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2.水电站自动化的内容
水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括以下几个方面:
(1)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制:一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操纵按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投进备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。
(2)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视:如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。
(3)完成对辅助设备的自动控制:包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投进备用的辅助设备。
(4)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。
(5)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视:如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的丈量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。
(二)水电站自动化技术的发展
随着科学技术的高速发展,电子计算机在各个领域得到广泛应用,一种模块化的基于现场总线的水电站计算机监控系统出现,逐步取代了传统的以常规控制、人工操纵为主的控制模式,大大进步水电站的自动化程度,实现水电站“无人值班,少人值守”。
1.系统构成:采用了计算机、可编程序控制器(PLC)或智能I/0、微机继电保护装置和专用智能测控装置,通过标准以太网、现场总线将主控机与各个现地控制站、智能装置等有机连接在一起,构成了按功能分工协作的分层分布式综合监控系统。
2.系统的主要特点:(1)开放式体系结构,层次分明,具有良好的扩展性。(2)分层分布式系统,可以根据监控对象、功能进行配置,具有很好的分散性、开放性和灵活性。(3)采用冗余配置,具有很高的可靠性。(4)用中文Windows操纵系统和智能通讯等先进技术,便于系统升级。(5)灵活的组态界面,人机接口能力强,界面友善,易于把握,方便设计、调试和现场运行。
3.系统主要功能:(1)对电站设备实现自动监视与记录:计算机监控系统自动完成电站设备数据的采集、处理以及设备运行状况的自动监视与记录,包括开关量信息监视,模拟量信息监视,故障/事故报警、记录与显示,SOE点记录与显示。(2)对电站实现自动控制:根据上级调度要求和电站自身的具体情况,对电站设备进行操纵或调节,包括机组的自动开停和并列以及运行工况的自动转换、机组有功和无功负荷的自动调节、自动发电控制AGC、自动电压控制AVC、断路器操纵等。(3)对发电机、主变、线路等主要设备及辅助设备进行保护与监控。(4)实现电站运行治理的自动化:实现运行报表的自动天生,运行操纵的自动记录,电站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以及运行职员仿真培训等。(5)系统通讯:实现与上级调度、水情测报系统、办公自动化网络等计算机系统之间通讯,达到信息资源共享,充分发挥整个系统的综合效益。
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