ABB计算机监控在水电站典型应用方案.ppt

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1、,ABB水电站计算机监控系统介绍(3/4):ABB水电站计算机监控系统典型技术方案北京ABB贝利工程有限公司ABB(中国)有限公司电力系统发电业务部,王春林,水电厂站计算机监控技术交流,Feb.,2009,ABB Group July 5,2023|Slide 2,ABB计算机监控系统典型技术方案与配置,ABB Group July 5,2023|Slide 3,水电站电站计算机监控系统设计原则,无人值班、少人值守 系统采用标准化的硬件、软件产品，系统成熟、可靠，产品或系统为主流产品(长生命周期)，支持中文系统。电站控制以计算机监控为核心，系统采用全开放、分布式系统结构，容错设计；各LCU可独

2、立运行,并按控制对象采用多机系统。计算机监控系统响应速度快，可靠性和可利用率高，可维护性好，技术水平高、符合技术发展潮流；系统经济、灵活，便于扩充和系统升级；系统采用开放结构，二次开发容易、方便，调度通信、厂内其它系统的通信接入灵活、简单；调度通信接口：区域电网公司和省电网公司系统网络安全性符合国家经贸委(2002年30号令)及电监会(第5号令)有关规定；未来备件供应充分,G,ABB Group July 5,2023|Slide 4,特大型电站计算机监控系统典型配置图,ABB Group July 5,2023|Slide 5,大中型电站计算机监控系统典型配置图,ABB Group July

3、 5,2023|Slide 6,中小型电站计算机监控系统典型配置图,ABB Group July 5,2023|Slide 7,抽水蓄能电站(4x300MW)计算机监控系统典型配置图,ABB Group July 5,2023|Slide 8,机组LCU典型配置1(大型机组,蓄能机组),ABB Group July 5,2023|Slide 9,机组LCU典型配置2(中小型机组),ABB Group July 5,2023|Slide 10,全厂公用LCU典型配置,ABB Group July 5,2023|Slide 11,厂用电LCU典型配置1(大/中型电站),ABB Group July

4、 5,2023|Slide 12,厂用电LCU典型配置2(中/小型电站),ABB Group July 5,2023|Slide 13,开关站LCU典型配置1(大型电站),ABB Group July 5,2023|Slide 14,开关站LCU典型配置2(中小型电站),ABB Group July 5,2023|Slide 15,闸门LCU结构配置图,ABB Group July 5,2023|Slide 16,ABB解决方案(1),800 xA Power Gereration Portal(PGP)，Windows 服务器及操作员站控制器为ABB AC800M系列控制器;I/O模块为AB

5、B S800 I/O系统;控制层所有设备为Windows 系统(硬件64位或32位计算机系统)；网络设备：工业环网；监控软件：800XA PGP for Windows,有近800套运行；注：ABB 800 xA PGP为ABB发电厂自动化主推系统，符合技术发展潮流；Windows系统的稳定性及可靠性日益提高，逐渐成为控制的主流操作系统。宜兴蓄能/委内瑞拉Guli/水电站为ABB标准PGP系统；,ABB Group July 5,2023|Slide 17,ABB解决方案(2),800 xA Power Gereration Portal(PGP)，为客户服务器结构,ABB Group Jul

6、y 5,2023|Slide 18,网络系统结构,环型环网：10/100MBPS单或双环网，连接所有电站层设备及现地所有LCU;可供选择的设备LCU层：Hirschmann或Ruggedcom工业以太网交换机系列；电站层：Hirschmann或Ruggedcom工业以太网交换机系列；环网介质：多模光纤星型星型网：10/100/1000MBPS单或双星网，连接所有电站层设备及现地所有LCU;可供选择的设备Hirschmann,Ruggedcom或Cisco系列交换机；介质：交换机至LCU为光纤，其它为双绞线,ABB Group July 5,2023|Slide 19,电站控制层主要设备(1),

7、系统服务器2套，双机冗余；12个CPU，主频3GHz，内存1GB；网络速率：100/1000Mbps；显示器：21“彩色液晶显示器；操作系统：Windows 2000;参考硬件：HP Intel结构64位服务器或工作站，如HP Proliant 386G5服务器、XW8600工作站;作为系统的数据采集、管理计算机；操作员工作站2套或多套：中控室2套，远方多套；12个CPU，主频3GHz，内存1GB；网络速率：100/1000Mbps；显示器：每套：2个21“彩色液晶显示器；操作系统：Windows 2000/XP参考硬件：HP Intel结构64位服务器或工作站，如HP XW8600工作站作为

8、操作员MMI,ABB Group July 5,2023|Slide 20,电站控制层主要设备(2),工程师工作站共1台，中控室1套；显示器1台，其它配置与操作员工作站相同；作为AC800系列控制器及PGP的开发、维护工具；培训工作站共1台，中控室1套；显示器2台，配置与操作员工作站相同；作为AC800系列控制器及PGP的开发、维护工具；厂内通信工作站共12台：1台放在计算机室；12个CPU，主频2.63GHz，内存1GB；网络速率：10/100/1000Mbps；显示器：每套：1个17“彩色液晶显示器；操作系统：Windows 2000参考硬件：HP Intel结构32位或64位服务器或工作

9、站，如HP XW6600工作站(扩展槽)实现与电站厂内系统的通信；,ABB Group July 5,2023|Slide 21,电站控制层主要设备(3),调度接口设备调度通信工作站12台，对电网、省调各12套；12个CPU，主频2.63GHz，内存1GB；网络：速率100/1000Mbps；显示器：每套：1个1721“彩色液晶显示器；操作系统：Windows 2000/XP参考硬件：HP Intel结构64位或32位服务器或工作站，如HP XW6600工作站等与电网、省调接口各2路：2路分配：1路E1接口，网络速率2Mbps，协议 IEC 60870-5-104，或DNP3.0，或TASE

10、II；1路载波Modem接口，网络速率3009600bps，协议 IEC 60870-5-101或SC1801；硬件：Cisco路由器或专门E1接口协议转换设备,Cisco 2801Cisco 2811Cisco 2821Cisco 2851,ABB Group July 5,2023|Slide 22,电站控制层主要设备(4),语音报警及On-Call工作站1台：中控室1套；12个CPU，主频2.63GHz，内存1GB；网络速率：10/100/1000Mbps；显示器：每套：1个1721“彩色液晶显示器；操作系统：Windows 2000/XP；参考硬件：HP Intel结构32位或64位服

11、务器或工作站，如HP XW6600工作站；实现报表管理、语音及SMS报警输出、语音查询等；打印报表工作站1台：中控室1套；操作系统：Windows 2000/XP；参考硬件：HP Intel结构32位或64位服务器或工作站，如HP XW6600工作站；,ABB Group July 5,2023|Slide 23,电站控制层主要设备(5),大屏幕投影系统单屏50100”屏数量：单屏、2x2、2x3、2x4、2x5等,ABB Group July 5,2023|Slide 24,电站控制层主要设备(6),ABB Group July 5,2023|Slide 25,电站控制层主要设备(6),上位

12、机电源系统方案1：标准UPS+蓄电池2套：双机冗余；单机容量：不小于150%全部负荷(一般1030KVA)每套设单独蓄电池，电池后备时间1小时；热备方式：并联n+1冗余；设专门的UPS电源配电柜；输入：AC380V；输出：AC220V参考型号：Newave，梅兰日兰、法国索克曼SOCOMEC 方案2：交/直流双供电UPS2套：双机冗余；单机容量：不小于150%全部负荷(530KVA)无蓄电池，直流采用厂用DC220V；热备方式：并联或串联；设专门的UPS电源配电柜；输入：AC380V；输出：AC220V参考型号：Protek AHA、ALP系列电力专用电源；,ABB Group July 5,

13、2023|Slide 26,电站控制层主要设备(7),厂内各子系统的接口,大坝观测系统；闸门控制系统；微机保护系统；规约较复杂(如IEC60870-5-103)；接入通信工作站：C编程；状态检修系统；辅助设备(油、气、水)控制系统；消防系统；将消防系统信号采集到监控系统内，进行显示、报警等；工业电视系统；将控制系统信号动作情况送到CCTV系统，实现CCTV画面的关联切换；硬件接口：RS485或RS232，规约IEC或GB或DL；,ABB Group July 5,2023|Slide 27,电站现地层主要设备(1),现地控制器基于DCS的ABB AC800M系列控制器；双机热备CPU+S800

14、 I/O模块；现场双I/O总线扩充，光纤介质；现地多种现地总线接口；控制器每个CPU 双网通信；,AC800M系列控制器主要特点专门工业控制芯片；RISC指令集，速度快；低功耗，无风扇；,ABB Group July 5,2023|Slide 28,电站现地层主要设备(2),S800 I/O模件标准产品；I/O类型、规格齐全、丰富；I/O模板支持带电插拔；I/O扩充单或双冗余总线控制；I/O总线介质：电缆、光纤；高可靠模块(包括双I/O模块、SOE模块)；DI:DC24V，16点/模件；SOE:DC24V，16点/模件，1ms分辨率；DO:DC24V，16点/模件；AI:420mA或05V，8

15、通道/模件；RTD:PT100等多种电阻，8通道/模件；AO：420mA或05V，8通道/模件；,低密度I/O模件，使用、维护方便!,ABB Group July 5,2023|Slide 29,电站现地层主要设备(3),现地LCU电源LCU控制器及设备主电源，1套；输入AC220V/DC220V，输出DC24V，10A；功率：满足所有设备需要。包括控制器、S800 I/O底板、同期、触摸屏、交流采样装置等；LCU I/O电源，1套；输入AC220V/DC220V，输出DC24V，10A或5A；功率：满足所有I/O外部电源需要。包括S800 I/O外线、继电器、420mA仪表等；,ABB Gr

16、oup July 5,2023|Slide 30,电站现地层主要设备(4),现地LCU其它设备,同期装置:SYN-5系列及AS800系列机组：1套/台，单或多对象；开关站：1套多对象或每个出线远程I/O 1套，每串1套，单对象；ABB SYN 5支持双路同期检查、冗余同期功能参考型号：ABB SYN5系列，2000多台应用业绩；,AS800同期模件,SYN 5系列同期装置,ProfibusDP总线,ABB Group July 5,2023|Slide 31,电站现地层主要设备(5),现地LCU其它设备,交流采样机组：直流采样为主，开关站、厂用电交流采样；装置输入：PT：0100V或0400V

17、，CT：05A或01A；输出：LED数字显示，Modbus通信接口或其它接口；参考型号：瑞士DAE公司Acuvim系列或其它触摸屏每套LCU 配1套，主LCU10”或15“真彩色;远程站6.7”真彩色；图形显示、趋势记录、SMS及mail功能；其它设备变换器；继电器、开关、按钮等；,ABB Group July 5,2023|Slide 32,电站现地层主要设备(6),温度测量控制器RTD直接测量；取消温度巡检；现地LCU盘柜机组LCU：14个机柜+02个远方温度机柜；全厂公用LCU：13个机柜；厂用电LCU：12个本地机柜+n个远方机柜；开关站LCU：15个本地机柜+n个远方机柜;闸门LCU

18、：12个机柜;机柜尺寸：2260 x800 x600 mm；防护等级：IP52；其它：防湿及通风设施；,ABB Group July 5,2023|Slide 33,电站现地层主要设备(7),盘柜结构:正面,ABB Group July 5,2023|Slide 34,电站现地层主要设备(8),盘柜结构:内部,ABB Group July 5,2023|Slide 35,电站现地层主要设备(9),盘柜结构:背面与接地,ABB Group July 5,2023|Slide 36,其它,辅机系统设立总原则独立设置、自成系统；主要通过通信与监控系统进行数据交换；重要点通过硬布线连接；主要通过通信与监控系统进行数据交换；重要点通过硬布线连接；直接接入监控系统的辅机控制系统单元供水系统：直接接入机组LCU内；油压装置系统：自成系统，与机组LCU通信；机组快速或事故闸控制系统：通过远程I/O将快速闸信息接入机组LCU内(有独立的闸控制系统)；闸门控制系统：通过通信将闸门控制系统的信息接入监控系统。备件设置原则每种模块至少1块；控制器及I/O备件可组成1个完成的控制系统，以利于维护人员学习、做试验；,