水電站計算機監控系統黑啟動功能探討

張蓉暉

摘 要 水電站的黑啟動主要是在全廠失壓的條件下，利用柴油發電機或者水輪發電機自啟動等方式，將發電機組逐步恢復。通過計算機監控系統完成黑啟動的功能，是水電站一種非常重要的自我恢復廠用電的方式。本文主要分析研究水電站計算機監控系統黑啟動功能，以供參考。

關鍵詞 水電站;計算機;監控系統;黑啟動功能

1水電站黑啟動概述

對于一般的常規水電站，黑啟動主要是在全廠失壓的條件下利用直流系統蓄電池提供的直流電以及相應的輔助設備液壓系統存儲的液壓能量，逐步將水輪發電機組開到空轉，并且逐步帶動勵磁系統恢復整個廠用電。要想完成上述操作，單單通過運行人員使用手動操作的方式，是無法在短期內完成，通過計算機監控系統來完成一鍵黑啟動功能快速啟動，能確保電力系統的快速恢復[1]。

2監控系統實現黑啟動的具體方法分析

為了保證黑啟動功能的快速實現，要進行下位機PLC程序的處理和修改，為了減少原邏輯程序受到的影響，可以讓各個LCU之間添加一定的黑啟動程序，并且獨立于邏輯程序段，在不同程序段當中實現，這樣可以更好的方便閱讀和處理。

機組LCU的PLC程序修改是為了讓機組從停機態到待機態的轉換加快，需要進行流程簡化，這樣可以確保在安全的條件下快速完成機組從停機到空轉的整個流程。如果需帶主變升壓，應先將出口斷路器進行無壓合閘，接著下發黑啟動指令完成勵磁系統的帶主變升壓工作，逐步開始進行電力系統的恢復。

3黑啟動流程的實現方法

通過計算機監控系統來完成一鍵黑啟動的功能，如何讓各LCU之間進行密切的配合，完成不同控制指令，是黑啟動流程控制過程中的關鍵。

在黑啟動功能實現過程中，一種是由上位機完成整個宏觀控制工作，保證黑啟動流程的進行，另一種是由現地控制單元來控制黑啟動的流程。

3.1 上位機完成黑啟動流程的控制工作

上位機利用監控軟系統進行黑啟動流程的編寫，而后委派相關運行人員進行黑啟動指令的下發，這樣可以逐步利用監控軟件自行進行整個黑啟動的流程控制，并且分布將控制指令下發給相應的下位LCU，通過這些指令完成對應邏輯控制的執行，并且注意監控下位機LCU上傳的執行結果和數據，以便更好地保證黑啟動流程的正確執行。如下圖所示：

在實現的過程中主要包含兩個部分，一個部分為上位機控制部分，第二個部分為下位機執行部分。上位機控制過程中，需要注意加強軟件編寫黑啟動流程的優化，通過黑啟動要求的各執行步驟分步進行控制命令下發，并且判斷每一步執行命令的結果是否正確，以便確定后續下發命令。下位機部分主要對黑啟動的PLC邏輯程序進行編寫，并且依照控制指令來進行操作，準確地對控制邏輯進行執行，以便完成相應的設備動作。

3.2 下位機進行黑啟動的流程控制方法

利用下位機來完成黑啟動流程控制工作，如下圖所示，首先從人機界面下達黑啟動命令，主要輸入到公用LCU當中，公用LCU依照黑啟動流程進行控制邏輯的設計，并且對黑啟動的關鍵流程進行調用和執行，將控制令下發給機組LCU以及開關站LCU完成相應的操作，在機組LCU和開關站LCU獲得公用LCU的控制指令之后，有針對性地進行控制操作，并且將獲取的數據上傳給公用LCU。

在實際操作過程中，運行的主要是下位機部分，通過公用LCU依照啟動流程、邏輯程序來逐步進行其他LCU的控制，并且一次將指令下發，判斷指令是否已經有效執行，確保后續工作的展開。

3.3 兩種方法的對比分析

對兩種方法進行比對，發現方法1主要利用上位機對整個系黑啟動的流程進行控制和監視，需要監控系統軟件具有自動執行和流程編寫的能力，而第2種方法主要利用公用LCU的邏輯程序來全方位的對黑啟動流程進行控制。在通過比較之后可以發現上位機和下位機之間的可靠通訊是非常重要的。方法1涉及的工作量相對較小，而且更容易實現。方法2則需要公用LCU和其他LCU之間的有效數據通信，邏輯程序修改量相對較大，涉及工作面廣，工作量大，實現不易。綜合而言，使用第1種方法較為合適。

4結束語

水電機組在實際應用的過程中具有黑啟動的功能對電站自身的安全運行具有很大的幫助，也有利于電網系統的安全穩定運行。在實踐當中一定要重視細節的控制，提高電網系統安全、穩定運行的效率。

參考文獻

[1] 曠熊，彭興東，張皓月，等.智能化水電站計算機監控系統的功能設想與探討[J].水電站機電技術，2018，41（7）：21-22，68.