900系列水電站微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制、勵(lì)磁、調(diào)速、自動(dòng)準(zhǔn)同期、測速、功率調(diào)節(jié)、水機(jī)及電氣保護(hù)等多項(xiàng)功能為一體的綜合發(fā)電控制裝置。PLC以及現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大降低了投資成本，是中小型水電站自動(dòng)化改造和建設(shè)的選擇。研發(fā)生產(chǎn)的900水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其全新的理念和的結(jié)構(gòu)、性能，已經(jīng)成為中、小型水電站的產(chǎn)品。

詳細(xì)介紹

系統(tǒng)特點(diǎn)

該系統(tǒng)集多種功能于一體，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，以工業(yè)級微機(jī)為上位機(jī)，以可編程序邏輯控制器PLC、微機(jī)保護(hù)裝置、智能采集與遠(yuǎn)傳裝置RTU（如智能電參數(shù)測量儀、溫度巡檢儀及其它的智能采集與遠(yuǎn)傳裝置）等構(gòu)成當(dāng)?shù)乜刂茰y量單元LCU，以此作為下位機(jī)主體設(shè)備單元，這種配置極大地提高了該系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

2.1 水電機(jī)組自動(dòng)化全面集成
在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制、勵(lì)磁調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、自動(dòng)準(zhǔn)同期、機(jī)組測速、功率調(diào)節(jié)、水機(jī)控制等多項(xiàng)功能集為一體。在結(jié)構(gòu)上，做到獨(dú)立與分散相結(jié)合。
一臺發(fā)電機(jī)組的全部自動(dòng)裝置僅占兩面屏，設(shè)備投資降低。由于各功能單元有機(jī)結(jié)合，其性能得到充分發(fā)揮，為“無人值班（少人值守）”創(chuàng)造了更好的條件。
2.2結(jié)構(gòu)合理
900系統(tǒng)軟硬件根據(jù)中小型電站的實(shí)際情況，采用控制理論中的分層分布式智能結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)層次清晰、結(jié)構(gòu)靈活、實(shí)用性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、性能價(jià)格比高。
2.3現(xiàn)場總線技術(shù)
結(jié)合中小型水電站的特點(diǎn)，900采用現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊的互連和信息共享，物理上僅需兩根信號線?，F(xiàn)場總線的應(yīng)用，使得控制設(shè)備之間的互連變得很簡單，大大節(jié)省設(shè)備之間的連接電纜，提高了可靠型。簡化了工程設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工及調(diào)試工作，縮短了工期。
2.4強(qiáng)大的組態(tài)和調(diào)試軟件
用戶可以通過交互式軟件方便地實(shí)現(xiàn)硬件配置、數(shù)據(jù)庫生成和修改、順控流程編制、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警定義等組態(tài)工作。
2.5 開放式系統(tǒng)
既便于功能和硬件的擴(kuò)充，又能充分保護(hù)用戶的投資。分布式數(shù)據(jù)庫及軟件模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)能適應(yīng)功能的增加和規(guī)模的擴(kuò)充；
2.6 擴(kuò)展靈活
900系統(tǒng)的軟硬件均采用模塊化設(shè)計(jì)，可依據(jù)電站實(shí)際規(guī)模，靈活配置，并留有充足的備用和可擴(kuò)充容量，該系統(tǒng)還能與調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)更高層次上的擴(kuò)展。
2.7 高度可靠的電源系統(tǒng)
每一功能結(jié)構(gòu)均采用雙路電源輸入，各功能單元的電源互相獨(dú)立。開入、開出、通訊等方面用到的所有輔助電源全部冗余配置。

系統(tǒng)功能

主控層為電站實(shí)時(shí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)全廠自動(dòng)化功能、歷史數(shù)據(jù)處理以及全廠的人機(jī)對話等。
3.1 其功能分配及實(shí)現(xiàn)
①全廠生產(chǎn)過程的運(yùn)行參數(shù)的采集、處理；
②全廠生產(chǎn)過程的安全監(jiān)視和實(shí)時(shí)報(bào)警；
③主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和主設(shè)備生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)方控制；
④運(yùn)行日志、電能量、故障次數(shù)、操作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和報(bào)表；
⑤主設(shè)備參數(shù)設(shè)置及修正；
⑥系統(tǒng)故障在線診斷；
⑦與上級部門通信及信息交流。
現(xiàn)地控制層所負(fù)責(zé)的是，本單元生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理、狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整和控制、操作以及與上位機(jī)的通信等。功能分配及實(shí)現(xiàn)：
①本單元生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理；
②通過現(xiàn)地人機(jī)接口對本單元生產(chǎn)過程進(jìn)行就地調(diào)整和控制、操作；
③對本單元生產(chǎn)過程歷史事件進(jìn)行記錄；
④自診斷及自恢復(fù)；
⑤與上位機(jī)通信中斷時(shí)獨(dú)立報(bào)警；
⑥與勵(lì)磁裝置、調(diào)速器、微機(jī)保護(hù)裝置以計(jì)算機(jī)通信接口方式交換信息；
⑦采集到的數(shù)據(jù)和信息傳送給上位機(jī)，同時(shí)接受上位機(jī)的命令。
3.2 順序控制操作
順序控制操作功能可實(shí)現(xiàn)一鍵完成機(jī)組自動(dòng)開機(jī)或停機(jī)、各種工況的轉(zhuǎn)換、緊急停機(jī)，以及開關(guān)、刀閘、閘門以及各種輔助設(shè)備的操作。該功能還包括對操作閉鎖條件的檢查、操作受阻時(shí)的自動(dòng)處理和操作記錄。
3.3 自動(dòng)準(zhǔn)同期功能
能實(shí)現(xiàn)機(jī)組或線路開關(guān)的快速、準(zhǔn)確、無沖擊的自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)操作；支持多對象同期；能自動(dòng)記錄同期過程的波形。
3.4 勵(lì)磁調(diào)節(jié)
通過連接的勵(lì)磁柜，可實(shí)現(xiàn)自并勵(lì)機(jī)組或帶直流勵(lì)磁機(jī)的同步發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁調(diào)節(jié)控制功能。
3.5 調(diào)速功能
通過連接的的調(diào)速器柜，可實(shí)現(xiàn)對水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)速控制。調(diào)速單元采用變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)PID 調(diào)節(jié)算法，具有頻率跟蹤、負(fù)荷調(diào)節(jié)、導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié)等控制功能。
3.6 有功功率和無功功率的自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)功能
可根據(jù)上位機(jī)或當(dāng)?shù)厝藱C(jī)界面的P 、Q 設(shè)值，進(jìn)行有功功率、無功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，并具有必要的有功功率、無功功率調(diào)節(jié)的保護(hù)、限制功能。
3.7 保護(hù)功能
綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中中包括發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的電氣事故保護(hù)及機(jī)組的溫度過高、過速、蠕動(dòng)、事故低油壓等水機(jī)保護(hù)功能。
上述電氣事故保護(hù)功能由保護(hù)單元完成；水機(jī)保護(hù)功能則分別由其他單元完成。
3.7.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)部分
完整的發(fā)電機(jī)保護(hù)分三個(gè)單元：發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)后備保護(hù)、發(fā)電機(jī)接地保護(hù)；保護(hù)功能如下：
3.7.1.1發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.1.2 發(fā)電機(jī)后備保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.1.3 發(fā)電機(jī)接地保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.2 主變保護(hù)部分
完整的主變保護(hù)分三個(gè)單元：主變差動(dòng)保護(hù)、主變高后備保護(hù)、主變低后備保護(hù)；保護(hù)功能如下：
3.7.2.1主變差動(dòng)保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.2.2 主變高/低后備保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.3 線路保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.7.4 站用變保護(hù)單元（詳見相關(guān)說明書）
3.8 通信功能
綜合控制裝置配置了以太網(wǎng)接口和多個(gè)串行口，具有與上位機(jī)或其他智能設(shè)備通信的功能。
3.9 人機(jī)接口
通過液晶觸摸屏可顯示主要參數(shù)、狀態(tài)和報(bào)警信息、并能輸入控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)命令。
3.10 自診斷
綜合控制器各功能單元都具有智能自診斷功能，當(dāng)出現(xiàn)硬件或軟件故障時(shí)將產(chǎn)生自診斷和報(bào)警信息。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配置

900系列水電站微機(jī)綜合發(fā)電控制系統(tǒng)既可作為發(fā)電機(jī)組LCU（現(xiàn)地控制單元）也可作為開關(guān)站/公用設(shè)備LCU 或壩區(qū)/閘門LCU，與上位機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共同組成一套完整的水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
其中各LCU 的功能單元可以根據(jù)需要配置。當(dāng)?shù)厝藱C(jī)接口單元可選配 6 英寸或10 英寸液晶觸摸屏。
典型配置各個(gè)模塊配置說明：
12 路模擬量輸入（量程：0mA～20mA/0V～5V）
12 路RTD 輸入
36 路開關(guān)量輸入模塊。32 路開關(guān)量空接點(diǎn)輸入，負(fù)邏輯，采樣電平DC24V 。
64 路開關(guān)量輸入模塊。64 路開關(guān)量空接點(diǎn)輸入，負(fù)邏輯，采樣電平DC24V 。
36 路開關(guān)量輸出模塊32 路光隔輸出，負(fù)邏輯，負(fù)載電平DC24V 。
帶開出返讀功能，具有開出電源自動(dòng)投切功能。
根據(jù)各項(xiàng)目具體要求以上配置可做相應(yīng)調(diào)整。

主要技術(shù)指標(biāo)

電源

交流/直流220V 或110V，允許偏差+20%，-15%。

工作環(huán)境

海拔高度：≤5000 米
環(huán)境溫度：0 °C ～50 °C
相對濕度：20%-90%（無凝結(jié)）
振動(dòng)：振動(dòng)頻率在10Hz～150Hz 范圍內(nèi),加速度幅度值≤10.0 m/s

絕緣電阻

交流回路外部端子對地的絕緣電阻不小于10MΩ
不接地直流回路對地的絕緣電阻不小于1MΩ

介電強(qiáng)度

500V 以下,60V 以上端子與外殼間應(yīng)能承受2000V,1min

開關(guān)量輸入

事件分辨率：＜5mS
現(xiàn)場信號：無源空接點(diǎn)

開關(guān)量輸出

繼電器接點(diǎn)輸出，接點(diǎn)容量：220VDC/5A

模擬量輸入

直流信號：0mA～20mA，0V～5V 等
交流信號：PT：0V～100V，CT：0A～5A(或0A～1A)
測量精度：交流量及直流量電流、電壓0.5%，交流功率1％，頻率0.02Hz
采集周期：1s～2s

溫度量輸入

測溫電阻類型：Pt100，Cu50,Cu53 等
測量精度：0.5%
采集周期：2s

自動(dòng)準(zhǔn)同期

允許電壓差：＜10%（范圍可設(shè)）
允許頻率差：0.2Hz（范圍可設(shè)）
合閘誤差角:＜3 o

保護(hù)定值

1 定值誤差
電流/電壓定值誤差：≤±3%整定值或±0.01 額定值
頻率定值誤差：≤±0.02Hz
定時(shí)間誤差：≤±50ms
反時(shí)間誤差：≤±3%或±50ms
2 精確工作范圍
保護(hù)電流：0.5A ～100A
保護(hù)電壓：1V ～120V
監(jiān)控電流：0.05A～6A
監(jiān)控電壓：0.5V ～120V
頻率：45Hz ～55Hz

測量精度

（1）模擬量精度
電流、電壓、功率因數(shù) ＜＜0.2%
功率＜＜0.5%；
頻率＜＜0.01Hz
（2）順序記錄分辨率（SOE）：＜1ms
（3）遙脈分辨率：≤2ms
（4）遙測刷新率：≤2s
（5）控制操作正確率100％
（6）遙控動(dòng)作成功率 100％

抗擾度

（1）GB/T17626.2 靜電放電抗擾度(接觸放電)：3 級(4kV)
（2）GB/T17626.6 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度：3 級（10V）
（3）GB/T17626.3 射頻電磁場輻射抗擾度：3 級（10V/m；80MHz～1000MHz）
（4）GB/T17626.4 電快速瞬變脈沖群抗擾度：3 級(電壓峰值2kV；重復(fù)頻率5kHz)
（5）GB/T17626.12 振蕩波抗擾度：3 級（共模2.5kV；差模1Kv）

系統(tǒng)平均間隔時(shí)間（MTBF）

現(xiàn)地控制裝置＞50000 h

關(guān)鍵詞：溫度巡檢儀數(shù)據(jù)采集發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)組

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