pNetPower6.0—HAS水電站自動(dòng)化系統(tǒng)是本公司在多年從事變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和通用組態(tài)軟件的研究開發(fā)基礎(chǔ)上,結(jié)合水電站運(yùn)行的獨(dú)特特點(diǎn)而設(shè)計(jì)而發(fā),最新推出的用于水電站運(yùn)行監(jiān)控的組態(tài)軟件。
1系統(tǒng)特點(diǎn)
1.1.集成化:
pNetPower6.0—HAS水電站自動(dòng)化系統(tǒng)是綜合自動(dòng)化集成化開放式應(yīng)用平臺(tái),適用于各種容量等級(jí),不同功能要求的水電站。該系統(tǒng)不僅具備基本的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)功能,還可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組順控、自動(dòng)準(zhǔn)同期、調(diào)速、勵(lì)磁、功率調(diào)節(jié)控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)相、自動(dòng)發(fā)電控制等功能,并可與各種微機(jī)保護(hù)裝置,變電站微機(jī)監(jiān)控裝置,縣、地級(jí)調(diào)度中心系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)(MIS)等系統(tǒng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)電站“無(wú)人值班”(少人值守)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1.2.開放性:
開放的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)具有通用性和移植性,軟件可以安裝在任何具有開放系統(tǒng)特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)上,系統(tǒng)接口方面全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB、XML、ActiveX等數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),以O(shè)LE、COM/DCOM、DLL等多種形式提供外部訪問接口,便于用戶進(jìn)行深層次的二次開發(fā),電力軟件是標(biāo)準(zhǔn)的OPC DDE SERVER數(shù)據(jù)服務(wù)器,第三方軟件可遍歷數(shù)據(jù)庫(kù)的各種參數(shù),可以和常用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)如SQL SERVER ORICLE進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
1.3.分布性:
全分布是指數(shù)據(jù)庫(kù)、控制功能分布,圖形工作站不依賴于任何一臺(tái)機(jī)器可直接讀寫下層各單元數(shù)據(jù)庫(kù)或廠級(jí)控制數(shù)據(jù)庫(kù),直接實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)監(jiān)視和控制,網(wǎng)絡(luò)上的任一部分退出或者出現(xiàn)故障,不影響系統(tǒng)其它部分。分布式監(jiān)控系統(tǒng)以控制對(duì)象分散為主要特征,對(duì)于水電廠而言包括水輪發(fā)電機(jī)組、開關(guān)站、公用設(shè)備、壩區(qū)閘門等,按控制對(duì)象為單元設(shè)置多套相應(yīng)的裝置,構(gòu)成水電廠現(xiàn)地控制單元(LCU),完成控制對(duì)象的數(shù)據(jù)采集和處理、控制和調(diào)節(jié)及裝置的數(shù)據(jù)通信等。
1.4安全性:
為了提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,力控電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件提供多種冗余方式,主要有單網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng)、雙網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng)、客戶端冗余、控制設(shè)備冗余等等。
1.4.1單網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng):
在此系統(tǒng)中,主機(jī)和從機(jī)僅使用了單一網(wǎng)絡(luò)適配器,主/從機(jī)之間只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是單一網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)活動(dòng)站,并導(dǎo)致I/O設(shè)備采集沖突等問題。
1.4.2雙網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng):
在此系統(tǒng)中,主機(jī)和從機(jī)都使用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器,并分配在兩個(gè)不同的網(wǎng)段,主/從機(jī)之間存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互為備用,可保證主/從機(jī)之間的可靠網(wǎng)絡(luò)通信。
1.4.3客戶端冗余:
冗余客戶端既可以是人機(jī)界面運(yùn)行系統(tǒng),也可以是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),冗余客戶端將雙機(jī)冗余系統(tǒng)的主機(jī)或從機(jī)作為數(shù)據(jù)源。冗余客戶端能夠自動(dòng)判斷出是主機(jī)還是從機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài),并保持與該活動(dòng)站的通信。當(dāng)發(fā)生狀態(tài)切換后,客戶端節(jié)點(diǎn)能自動(dòng)找到新的活動(dòng)站,并保持通信。
1.4.4控制設(shè)備冗余:
在水電站綜自系統(tǒng)中,為了提高控制系統(tǒng)的可靠性,控制站的電源、CPU、通訊模塊需要進(jìn)行冗余配置即設(shè)備冗余方式,冗余的控制設(shè)備一般為主、從控制器,控制器上的主從CPU同時(shí)連接設(shè)備總線,主從設(shè)備之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步來防止控制出錯(cuò),同步包括時(shí)間同步、IO狀態(tài)同步等,主設(shè)備損壞時(shí),從設(shè)備自動(dòng)接管控制權(quán),比如西門子公司的S7400H系列PLC等,對(duì)于有些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),有時(shí)也會(huì)用兩個(gè)完全一樣的設(shè)備同時(shí)采集數(shù)據(jù),上位機(jī)監(jiān)控軟件和此類系統(tǒng)通訊時(shí),要考慮到主從設(shè)備CPU的切換時(shí),上位機(jī)監(jiān)控軟件要同步切換來保證正確的數(shù)據(jù)獲取IO設(shè)備的數(shù)據(jù),力控在單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)下都支持控制設(shè)備冗余。
2典型配置
系統(tǒng)由站控層、網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)地層設(shè)備構(gòu)成。站控層各站點(diǎn)功能相對(duì)獨(dú)立,互不影響;現(xiàn)地層以間隔為單元,各個(gè)LCU功能也相對(duì)獨(dú)立,在站控層故障的情況下,LCU仍能獨(dú)立完成其監(jiān)測(cè)和控制功能。
2.1站控層:
是水電廠/站設(shè)備監(jiān)視、測(cè)量、控制、管理的中心。站控層包括:操作員站、工程師站、通信服務(wù)器。另外根據(jù)水電廠/站的需要可以配置模擬屏、背投系統(tǒng)。
2.3現(xiàn)地層:
一般以間隔為單元,配有機(jī)組LCU、公用設(shè)備及升壓站LCU、壩區(qū)LCU以及輔機(jī)控制單元等,不同的控制對(duì)象分散在各個(gè)機(jī)旁,或是中控室。在站控層及網(wǎng)絡(luò)層故障的情況下,現(xiàn)地層仍能獨(dú)立完成各間隔的監(jiān)測(cè)和控制功能。
現(xiàn)地層各LCU完成各單元的任務(wù),相互獨(dú)立,一個(gè)LCU故障不會(huì)影響其他LCU的運(yùn)行。
2.3網(wǎng)絡(luò)層:
是站控層與現(xiàn)地層數(shù)據(jù)傳輸通道通。網(wǎng)絡(luò)層可以按不同的容量的水電廠/站和不同的客戶需求,配置成單以太網(wǎng)、雙以太網(wǎng)和光纖自愈環(huán)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)可采用光纖、同軸電纜或屏蔽雙絞線。
圖一
3部分系統(tǒng)指標(biāo)
系統(tǒng)使用壽命≥10年;
系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間:系統(tǒng)MTBF≥30000小時(shí);
遙測(cè)量:遙測(cè)合格率 >99.9%;
開關(guān)量:遙信正確率 >99.9%;
遙控、遙調(diào)正確率為100%;
CPU負(fù)載:正常情況下負(fù)荷率≤15%(任意5分鐘內(nèi)平均);事故情況下負(fù)荷率≤35%(任意1分鐘內(nèi)平均);
遙信變化送到主站 ≤1.5秒;
遙測(cè)量送到主站 ≤1.5秒;
遙控命令 ≤1.5秒;
畫面調(diào)用時(shí)間 ≤1秒;
畫面刷新周期: ≤1秒;
SOE分辨率:1ms
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量,支持到10000點(diǎn)基本保持以上性能指標(biāo)
4典型案例
河北淶源六十道溝水電站
云南峨山阿依水電站
云南金河水電站
云南賓川新興水電站
