小型水电站低压机组自动化系统配置方案

小型水电站，投资小，产能小，但麻雀虽小，五脏具全，复杂的一次、二次设备投资大，简单的又不可靠，以下是我公司对小电站控制系统的技术方案和配置，达到少花钱，多办事的效果：
舟曲县油房电站 DZWX计算机监控系统
技术方案与报价
杭州长河发电设备有限公司 0936-86603396
2006.5.21
舟曲县油房电站低压机组自动化系统

一、 电站概况
西堰水电站设计水头28.1m，设计流量2*1.73 m3/s。电站装机2*400kW，发变组单元接线，一回10KV出线。配置DZWX-2000全套微机测量、控制、保护设备，实现机组与闸门控制自动化；配置一套计算机监控系统上位机，实现数据管理和计算机控制，并可与水情测报系统、电力调度系统、大坝安全检测系统、办公自动化等实现数据共享。

二、 DZWX-2000监控系统的设计原则
2.1 电站以计算机监控为主，简易常规控制为辅的原则进行总体设计，充分注意计算机监控系统与各常规控制设备的协调配合，建成后可以达到无人值班、少人值守的要求。简易常规控制可在主控级与现场控制单元通讯中断（或主控站故障）时作操作备用，它通过电缆直接作用于现地控制单元，现地单元具备运行人员进行常规控制的值班条件。
2.2 DZWX-2000监控系统高度可靠，其平均故障间隔时间（MTBF）、平均维修时间（MTTR）及各项可用性指标均达到部颁《水电厂计算机监控系统基本技术条件》的规定。
2.3 在保证整个系统可靠性、实用性和实时性前提下，体现先进性，系统配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，系统达到目前国内先进水平。
2.4 采用分层分布开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护用户的投资。软件模块化，结构化的设计，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。
2.5 实时性好，抗干扰能力强。
2.6 人机接口功能强，操作方便。
2.7 充分考虑低压机组“经济实用、安全可靠”的要求。

三、基本构成
根据计算机监控为主，常规监控为辅的原则，电站采用分层分布式结构的DZWX-2000水电站计算机监控系统，包括1#发变组当地LCU屏一面、2#发变组当地LCU屏一面、电站公用设备与厂用电LCU屏一面、静止可控硅励磁屏二面，共五面屏；计算机监控台一套（含主计算机系统）。
图1——计算机监控系统配置

四、系统的功能：
4.1上位机
上位机是电站工作人员直接操作的对象之一，上位机软件具有操作简便，用户界面友好，提示清楚，功能详尽，可靠性高。上位机的软件采用高级语言和汇编语言混合编制，既具备了高级语言强大的数据处理功能、友好的人机界面，又具有汇编语言快速运行、方便的低级功能调用等特点。
上位机软件程序运行后，是一通用的菜单程序。采用多级下拉式菜单操作方式，在任意情况下均能激活菜单或退出菜单返回原画面。上位机能自动完成水电站实时状态的采集与处理、监控、对被控对象运行参数进行调节、报警及事故记录、顺序事件记录、遥控记录、电站历史数据状态的查询、报表处理与打印、事故追忆、计算统计、实时显示电站设备运行状态和参数等功能。
上位机按给定有功无功负荷曲线运行。
上位机按上游水位自动分配机组功率运行，水位低时，自动按水位高低关闭相应的机组。
上位机将来与调度中心或信息管理系统的通讯也采用CDT通讯规约进行通讯或根据用户提供的通讯规约来进行定制，这只需在上位机的软件中添加相应的功能模块就能实现，也可以根据用户需求把电站的实时数据送到办公楼或厂长室。

4.2当地控制单元LCU
4.2.1发变组当地控制单元LCU
微机自动控制系统采用一机一屏，屏的尺寸为1000x800x2260(宽x深x高，单位：mm)，一次设备和二次设备组合成一块屏。屏内一次设备包括：隔离刀开关、自动空气开关、电流互感器、电压互感器、熔断器等；二次设备除微机测量、保护、控制装置外，还装设一机一台同期表。
发电机保护：过电流瞬时动作，过电流延时动作、欠电压保护，过电压保护、失磁、过负荷。
变压器保护：重瓦斯、轻瓦斯、油温升高。
水轮机保护：电气过速、剪断销剪断(剪断销信号装置由主机厂提供，装于发变组控制屏)、冷却水中断、瓦温过高和失电时动作关闸门。
发变组当地控制单元主要由可编程序控制器PLC、触摸屏、三相交流电量测量仪PM130E、微机测速和自动同期装置等组成。完成发变组的测量、控制、保护功能。
发变组当地控制单元LCU是为多微机系统，其中的可编程序控制器PLC、三相交流电量测量仪PM130E、微机调速仪等均带有自己独立的CPU，因此，这些装置单元均能独立运行，从而使发变组当地控制单元具有很高的可靠性。
可编程序控制器PLC带RTD模块，可以测量发电机组的轴承温度，并根据设定值快速实现温度偏高报警和过高保护。
发变组当地控制单元LCU能自动和手动控制机组，在计算机系统故障或退出运行时，能手动开停机，并网。
4.2.2公用设备和厂用电当地控制单元LCU
公用当地控制单元主要由智能三相交流电量测量仪、水位检测装置、10KV微机线路保护装置等组成。完成升压站高压側断路器和线路的测量、控制、保护功能，还可以完成全站油气水系统的自动控制, 提供全站厂用电系统。
10KV线路保护：三相三段式电流保护、零序电流保护、低周减载、三相一次重合闸等。

五、系统配置清单
1)上位机系统 (每电站一套)
研华IPC610工控机 1×3.70万元/套
（Pⅳ 2.0GHz CPU，1个80G硬盘，256M内存,MOXA智能通信卡）
19’LCD显示器
Canon，彩色喷墨打印机
uPS （3kvA，1小时）
通讯接口板
2)发变组当地控制单元(每台机一套) 2×11.5万元/面
ME-1600自动空气开关
1600A触头的隔离刀开关
电流互感器、电压互感器等
（包括熔断器、屏内开关上下两端母线）
PLC单元 （MITSUBISHI）
（含CPU、电源、64点I/O、4点RTD、
OMORON输出继电器及工作电源等）
PLC 触摸屏
交流电量测量仪（PM130E）
发变组保护系统
手动并网装置 （备用）
自动并网装置
微机测速装置
防雷防过电压装置
PK屏架一面
3) 公用和厂用电当地控制单元 (每电站一面) 1×5.30万元/面
10kV线路保护装置
水位检测装置
厂用电系统
防雷防过电压装置
PK屏架一面
总计: ￥32.00（万元）