1、* 1v水电厂计算机监控系统主讲：贾振国 长春工程学院能源动力工程学院 第一章：绪 论本课程主要教学内容简介 一二 采用计算机监控系统必要性 水电厂计算机监控系统发展 三四 无人值班（少人值守） 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院一、本课程主要教学内容简介第一章：绪论 第 二 章： 水电厂计算机监控系统的结构 与功能 第三章：现地控制单元（ LCU） 第四章：电厂控制级 第 五 章：物理量的检测与过程通道第六章：监控系统的数据通信与现场总线 第七章：电磁兼容与干扰抑制技术基础 第八章：监控系统设计、试验与诊断 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院二、采用计
2、算机监控系统必要性事故、教训与生机 1v1965年 11月 9日第一次美国纽约大停电及其教训 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院（ 1） 电力系统自动化信息 不能满足 联网系统的复杂性要求 ； （ 2） 急需 加快计算机监控系统的建设步伐 ； （ 3）多区域电力系统的协调调度问题亟待解决。 第一代电力系统计算机监控系统诞生 教训： 生机： 事故、教训与生机 1水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院事故、教训与生机 1 1977年 7月 13日第 二 次美国纽约大停电及其教训 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院教训： 生机： 事故、教训与生
3、机 1（ 1） 计算机监控系统的发展不适应电网扩大的需要 ； （ 2） 必须提高计算机监控系统的可靠性 ； （ 3） 基础自动化的改造不容忽视 。 第 二 代电力系统计算机监控系统诞生 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院事故、教训与生机 1v2003年 8月 14日第 三 次美国纽约大停电及其教训 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院事故、教训与生机 1教训： 生机： （ 1） 电网互连：大面积断电危险根源 ； （ 2） 本应隔离：却 产生了 多米诺骨牌 现象； （ 3） 电网改造与自动化装置的可靠性有待提高 。 第 三 代电力系统计算机监控系统诞生 水电
4、厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院二、采用计算机监控系统必要性现代水电厂的运行与管理 2v三峡 -巨型水电厂计算机监控系统 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院现代水电厂的运行与管理 2v吉林云峰水电厂 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院v吉林云峰水电厂 现代水电厂的运行与管理 2水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院v吉林云峰水电厂 现代水电厂的运行与管理 2水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院现代水电厂的运行与管理 2v视频 1：白山水电厂 v视频 2：富春江水电厂 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能
5、源 动 力工程学院三、水电厂计算机监控系统发展 水电厂生产过程的特点 11水电厂发电计划取决于水情及水库的调度计划3综合利用的要求使运行方式的确定更为复杂2水电厂的电气系统监控功能复杂、可靠性要求高水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂常规控制系统的缺陷 2参数多监视面大， 仪表配置受限，监 视记录困难 运行维护困难 对被监控对象 不能实施有效 的连续监视 监测和控制的 精度较低 扩充扩展 难度大 适应系统高级 要求和复杂操 作的能力差 TEXT TEXT常规 控制 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂采用计算机监控系统的优点 3（ 1）计算机监控
6、系统可以模拟各种复杂的控制规律 （ 2）计算机监控系统具有记忆和判断的能力 （ 3）计算机监控系统具有分时操作的能力 （ 4）能够对电力生产过程进行连续实时监视 （ 5）能够实时进行生产过程计划调度、经济核算、 物料平衡等，实现经济运行 （ 6）减少运行人员 ,提高劳动生产率 （ 7）实现远程监控 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂计算机监控系统的总体发展 4顺序控制 闭环调节局部控制 全厂控制电能生产 综合监控机组监控 经济运行单厂监控 梯级运行多人值班 无人值班低级 高级 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院国外水电厂计算机监控系统发展概况 5v
7、 法国水电开发及计算机监控的发展概况 水电厂数量： 4780座 装机容量： 22900 MW 需值班人员场所： 14个， 3个在电厂，其余在控制中心 值班方式：无经常值班人员，联合调度，在家值班 东京电力公司为例， 90年代初水电装机 7340MW 水电厂 156座，机组 280台 无人化达 98以上 通过远动装置与电厂的远方终端连接，从而实现监控 抽水蓄能电厂均设置复杂的计算机监控系统 v 日本水电开发及计算机监控的发展概况 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院国外水电厂计算机监控系统发展概况 5v 美国水电开发及计算机监控的发展概况 特点 : 水电资源丰富 ,技术上可开发
8、容量达 146700MW装机容量大 ,监控系统起步早多数水电厂采用计算机监控实例 ：大古力电厂：装机容量 6150MW70年代实现计算机监控，几十台小型机构成监控系统采用分层分布控制方式开关量 11000个，模拟量 3500个事件记录分辨率 1ms多台 CRT取代常规模拟返回屏监控系统可利用率 99.8。 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院国外水电厂计算机监控系统发展概况 5v 国外计算机监控系统主要厂商 加拿大 CAE公司 瑞士和德国的 ABB公司 德国西门子公司 法国的 ALSTOM公司 美国和加拿大的 Baily（贝利）公司 日本的日历公司 日本的东芝公司 奥地利的
9、ELIN（依林）公司 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院国内水电厂计算机监控系统发展概况 6总体水平： 发达国家 90年代初或中期水平 起步探索 50年代末 广东流溪河 自动化探讨 试验试点 79年 3月 福建古田会议 富春江葛洲坝二江 浑江梯级永定河梯级 推广应用 87年 10月 江苏南京会议 试点总结引进吸收葛洲坝大江隔河岩 提高普及 94年 10月 太平湾会议 “ 无人值班 ” 鲁布革白山紧水滩 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院四、无人值班与无人值班（少人值守）“无人值班 ”问题的提出 1水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院无人
10、值班的基本概念 2值 班负责对水电厂运行的监视、操作、调整等有关的运行工作。如参数 及状态监视、机组的启动与停机操作、运行工况转换操作、功率调整操作等。值班与值守 值 守指对机组运行的日常维护、巡视检查、检修管理、现场紧急事故的处理及上级调度临时交办的其它工作。水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院无人值班的基本概念 2无人值班无人值班是指水电厂内没有经常性的值班人员，不是 24小时内都有运行值班人员。少人值守厂内不需要 24小时有人值班，机组工 况操作由上级调度或集中控制的值班人员及有关自动装置完成，厂内仅有少数值守人员。负责现场看守和特殊情况的处理工作。无人值班与无人值班（
11、少人值守） 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院实现无人值班（少人值守）的方式与条件 3v 无人值班（少人值守）的实现方式 梯级梯级 电厂电厂 由梯级调度所（梯调）的集中直接监 控，各被控电厂实行 “无人值班 ”（少 人值守） 全厂设总控制室集中监控，各被控电厂实行 “无人值班 ”（少人值守）。一厂一厂 多站多站 实现由上级调度所（包括网、省、地调等）直接监控的水电厂可实行 “无人值班 ”（少人值守）。直控直控 电厂电厂 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院实现无人值班（少人值守）的方式与条件 3v 无人值班（少人值守）的实现条件 设备条件人员素质条件管理制
12、度条件主设备；机组引水设备；厂用电系统；调速器机器系统；励磁系统；辅助设备系统；调度系统；直流系统；通信系统；其它系统等。发电系统和设备布置情况；油、水、风系统结构；一次接线及厂用电系统；直流、二次接线及保护、监控系统；运行工况转换；缺陷及故障事故处理等。值守制度；巡检、维护制度；操作、安全、监护制度、应急及 ON-Call制度等。水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂实现无人值班（少人值守）现状 4v 瑞典国家电力公司70个水电厂， 8970MW，从业人员 650人， 0.7人 /万 KW广东电力公司： 7个水电厂， 835.5MW，从业 2198人， 26.3人 /万 KWv 法国国家电力公司4700个水电厂，由 14个控制中心集中控制 ，其中罗纳河梯级 12个 水电厂总容量 2200MW，原从业 700人，现从业 150人v 中国葛洲坝二江电厂装机 965MW，从业 167人， 1.7人 /万 KW v 中国沙田水电厂装机 54MW，原从业 300人，现从业 40人 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂实现无人值班（少人值守）现状 4水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院水电厂实现无人值班（少人值守）现状 4白山电厂远方集控中心 水电厂计算机监控系统长 春工程学院能源 动 力工程学院
