视力保护器摘要：抽水蓄能电站监控系统主要面向生产过程，对生产过程实施数据采集、监视、自动控制和保护等。本文介绍了监控系统结构组成。 关键词：抽水蓄能电站；监控系统；故障原因
某抽水蓄能电站总装机容量1000MW，电站工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房、地面开关站和中控楼等组成。
输水系统按发电流向由引水系统和尾水系统两大部分组成。引水系统由上水库进出水口、引水隧洞和压力钢管组成，采用“二洞四机”的布置方式。尾水系统由尾水隧洞、尾水调压井和下水库进出水口组成，采用“一洞四机”的布置方式。每台机组的尾水支管上均设有事故检修闸门。
地下厂房由主副厂房、主变洞、母线洞、尾闸洞和高压电缆井等洞室组成，厂内装设4台单机容量为250MW的可逆式水泵水轮机—发电电动机组。
电站主接线采用发变组单元接线，发电电动机与主变压器间接有换相闸刀和发电机出口断路器。发电电动机工况转换时的换相和机组并入系统的同期均在主变低压侧进行。发变组采用一机一变接线方式，500kV侧采用内桥接线方式，电站以两回线路接入500kV变电站。
水泵水轮机—发电电动机组及其附属设备布置在主厂房内。其中，机组和主变保护柜、LCU控制柜、调速器电气柜和励磁控制柜等布置在发电机层（地面一层）；发电机主引出线、中性点设备、机械刹车控制柜和调速器及其油压装置等布置在中间层(地下一层）；进水阀控制柜及其油压装置、技术供水控制柜和调相压水系统柜等布置在水轮机层(地下二层）；进水阀、机组技术供水系统设备、蜗壳和锥管等布置在蜗壳层(地下三层）。
连接发电电动机和主变压器的主回路离相封闭母线及其分支、电压互感器柜、发电机出口断路器、换相闸刀、电气制动开关柜、励磁变压器柜、启动回路隔离开关等布置在母线洞内。
主变压器和变频启动装置及其附属设备布置在主变洞内。其中:主变压器、启动回路电抗器、断路器、起动回路离相封闭母线等布置在主变层（地面一层）；500kV地下气体隔离
开关(GIS）、变频启动装置及其附属设备等布置在地下GIS层（地面二层）。
2、计算机监控系统现地控制单元(LCU）
监控系统LCU共9套，其中:机组4套(LCU1~LCU4），机组公用设备(LCU5）、全厂公用设备(LCU6）、500kV开关站(LCU7）、上水库(LCU8）、下水库及中控楼(LCU9）各1套。LCU采用微机监控装置，核心部件为智能可编程逻辑控制器(PLC），采用双机热备、直接联网方式，具有较高的系统运行可靠性。PLC远程输入/输出(I/O）采用冗余通信方式，具有较高的系统运行安全性。LCU采用研华工控机作为现地人机接口，各LCU间采用100Mbit/s及以上冗余双网连接。
LCU主要完成对被监控设备的就地数据采集及监控功能，由控制器、通信卡、输入/输出接口模块及相应软件组成。LCU回路的设计应保证当其与电站控制级系统脱离后仍然能在现地实现对有关设备的监视和控制功能，当其与电站控制级恢复联系后又能自动地服从电站控制级系统的控制和管理。
3、LCU电源回路设计
3.1 LCU的外部供电
以机组LCU为例，其外部供电接线电站提供如下电源:3路交流220V电源和3路直流220V电源。其中:2路交流220V电源和2路直流220V电源供给柜内的电源模块，分别将电源转换成24V和48V直流电源供控制系统模件使用；1路交流220V电源供给柜内辅助设备(照明、风扇和门控），1路直流220V电源供给水机保护电源。电源引入回路首先经过小型断路器，该小型断路器布置在与控制柜相邻的配电柜内。
3.2 LCU主要设备采用冗余供电模式
PLC作为LCU的核心部件，其CPU采用直流24V冗余供电模式，由柜内4个独立的电源模块（输入为2个直流220V，2个交流220V，输出为直流24V）经过电源分配器供电。
电站监控系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，是抽水蓄能电站中最具面向对象特征的控制设备。控制对象主要包括以下几个部分:
(1)电站发电机组设备:主要有水轮机、发电机、辅机、变压器等。
(2)开关站:主要有母线、断路器、隔离开关、接地开关等。
(3)公用设备:主要有厂用电系统、油系统、汽系统、水系统、直流系统等。
(4)闸门:主要有进水口闸门、泄洪闸门等。
电站监控系统综合了计算机(computer)、通信(communication)、显示(CRT)和控制(control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。笔式绘图机
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目前，抽水蓄能电站监控系统组成结构充分体现了分散控制和集中管理的设计思想。
监控系统纵向分层，从下至上依次分为直接控制层、操作监控层和生产管理层；横向分散，以控制网络为纽带从左至右依次分为操作员站、现场控制站、工程师站，这里的操作员站、现场控制站、工程师站都可看作是监控系统的一个子系统。
抽水蓄能电站生产过程复杂，现场控制站的数量较多。各层的构成和功能如下:(1)直接控制层。直接控制层是监控系统的基础，其主要设备是现场控制站，主要由控制器、I/O模件、现场总线模件和现场总线仪表等部分组成。I/O模件和现场总线仪表直接与生产过程的传感器(如热电偶、热电阻等)连接，一方面采集反映生产状况的过程变量(如温度、压力、流量)
和状态变量(如断路器或按钮的通断、设备的启停)，并进行数据处理；另一方面向生产现场的控制机构(如阀门等)输出模拟信号(4~20mADC)和数字信号(开或关、启或停)。现场控制器下与I/O总线连接，上与控制网络连接，其功能有三个:①进行直接数字控制，即连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制等；②与控制网络通信，以便操作监控层对生产过程进行监视和操作；③进行安全冗余处理，一旦发现现场控制站硬件或软件故障，就立即切换到备用件，保证系统不间断的安全运行。现场总线变送器和现场总线执行器可构成控制回路，它可以减轻控制器的负担，实现彻底的分散控制。
(2)操作监控层。操作监控层是监控系统的中心，其主要设备是操作员站、工程师站、计算机网关。操作员站为32位(或64位)计算机，供运维人员对生产过程进行监视、操作和管理，操作员站具有图文并茂、形象逼真、动态效应的人机界面(HMI)。工程师站也为32位(或64位)计算机，或由操作员站兼用。它既可供计算机工程师对监控系统进行系统诊断维护，也可供控制工程师进行控制回路组态、人机界面绘制、报表制作和特殊应用软件编制。计算机网关用于控制网络和生产管理网络之间相互通信。
伸缩式雨棚 (3)生产管理层。生产管理层是监控系统数据的分享、深化应用平台，由若干台生产管理
计算机组成。厂级实时监控信息系统以直接控制层数据为基础，以经济运行和提高电站整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个电站范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。它为电站生产管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。
4、结束语
目前抽水蓄能电站监控系统在设计方面充分考虑和采用了现代计算机控制的各种先进技术，如开放性和可拓展性好、分层分布结构、多重冗余技术和现场总线技术等，能够实现容错功能和系统冗余功能，最大程度地保证了电厂的安全、高效运行。低压注塑热熔胶
参考文献
[1]彭煜民，吴云峰.本质安全型抽水蓄能电站计算机监控系统设计探讨[J].信息技术与网络安全，2018(03）铝塑型材
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