梯级水电厂监控系统.ppt

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1、介绍内容,2,3,4,5,发展背景,发展现状,基本特点,设计重点,功能体系,1,发展背景,1,我国水电资源非常丰富,2,相关各领域科学技术的迅猛发展,3,水电厂无人值班,少人值守的实现,4,电力体制改革,流域开发公司相继成立,5,协调水调、电调间存在的调度矛盾,6,促进水资源高效利用的要求,介绍内容,2,3,4,5,发展背景,发展现状,基本特点,设计重点,功能体系,1,发展现状,四川,映秀湾大渡河田湾河宝兴河,黄河,黄上(龙羊峡-李家峡-刘家峡-盐锅峡-八盘峡),东北,浑江牡丹江太平湾-长甸桦甸,华东,石塘-紧水滩乌溪江新安江-富春江,华北,永定河,云贵,乌江梯级澜沧江大唐集控天生桥以礼河西洱

2、河猫跳河,长江,三峡-葛洲坝清江梯级,注：红色标注的梯级为大型梯级水电站群,发展现状,发展现状,首级电站具备调节性能较好的龙头水库，下游各级均只有日调节或不完全周调节水库。,典型特征,监控建设,梯级水电厂监控系统绝大多数由国内生产厂商提供,国内较高的技术水平,调度要求时有变化,体系形式,梯调中心,不同开发公司,各自独立,天生桥一级和天生桥二级,新安江和富春江,乌江梯级、澜沧江梯级,介绍内容,2,3,4,5,发展背景,发展现状,基本特点,设计重点,功能体系,1,基本特点,基本特点,电网调度级,梯调或流域中心,水电站厂站级监控系统,发电计划下达控制指令下达,实时数据发送执行情况回报运行请求及申报,

3、运行方式下达发电计划下达控制指令下达,实时数据发送执行情况回报,介绍内容,2,3,4,5,发展背景,发展现状,基本特点,设计重点,功能体系,1,设计重点,1,2,3,4,网络设计,系统通讯,调度模式,水电联合调度,梯级水电厂监控系统,通道介质、网络拓扑网络设备安全设计通道冗余,通讯节点通讯协议过程报警大屏系统,控制权、调节权分配控制权、调节权切换安全闭锁、遥控遥调,优化发电计划经济调度控制,设计重点,网络设计,电网调度级,梯调中心或流域级,水电站厂站级监控系统,局域网,监控系统,水情测报,水库调度,工业电视,电能量管理,生产管理,消防监控,广域网,局域网,局域网,广域网,网络设备,交换机三层带

4、路由交换机路由器正向隔离装置反向隔离装置纵向加密认证装置,通道冗余,主用通道、备用通道通道状态监视当前通道监视多链路PPPMLP技术浮动静态路由技术主、备通道自动切换,设计重点,设计重点,串口,IEC101通讯等,IEC101通讯等,1,2,载波,微波,IEC104通讯DL476通讯,广域网,3,4,5,光纤,卫星,光纤,设计重点,清江,乌江,乌江、澜沧江、大渡河,设计重点,广域环网,广域星形网,局域网,以MIS为例,1,2,设计重点,正向隔离,与Internet连接,1,2,设计重点,安全设计,安全隐患,网络结构设计不合理侧重于监控系统功能设计而忽略了广域网安全连接设计运行维护人员的安全防范

5、意识薄弱，对网络安全问题造成的危害认识不足,安全连接,安全连接现地装置安全连接外部系统安全连接梯级各电站安全连接调度中心安全连接Internet,安全措施,取消软驱使用用户权限管理防火墙及时升级多重保护体系安全知识教育安全操作规程应急处理预案,设计重点,安全设计,设计重点,设计重点,通讯节点,与梯级电站通讯机通讯,与梯级电站PLC通讯,福建金湖四川白水江四川田湾河,贵州乌江、云南澜沧江、湖北清江、浙江紧水滩、浙江珊溪,投资成本低系统可靠性高,投资成本高,只适用小流域,适用于不同规模流域系统可靠性高,电站侧,通讯节点,集控侧,主机,通讯机,对主机性能要求较高节省通讯机硬件投资费用典型工程：贵州乌

6、江,系统可靠性高与上述方案相比，对主机性能要求略低前提:分别配置独立通讯机与梯级各电站通讯！,设计重点,通讯协议,IEC101,上级调度部门要求,电站现有通信设备,可利用广域网资源,1,2,3,IEC104,DL476,CASE1,CASE2,MAIN,BACKUP,IEC104,IEC101,MAIN,BACKUP,DL476,DL476,设计重点,过程报警,1,遥控操作过程信息上送,2,遥控操作结果信息上送,3,遥调操作过程信息上送,4,遥调操作结果信息上送,5,控制指令切换信息上送,设计重点,大屏系统,连接方式,矩阵切换器,直接连接,VGA,独立视频网络,pcAnywhererealVN

7、CultraVNCapploVNC,硬件投入成本高速度快、适用于控制,硬件投入成本低速度慢、适用于监视,设计重点,控制权、调节权分配,以机组为单位,以电厂为单位,贵州乌江：每个电厂一个控制权无调节权,云南澜沧江：每台机组一个控制权每台机组一个调节权,控制灵活,控制简便,设计重点,2,1,控制权、调节权切换,较高级别控制侧在拥有控制权情况下能将控制权切至较低级别控制侧,较高级别控制侧能将控制权从任何一级较低级别控制侧直接切回控制权,设计重点,安全闭锁、遥控遥调,2,1,梯级监控系统能够准确无误地对各级水电站实施遥控、遥调操作,控制操作、调节操作速度满足相关规范要求,4,3,梯级监控系统能够对梯级

8、各电站实施AGC/AVC控制,梯级监控系统对遥控、遥调、AGC、AVC进行控制权闭锁,5,梯级监控系统正确实施控制权切换功能及切换闭锁,6,因控制权导致遥控遥调指令不执行，梯级监控系统应正确报警,设计重点,设计重点,调度模式,经济运行中心实现梯级电站的最优负荷分配，并实现梯级电站各台机组的集中控制、调节。,省（网）对梯调的调度模式,下达整个梯级的日发电计划曲线或实时给定值方式；下达梯级各电站的日发电计划曲线或实时给定值方式；,梯调中心类型,远方控制中心 实现梯级电站各台机组的远方集中控制、调节，若梯级电站调度权归属不同，可设立多个集控分中心。,设计重点,经济调度控制,水量平衡流量平衡用水要求防

9、洪要求高效利用要求,电网有功平衡电网频率控制电网无功平衡电网电压控制电网潮流平衡,电力调度,水库调度,设计重点,优化发电计划,水量平衡,流量平衡,用水要求,防洪要求,高效利用要求,电量平衡,电力平衡,水头损失,尾水衔接,站间联合避振动区,避免频繁启停,优化调度数学模型,优化算法,日最优发电计划,水、电联合高效利用,介绍内容,2,3,4,5,发展背景,发展现状,基本特点,设计重点,功能体系,1,功能体系,多媒体应用,支撑软件,梯调决策支持系统,梯级监控系统,INTERNET/INTRANET服务,水库调度,外部通讯,网络管理,梯级能量管理系统,安全监测,状态评估和检测管理,梯级水情测报系统,事故

10、分析专家系统,电力调度,培训仿真,经济运行,报价分析决策支持系统,主站,主站,操作员站,操作员站,工程师站,电站监控系统,电话,Oncall,MIS,调度中心,模拟屏或大屏幕投影,打印服务器,梯级监控系统结构,清江梯调原结构图,清江梯调原结构图,清江梯调现结构图,全双冗余100MB光纤以太网,通讯站,数据库服务器,工程师站,OnCall站,网调,打印服务器,1F LCU,2F LCU,CMM LCU,1F LCU,2F LCU,3F LCU,SWT LCU,CMM LCU,3F LCU,4F LCU,100MB光纤IEC104,清江集控中心,高坝洲电站控系统,隔河岩电站控系统,4F LCU,SWT LCU,通讯网,数据库服务器兼操作员站,数据库服务器兼操作员站,串口IEC101,操作员站,交换机,交换机,乌江梯调结构图,乌江梯调结构图,澜沧江梯调结构图,四川大渡河梯调,相同结构工程:,路由器,路由器,