦。莲花水电站目前是黑龙江省最大的水电站,担负着黑龙江电网的供电和调峰工作,在黑龙江省电网尤其省东部网中占有非常重要地位,现水轮发电机组已运行近十年,计算机监控系统设备出现老化现象且系统配置已经过时,为适应安全生产和技术进步,本厂计算机监控系统急需进行升级技术改造。计算机和网络技术的发展,为工业生产的各个领域都带来了巨大的进步,同时随着越来越多,越来越大的水电工程开发,也需要功能更强大、运行更可靠的监控系统。本文通过分析水电厂计算机监控系统的模式,及通信系统的发展情况,结合莲花水电站的设备现状及自动化系统的特点,分析说明了与之相适应的计算机监控系统结构模式和功能配置,系统层级之间采用以太网,现地控制层采用MB+网的现场总线,并对于改造中解决的一些技术问题都做了说明。现地控制单元是机组监控系统的核心,本文分析莲花LCU的组成和模块选择,并针对LCU的控制功能介绍了其功能软件及控制流程。友好的人机界面对于运行及检修人员提高工作效率具有很帮助,本文最后阐述了人机联系概念以及莲花水电厂计算机监控系统的人机联系界面改造及后台管理功能。这套经过升级后的监控系统工作效率高,可靠性强,为实现电站“无人值班、少人值守”提供了坚实的保障,它的应用对水电厂的高效运行,安全生产有着非常重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 概述
• 1.1 水电厂计算机监控的内容及发展趋势
• 1.1.1 水电厂计算机监控概述
• 1.1.2 水电厂计算机监控系统的发展趋势
• 1.2 莲花水电站监控系统改造概述
• 1.2.1 莲花水电站概述
• 1.2.2 监控系统存在的问题
• 1.2.3 升级改造的原则和目标
• 1.3 实现计算机监控系统的意义
• 1.3.1 提高电厂安全运行的可靠性
• 1.3.2 提高镜电站的经济运行
• 1.3.3 提高劳动生产率
• 1.4 本文所做的工作和研究内容
• 2 莲花水电站计算机监控系统设计
• 2.1 计算机监控系统模式分析
• 2.1.1 以计算机在监控系统中作用划分
• 2.1.2 以计算机在监控系统中位置结构划分
• 2.1.3 计算机监控系统模式选择
• 2.2 通讯
• 2.2.1 层级之间的通讯
• 2.2.2 MB+网简介
• 2.3 莲花水电站计算机监控系统设计
• 2.3.1 莲花水电站计算机监控系统设计原则
• 2.3.2 莲花水电站计算机监控系统结构
• 2.3.3 莲花水电站计算机监控系统硬件配置
• 2.4 莲花水电站计算机监控系统主要功能
• 2.5 系统性能指标
• 2.6 改造中遇到的一些问题的解决
• 3 现地控制单元
• 3.1 发展概况及模式
• 3.2 现地控制单元的功能的功能
• 3.3 LCU硬件设计
• 3.3.1 莲花现地控制单元改造概述
• 3.3.2 莲花现地控制屏分布
• 3.3.3 机组LCU结构配置
• 3.4 机组PLC控制系统监控点的选择
• 3.5 莲花电站PLC的硬件配置
• 3.5.1 可编程序控制器及其发展概况
• 3.5.2 机组PLC的选择
• 3.5.3 莲花电站PLC的结构
• 3.5.4 机组PLC的硬件配置
• 4 机组LCU应用程序的设计和实现
• 4.1 概述
• 4.2 从上位机到现地控制的实现
• 4.2.1 顺控流程的组态和调试
• 4.2.2 控制流程的执行过程
• 4.2.3 组态流程的特点
• 4.3 LCU顺控流程的设计
• 4.3.1 LCU顺控流程概述
• 4.3.2 机组五种状态的判断
• 4.3.3 机组开机流程
• 4.3.4 机组停机流程
• 4.3.5 机组事故停机流程
• 4.4 unity pro软件在莲花LCU中的应用
• 4.4.1 unity pro软件概述
• 4.4.2 unity pro软件的应用
• 4.5 现地控制单元软硬件设计特点
• 5 人机交流的设计应用
• 5.1 人机交流在莲花电站应用概述
• 5.2 后台监控系统功能配置
• 5.3 NC2000组态软件简介
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 NC2000软件组态功能
• 5.4 监控画面的改造设计
• 5.4.1 画面的监视功能
• 5.4.2 画面的报警功能
• 5.4.3 画面的查询功能
• 5.5 人机界面的特点
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献