呼和浩特抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述

1、呼和浩特抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述    摘要：呼和浩特抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)滿足了電站按“無人值班”（少人職守）模式運(yùn)行管理的需要，實(shí)現(xiàn)了“四遙”遠(yuǎn)方通訊功能，該計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙環(huán)形光纖冗余以太局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟硬件采用分層分布開放式配置，代表了國(guó)內(nèi)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控；無人值班;冗余；呼和浩特抽水蓄能電站1.電站概述呼和浩特抽水蓄能電站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市東北的大摘  要：呼和浩特抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)滿足了電站按“無人值班”（少人職守）模式運(yùn)行管理的需要，實(shí)現(xiàn)了“四遙”遠(yuǎn)方通訊

2、功能，該計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙環(huán)形光纖冗余以太局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟硬件采用分層分布開放式配置，代表了國(guó)內(nèi)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控；無人值班; 冗余；呼和浩特抽水蓄能電站 1.電站概述呼和浩特抽水蓄能電站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市東北的大青山脈哈拉沁溝下游峽谷內(nèi)，距呼和浩特市約20km。電站建設(shè)4臺(tái)300MW立式單級(jí)可逆式蓄能機(jī)組，總裝機(jī)容量1200MW。電站按一回500kV線路接入呼東變電站，再并入蒙西電網(wǎng)。發(fā)電電動(dòng)機(jī)與主變壓器組合方式采用聯(lián)合單元接線，機(jī)端設(shè)有勵(lì)磁變壓器，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式，每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)短路器，500kV高

3、壓側(cè)接線采用不完全單母線加跨條的地下GIS方案。電站投入運(yùn)行后，在系統(tǒng)中將承擔(dān)調(diào)峰、填谷及緊急事故備用的任務(wù)，同時(shí)兼有調(diào)頻、調(diào)相的作用。2 .計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)呼和浩特抽水蓄能電站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙環(huán)形光纖冗余以太網(wǎng)絡(luò)，選用適應(yīng)水電控制的ABBIndustrial IT系統(tǒng)，其上位機(jī)控制軟件為ABB的 800xA PowerGeneration Portal (即PGP)，現(xiàn)地控制器組態(tài)軟件為Control Builder系統(tǒng)。系統(tǒng)軟硬件按分層分布開放式配置，通訊協(xié)議選用TCP/IP協(xié)議，操作員工作站和其它人機(jī)界面工作站均采用WindowsXP操作系統(tǒng)。電站監(jiān)控系統(tǒng)共分二層，即廠站級(jí)主控制層和

4、現(xiàn)地控制單元層。廠站級(jí)主控制層和現(xiàn)地控制單元層之間采用快速交換式雙以太網(wǎng)絡(luò)總線，通訊介質(zhì)采用雙100MB網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和光纖，具有較高傳輸和良好的抗電磁干擾能力。100MB網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過高品質(zhì)屏蔽雙絞線介質(zhì)連接主控層的各個(gè)工作站，通過多模光纖分別連接現(xiàn)地層分布的各LCU單元。系統(tǒng)配置見圖1。廠站級(jí)主控制層設(shè)備包括2套主機(jī)、2套操作員工作站、1套工程師工作站、1套遠(yuǎn)方工作站、1套值守工作站、3套通信服務(wù)器、1套培訓(xùn)工作站、UPS電源及模擬屏等設(shè)備。操作員工作站和模擬屏設(shè)在中控室，培訓(xùn)工作站設(shè)在培訓(xùn)室，值守工作站設(shè)在地面值守室，遠(yuǎn)方工作站設(shè)在呼市廠辦公區(qū)（呼市廠辦公區(qū)離電站十五公里）。其余設(shè)備均布置在

5、計(jì)算機(jī)室。3 .計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要硬件配置31   主機(jī)服務(wù)器主機(jī)服務(wù)器為2套，型號(hào)為HP Rx2620-2。CPU為雙64位Intel Itanium，主頻1.6GHZ。每套服務(wù)器配置8.0GB RAM的內(nèi)存、4個(gè)73GB可熱插拔的SCSI硬盤、2個(gè)雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。2臺(tái)主機(jī)以互為熱備方式工作，完成對(duì)整個(gè)電站設(shè)備運(yùn)行的管理、AGC/AVC計(jì)算和處理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、在線及離線計(jì)算、各圖表曲線的生成、以及事故、故障信號(hào)的分析處理等。正常時(shí)，1臺(tái)為主機(jī)，完成監(jiān)視控制任務(wù)，另1臺(tái)則為備用，進(jìn)行正常監(jiān)視；當(dāng)主站故障或退出時(shí)，備用站可自動(dòng)或手動(dòng)升為主站，完成

6、監(jiān)控任務(wù)。32   操作員工作站操作員工作站為2套，型號(hào)為HP Workstation XW8200，CPU為雙64位INTEL XEON，主頻為3.2GHz，每套配置內(nèi)存為1.0GB、硬盤為146GB SCSI硬盤、雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。操作員工作站完成對(duì)電站的遠(yuǎn)方監(jiān)視和遠(yuǎn)方AGC閉環(huán)控制，優(yōu)化調(diào)度管理，隨時(shí)接受內(nèi)蒙中調(diào)的調(diào)度命令，發(fā)布操作控制命令、設(shè)定與更改工作方式、優(yōu)化運(yùn)行AGC/AVC計(jì)算和處理，數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。2套工作站為雙機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，以互為熱備用方式工作，可同時(shí)工作，同時(shí)接受各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，更新數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容時(shí)刻保持一致；可互相監(jiān)視，

7、1臺(tái)完成監(jiān)視控制任務(wù)，另1臺(tái)則進(jìn)行正常監(jiān)視。當(dāng)監(jiān)控工作站故障時(shí)，監(jiān)視工作站自動(dòng)升為監(jiān)控工作站。33   值守工作站和遠(yuǎn)方工作站值守工作站、遠(yuǎn)方工作站各1套，配置相同。型號(hào)為HP Workstation XW8200，CPU為64位INTEL XEON，支持雙CPU，主頻為3.2GHz，每套配置內(nèi)存為1.0GB、硬盤為146GB SCSI硬盤、雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。可在地面值守室及市內(nèi)廠辦公區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)電站實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)視和控制。電站設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后，將在地面值守室實(shí)現(xiàn)“無人值班”（少人值守），遠(yuǎn)方工作站供電站管理人員遠(yuǎn)方隨時(shí)了解電站運(yùn)行情況。34 

8、工程師工作站工程師工作站為1套，型號(hào)為HP Workstation XW8200，CPU為64位INTEL XEON，支持雙CPU，主頻為3.2GHz，每套配置內(nèi)存為1.0GB、硬盤為146GB SCSI硬盤、雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。工程師工作站供系統(tǒng)專責(zé)工程師使用，用于系統(tǒng)開發(fā)、編輯和修改應(yīng)用軟件、建立數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)初始化和管理、檢索歷史記錄、系統(tǒng)故障診斷等工作。35   培訓(xùn)工作站培訓(xùn)工作站為1套，型號(hào)為HP XW8200，CPU為64位INTEL XEON，支持雙CPU，主頻為3.2GHz，每套配置內(nèi)存為1.0GB、硬盤為146GB SCSI硬盤、

9、雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。培訓(xùn)工作站用于對(duì)電站人員進(jìn)行仿真培訓(xùn)與軟件練習(xí)?？商峁┡c電站完全相同的操作環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境作為培訓(xùn)環(huán)境。36   通信工作站通信工作站設(shè)3套，型號(hào)為HP XW8200，CPU為64位INTEL XEON，主頻為3.2GHz，配置內(nèi)存為1.0GB、硬盤為146GB SCSI硬盤、雙以太網(wǎng)10/100/1000Mbps接口卡。1套作為廠內(nèi)通訊工作站，用于實(shí)現(xiàn)與MIS系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、水工建筑物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、電話交換機(jī)系統(tǒng)等有關(guān)子系統(tǒng)的通信。其余兩套互為熱備用，用于完成與內(nèi)蒙中調(diào)和華北網(wǎng)調(diào)的調(diào)度通信管理。配

10、置2套路由器，分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與內(nèi)蒙中調(diào)度所和華北網(wǎng)調(diào)間的網(wǎng)絡(luò)通信，用于與華北網(wǎng)調(diào)及內(nèi)蒙網(wǎng)調(diào)的主通信信道。配置2套電力MODEM，分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與內(nèi)蒙中調(diào)和華北網(wǎng)調(diào)間的載波通信，用于與華北網(wǎng)調(diào)及內(nèi)蒙網(wǎng)調(diào)的備用信道。37   網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電站主控級(jí)配置2套德國(guó)赫斯曼Mice3000交換機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)地級(jí)各LCU均配置2套德國(guó)赫斯曼RS2-FX/FX工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。主交換機(jī)、各LCU交換機(jī)通過光纖構(gòu)成雙環(huán)形全分布交換式100MB冗余以太網(wǎng)。38   電站現(xiàn)地控制層設(shè)備現(xiàn)地控制單元層共設(shè)8套現(xiàn)地控制單元（LCU）。14LCU用于機(jī)組，5LCU用于變頻起動(dòng)裝置（SFC）、5

11、00kV GIS和500kV線路，6LCU用于全站公用設(shè)備，7LCU用于上水庫(kù)，8LCU用于下水庫(kù)。選用電力應(yīng)用廣泛的ABB  AC800M控制器作為電站現(xiàn)地控制器。與AC800M配套的所有I/O點(diǎn)均采用ABB S800 I/O模塊采集實(shí)現(xiàn)。機(jī)組LCU、開關(guān)站LCU均采用2套AC800M雙機(jī)熱備系統(tǒng)，2套間通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享。每套雙機(jī)熱備控制器包括雙機(jī)熱備控制器CPU單元及S800 I/O模件。LCU控制器型號(hào)為PM864。采用Super scalar RISC 微處理器，主頻96MHz，內(nèi)存為32M  RAM，可帶12個(gè)通信模件，有2個(gè)以太網(wǎng)通信端口。S800 I/O系統(tǒng)全部通過本地光纖Module總線連到冗余的AC800M控制器上，AC800M的機(jī)架內(nèi)配置了冗余的Modular接