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摘 要作为水电站运行管理的主要组成部分,计算机监控系统在水电站的运用提高了水电站的自动化程度和经济效益.本文先对国内外水电站计算机监控系统的发展进行了简要分析,介绍了水电站计算机监控系统的类型、结构及应用原则,重点讨论了水电站计算机监控系统的目的意义.

关 键 词计算机监控系统；发展；类型结构；应用原则

中图分类号TV7文献标识码A文章编号1674-6708（2011）35-0168-02

1水电站计算机监控系统的发展

1.1国外的发展状况

水电站计算机监控技术在欧美等一些工业发达国家得到较快且先进的发展,人们普遍将计算机监控技术、水电站自动控制水平及自动控制功能、性能等技术运用到在水电站监控系统上,使得减少了水电站的运行成本.水电站计算机监控系统的特点有集成度高、占地面积小、外部电缆数量少,水电站造价底.

国外水电站自动控制系统主要有两种模式：一种是通用开放型模式,基于可编程控制器（PLC）功能分布的“集成型”；另一种是功能集中专用模式的“专用型”.在发达国家现已广泛采用技术成熟的“集成型”小水电站自动控制系统,但由于价格较高,仍较难在发展中国家推广.近几年来,为开拓发展中国家市场,很多国外公司开始致力研究开发适用于发展中国家小型水电站技术水平的“专用型”自动控制系统.在技术方面来看,“专用型”的开发是专门针对经济水平较低的地区,虽处于初始阶段,技术尚不够成熟,但市场潜力较大,发展势头好.

1.2国内的发展状况

目前,国内水电站自动控制系统在水电站中的应用处在推广阶段,以常规设备为主,水电站计算机监控系统被较多的采用在新建的大型水电站中,常规自动控制设备则居多采用在中小型或许多老水电站中,对于一些技术稍领先的中小型水电站,或在常规自动控制系统的基础上加上计算机监测系统,或加上计算机功能控制单元,或将计算机功能控制单元改换成常规自动控制系统.由此可见,计算机监控技术在水电站自动控制系统中的运用是发展的必然趋势.

在我国小型水电站自动控制系统基本采用大中型水电站的“集成型”模式；水电站二次设备的组成部分有：以可编程控制器（PLC）为核心的现地控制单元、调速器、励磁装置、同期装置、保护等设备都是按功能划分的微机型产品,加上油、气、水、厂用电等辅助设备的自动控制,因缺乏标准化规条,要实现多种设备的接口、通讯,与大型水电站相比,在系统复杂程度上相当,增加了水电站运行和维护的复杂性和用户的投资.为克服“集成型”模式存在的结构复杂、运行维护不便利、投资大等问题,“专用型”自动控制系统的研究与开发现已开始在国内进行了.

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2水电站计算机监控系统的类型、结构与应用

2.1水电站计算机监控系统的类型

水电站计算机监控系统一般按照计算机的作用、系统结构、配置、控制的层次、功能与操作方式进行分类.大、中、小型水电站计算机监控系统的类型包括：以计算机为主、常规设备为辅的监控系统,简称CBSC方式；以计算机为辅、常规设备为主的监控系统,简称CASC方式；以简单的计算机监控与常规设备双重设置方式,简称CCSC方式；取消常规设备的全计算机控制方式.其中CCSC方式的两种控制系统可独立运行,结构较复杂,价格较高,优点是两套系统互为备用,可以切换,可靠性高.而取消常规设备的全计算机控制方式实际上是CBSC的延伸,要求进一步提高计算机系统的冗余度和可靠性,投资较大,应用前景佳.

2.2水电站计算机监控系统的结构模式

2.2.1集中式监控系统

集中式监控系统是对整个水电站的运行进行集中监视与控制.所有的操作及控制命令都由计算机发出,并进行水电站的信息处理,由此可见,计算机一旦发生故障,则整个系统陷入瘫痪.目前,该模式已不在大、中型水电站中采用.但对于在机组容量小、机组数量少、送变电设备较少、主接线简单的小型水电站,该结构模式应作为参考模式,可节省投资.

2.2.2分层分布式监控系统

分布式监控系统的主要特征是控制对象分散,以控制对象为单元设置多套相应装置,形成控制单元,完成控制对象的数据采集和处理等.该监控方式与电厂分层控制结合应用,形成水电厂分层、分布式控制系统.其特点：用户的可移植性；应用软件的可移植性；不同系统之间的相互操作性.最大优势是系统扩展、升级更新方便,具有开放性,可保护用户的利益.这种模式已广泛应用于在国内外水电厂.

2.2.3功能分散式监控系统

功能分散式监控系统的主要特征是功能分散,能让控制系统实现功能、负载、危险、地域分散等功能.能按不同的系统功能设立多套相应的设备,这些设备能独立完成各自的功