李家峡水电站计算机监控系统改造设计

论文摘要

随着我国国民经济的快速增长,社会对能源尤其是电力的需求也相应增加,这也促进了电力工业的迅猛发展。因此电力电能的生产、输送、销售突显了几个特点：一是电网的总容量大；二是电源分布更加合理,各区域网间的横向联系将越来越多,电能的输送线路更长；三是组成电网的电能生产方式更加多样化,包括了水力发电、火力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、潮汐能发电等多样化的发电方式；四是多样化的电力用户对电力部门供电的可靠性、稳定性和电能质量提出了更高的要求。诸如这些因素,电力系统生产常规的控制手段与原始的管理方法已无法满足现代工业发展的需要。特别是水电站由于其生产过程所具有的特点及现代水电站规模的不断扩大,使得提高水电站自动化水平变得非常必要。李家峡水电站是黄河干流已建成水电站中装机容量最大的水电站,是西北电网第一调频电厂,电站计算机监控系统已运行十一年,目前面临系统陈旧、软件无法在高性能计算机平台上运行、现地控制单元的LCU、PLC模件备品备件得不到有效补充、用户维护系统比较复杂,需要掌握UNIX操作系统、系统主机和现地工控机故障频繁导致机组无法正常运行等一系列问题,已经影响了电站生产的安全稳定运行。本文通过对当今国内外水电站计算机监控系统发展现状分析比较,同时对李家峡水电站计算机监控系统现状和存在的问题进行深入的分析,研究确定了李家峡水电站监控系统最佳改造方案,合理选择电站计算机监控系统改造的总体结构,并绘制出了改造后的系统网络框图,对系统软件功能和硬件设备进行了选型和布置。论文在分析研究水电站监控软件要求的基础上,对李家峡电站监控系统软件功能进行了详细设计,给出了监控软件的基本结构、流程和主要功能界面,然后对自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)高级功能软件进行了分析；通过对机组工况转换、程序步骤以及逻辑条件判别等方面的分析和研究,提出了机组程序控制的主要流程框图,为机组自动控制的编程提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概述
• 1.1 计算机监控系统在水电站中的作用和意义
• 1.1.1 实施计算机监控技术有利于提高水电站运行可靠性
• 1.1.2 实施计算机监控技术有利于提高水电站的经济运行水平
• 1.1.3 实施计算机监控技术有利于提高劳动生产率
• 1.2 水电站计算机监控系统的模式
• 1.2.1 监控方案模式
• 1.2.2 监控系统结构模式
• 1.3 国内外水电站计算机监控系统现状及展望
• 1.3.1 国外水电站计算机监控系统
• 1.3.2 国内水电站计算机监控系统
• 1.3.3 国内外相关技术发展趋势
• 1.4 本文所做的工作
• 2 李家峡水电站计算机监控系统现状及改造原则
• 2.1 李家峡水电站介绍
• 2.2 电站监控系统现状
• 2.3 电站计算机监控系统改造原则
• 2.3.1 设计依据
• 2.3.2 改造原则
• 3 计算机监控系统改造方案及配置
• 3.1 计算机监控系统改造方案
• 3.2 计算机监控系统控制方式
• 3.2.1 调度要求
• 3.2.2 控制、调节方式
• 3.3 计算机监控系统结构
• 3.3.1 结构型式
• 3.3.2 网络结构及特性
• 3.3.3 对外通信
• 3.4 计算机监控系统设备配置
• 3.4.1 主要设备配置
• 3.4.2 主要设备节点结构
• 3.5 监控系统主要特点
• 4 李家峡水电站计算机监控系统软件设计
• 4.1 水电站计算机监控系统软件发展概述
• 4.1.1 面向功能的软件
• 4.1.2 面向过程的软件
• 4.1.3 面向对象的软件
• 4.2 计算机系统软件
• 4.2.1 系统软件要求
• 4.2.2 系统软件选择
• 4.3 监控系统基本软件
• 4.3.1 监控系统基本软件组成
• 4.3.2 监控系统软件的基本结构
• 4.3.3 软件基本流程
• 4.4 监控组态软件及主要功能界面
• 4.4.1 数据库组态
• 4.4.2 对象组态
• 5 水轮发电机组控制
• 5.1 水轮发电机组自动控制的任务和要求
• 5.2 自动开机控制
• 5.3 自动停机控制
• 5.4 事故停机与紧急事故停机控制
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献