輔機監(jiān)錄在二灘水電站的應用

吳建榮，王秀梅

（二灘水力發(fā)電廠，四川攀枝花617100）

0 引言

二灘水電站總裝機容量330萬k W，是20世紀建成投產(chǎn)的最大水電站。電站的輔助系統(tǒng)主要包括：技術供水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、油壓裝置系統(tǒng)、泵站系統(tǒng)、閘門系統(tǒng)等[1]。隨著電站無人值班（少人值守）的建設發(fā)展，輔助設備原有的遠方監(jiān)測信號顯得愈發(fā)不全。為提高全廠輔助設備的狀態(tài)監(jiān)測，二灘電站2004年提出增加輔機監(jiān)錄系統(tǒng)。在保持控制設備現(xiàn)有分布格局下，利用網(wǎng)絡通信技術，將各獨立系統(tǒng)互相連接到中控室輔機監(jiān)錄的集控屏上，結合設備實際運行情況進行分期分批改造，2006年8月工程竣工。

1 系統(tǒng)構成

PLC（輔機控制單元）與上位機系統(tǒng)安裝485通信模塊，并與In t e r n e t通信控制器連接，利用通信控制器的網(wǎng)絡接口接入以太網(wǎng)。其具體見圖1所示。

由于全廠輔機設備眾多，布點較分散，故將系統(tǒng)分為廠內(nèi)和廠外兩部分，將相鄰的輔機設備通過串口線（2芯屏蔽線）集中到一個輔機系統(tǒng)控制屏中統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)，如圖2所示。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，其具體集中方式如下。

圖1 二灘電站輔機監(jiān)錄系統(tǒng)通信連接方式示意圖Fig.1 Communication connection of the auxiliary monitoring and record system in Ertan hydropower station

1.1 廠內(nèi)部分

（1）高壓空壓機、廠用空壓機、制動空壓機三套輔機系統(tǒng)集中在制動空壓機上光纖以太網(wǎng)。

（2）1號壓油裝置、2號壓油裝置、3號壓油裝置、1號技術供水、2號技術供水、3號技術供6套輔機系統(tǒng)集中在2號壓油裝置上光纖以太網(wǎng)。其中1號壓油裝置與1號技術供水串聯(lián)、2號壓油裝置與2號技術供水串聯(lián)、3號壓油裝置與3號技術供水串聯(lián)。

（3）4號壓油裝置、5號壓油裝置、6號壓油裝置、4號技術供水、5號技術供水、6號技術供水六套輔機系統(tǒng)集中在5號壓油裝置上光纖以太網(wǎng)。其中4號壓油裝置與4號技術供水串聯(lián)、5號壓油裝置與5號技術供水串聯(lián)、6號壓油裝置與6號技術供水串聯(lián)。

（4）滲漏集水井、檢修集水井、1副排污三套輔機系統(tǒng)集中在滲漏集水井上光纖以太網(wǎng)。

（5）尾水支洞滲漏泵測控系統(tǒng)單獨上光纖以太網(wǎng)。

1.2 廠外部分

（1）大壩深水泵控制系統(tǒng)上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)。

（2）1號表孔、2號表孔、3號表孔、4號表孔四套設備串口集中于4號表孔。5號表孔、6號表孔、7號表孔三套設備串口集中于5號表孔，再從5號表孔通過5類網(wǎng)線將這三套設備連到4號表孔。這樣7套表孔系統(tǒng)集中在4號表孔統(tǒng)一上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)。

（3）1號中孔、2號中孔、3號中孔、4號中孔四套設備串口集中于中孔真空泵控制屏。4號中孔、5號中孔、6號中孔、中孔空壓機、四套系統(tǒng)串口集中于5號中孔，再從5號中孔通過5類網(wǎng)線將這四套系統(tǒng)連到中孔真空泵控制屏。這樣8套系統(tǒng)集中在中孔真空泵控制屏統(tǒng)一上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)。

（4）1號進水口閘門泵站控制、2號進水口閘門泵站控制系統(tǒng)串口集中于1號進水口閘門泵站控制單獨上光纖以太網(wǎng)。

（5）1號底孔、2號底孔兩套系統(tǒng)串口集中于1號底孔上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)，3號底孔、4號底孔兩套系統(tǒng)串口集中在3號底孔上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)。

（6）1號、2號泄洪洞閘門測控系統(tǒng)串口集中于1號泄洪洞閘門上壩頂集控室后統(tǒng)一上光纖以太網(wǎng)。

（7）G IS空壓機、污水處理廠、水墊塘深井泵控制系統(tǒng)各自單獨上光纖以太網(wǎng)。

2 功能和特點

現(xiàn)地的控制系統(tǒng)通過工業(yè)總線與輔機監(jiān)錄監(jiān)控系統(tǒng)連接，上位機對接入設備進行運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，并自動進行數(shù)據(jù)保存，為設備分析提供了有力的技術支持。其主要功能包括以下幾方面。

2.1 畫面索引

點擊索引畫面上想查看的某設備相應按鈕后即可進入，按照按鈕上文字提示點擊可進入不同的監(jiān)視畫面。

2.2 模擬量趨勢

對輔機設備中重要的模擬量進行趨勢記錄和分析，正常情況下，這些量變化的速率應在給定范圍內(nèi)。當趨勢變化速率超過限值時發(fā)出報警信號。

2.3 報表功能

按小時記錄輔機設備中的氣壓、油位、水位等一些重要模擬量，并提供打印和查詢功能，數(shù)據(jù)存儲在SQL SERVER中。報表具備召喚打印功能，可按用戶的要求定時或不定時進行報表的打印。

2.4 狀態(tài)匯總

畫面以表格的形式顯示所選設備的運行狀態(tài)，如果無故障則以藍色字顯示“正常”，如有故障或異常則以紅色字顯示“故障”或“異常”，當出現(xiàn)“故障”或“異常”時，點擊該字，系統(tǒng)可自動提示具體故障項。

2.5 模擬量匯總

在索引界面中選擇“模擬量匯總”按鈕，就可查看全廠所有輔機設備的模擬量實時值。

2.6 報警及歷史報警查詢

記錄各個重要事件的動作順序、事件發(fā)生時間并按規(guī)定格式產(chǎn)生報告和報警，并可按日期等關鍵字進行查詢。結果查詢出來后點“導出”按鈕，可以將查詢結果導入到EXCEL文件中。

2.7 輔機監(jiān)錄系統(tǒng)的主要特點

（1）現(xiàn)場各輔機設備的控制系統(tǒng)與CCS（計算機監(jiān)控系統(tǒng)）的I/O連接及現(xiàn)有的控制模式完全不受輔機監(jiān)錄系統(tǒng)的影響。

（2）輔機監(jiān)錄系統(tǒng)上位機不干擾其接入設備測控系統(tǒng)內(nèi)部的工作，對其接入設備只進行全面監(jiān)測而不進行控制操作。

3 結語

二灘電站輔機監(jiān)錄系統(tǒng)是在計算機監(jiān)控系統(tǒng)不滿足對全廠輔助設備“無人值班，少人值守”監(jiān)測要求下增加的一套設備，對全廠設備的監(jiān)控系統(tǒng)雖起到了很好的補充完善，但畢竟是獨立的設備，增加了維護工作量，而且運行中發(fā)現(xiàn)偶有通信中斷造成數(shù)據(jù)不全的現(xiàn)象。目前，計算機監(jiān)控技術飛速發(fā)展，今后在新電站建設或進行全廠監(jiān)控系統(tǒng)改造時，對所有設備的監(jiān)測進行適當前瞻性設計考量，則不需要輔機監(jiān)錄系統(tǒng)了。■

[1]顏明.二灘水電站電廠輔助系統(tǒng)簡介[J].水力發(fā)電,2000,(05).