1、H9000 系统在徐村水电厂监控改造中的应用摘要：近年来随着计算机监控技术的不断进步，新型结构的监控系统已成熟，使监控系统的整体可靠性指标不断提高，成为水电厂真正实现无人值班的重要手段。本文介绍了徐村水电厂监控系统软件升级和机组 LCU 改造，可以为其他类似工程提供借鉴。 关键词:H9000；监控系统；改造；应用 中图分类号： X924.3 文献标识码： A 引言:徐村水电厂位于云南省大理漾濞江流域，距离大理市 45 kM。安装有 3 台单机容量为 2.86 MW 的混流式机组，多年平均发电量约 3.45亿 kWh。发电机、变压器采用单元接线，具有 110kV 出线两回。电厂计算机监控系统采用
2、的是中国水利水电科学研究院自动化 H9000 V1.0，于 1999 年全部建成并投入运行。 1. H9000 V1.0 系统及其运行情况 徐村水电计算机监控系统在设计阶段采用的是北京水科院 H9000 V1.0 系统，该系统采用基于以太网络的分层分布、开放式的可配置，分主控级(上位机)和现地控制单元级(下位机)两级。主控级设有操作员工作站（兼主机）二台，远方通信服务器工作站二台，网络终端打印服务器一台，打机二台等设备。现地控制单元级共设 4 套 LCU，包括三台机组LCU，1 台公用设备及开关站 LCU，LCU 主控机采用美国 TEXAS 586 工控微机，数据采集装置选用美国 GE 公司的
3、 GE9030 可编程控制器，主控级上位机与单元控制级下位机采用以太网络连接，通讯介质为光缆。中控室内采用双绞线介质，有一台 DEC hub 90 作为网络集线器，hub 90 通过光缆与现地控制单元构成网络。所有 LCU 和厂主控级之间通过工控机、单光纤以太网相互联接。系统设备全部挂在网络上。见网络结构图 1： 图 1 徐村水电厂监控系统网络图 现地控制单元（LCU）分别由一体化工控机、现地 PLC 控制单元、通讯模件、模入模件、开入模件、中断模件、开出模件等模块组成。 2.总体设计 2.1 新设备选型及主要配置情况 上位机使用 HP 工作站，WINDOWS 2003 service 操作系
4、统。主机及操作员工作站使用 HP XW6400（CPU 双核至强处理器 5320/1.86GHZ，内存1GB SATAHDD160GB，内置 10/100/1000M 自适以太网接口）两套，21 寸美国 ViewSonic 液晶显示器 4 台;B 站系统安装了一套 ON CALL 系统软件，负责电厂监控系统重要报警、动作信号实时发送到相关人员手机上，同时可通过语音电话查询电厂相关运行数据，如发电负荷、上下游水位等信息。 通信服务器使用 HP ML150G3（CPU 酷睿 TM 双核 1.6GHZ，内存1GB，HDD160GB，内置 10/100/1000M 自适以太网接口，MOXA 智能 8
5、串行通讯接口卡）2 套，美国 ViewSonic VA703 17 寸液晶显示器 2 台；通过RS485、RS232 接入水情、线路保护相关信息，并运行着一套 Oacle 数据库软件，负责电厂监控系统相关数据的秒级采集保存。 网络设备使用 MOXA PT7728（4M 光口，16RJ45 电口）交换机和 LCU侧 FOCUS 多模光电转换器、跳线、转换接头。系统通过电力猫 MODEM 与中（地）调相联。 2.2 LCU 层的改造 为了提高现地控制单元的可靠性，实现冗余的网络结构模式。为了尽量缩短工期，此次改造设计为 LCU 设备部分升级，即在保留原有 I/O模块基础上；主 PLC 及其 CPU
6、 模块仍然保留。更换原有网络通讯装置为高速以太网通讯模块，同时机组及公用/开关站 LCU 各增加 1 台现地 MOXA光口/电口交换机，实现现地 LCU 直接上网，整个电厂监控系统构成光纤交换式星形以太网，提升网络系统的可靠性和稳定性；整个 LCU 采用交直流双供电电源装置。 3.改造方案 3.1 厂站层 1）硬件： 由于原有上位机设备投入运行时间较不长，2006 年 4 月份投入运行。系统硬件设备可以满足运行需要，因此本次改造将保留原有上位机设备以及原有网络设备。改造之后现地 LCU 直接上网，与中心交换机构成10/100Mbps 自适应光纤交换式星型以太网。 2）软件： 更换上位机所有旧系
7、统软件，采用新的 H9000 系统，重新开发上位机系统图形画面、通讯程序、AGC/AVC 等高级应用软件。改造后的计算机监控系统仍然采用开放式分层分布系统，全分布数据库。整个系统由电站主控级计算机和现地控制单元(LCU)组成，电站的计算机监控系统能对全厂主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行情况进行全面监控，对电站生产管理、状态检修用途的数据采集、处理、归档、历史数据库的生成、网络数据拷贝，并为 DIMS 系统提供数据。 3.2 现地层 为了提高现地控制单元的可靠性，实现冗余的网络结构模式。为了尽量缩短工期，此次改造设计为 LCU 设备部分升级，即在保留原有 I/O模块基础上，在原有背板上
8、增加以太网通讯模块，同时机组及公用/开关站 LCU 各增加 1 台现地 MOXA 交换机，实现现地 LCU 直接上网，整个电厂监控系统构成光纤交换式星形以太网，提升网络系统的可靠性和稳定性；整个 LCU 采用交直流双供电电源装置。保留原有同期装置、水机保护、交流采样、变送器等。 各下位机 LCU 结构如下： 图 2 下位机 LCU 结构图 监控系统局域网按 IEEE 802.3 设计，采用全开放的分布式结构，上位机网络介质采用双绞线，下位机网络介质采用光纤电缆，通信规约均为 TCP/IP，网络的传输速率 100Mbps。功能和数据库分布在系统各节点上。 4 .系统监控范围 水电厂计算机监控系统
9、是用于水轮发电机组、公用/开关站及其附属设备。本工程以下属设备等为监控对象，以实现电站集中监控、安全监视、电站优化运行等功能为目的的计算机实时监控系统。 5.效果分析 新的监控系统继承了原系统的一切优点，并兼备了一些新的特点，综合起来实现了以下功能： ）控制功能：现地和远方自动开停机、开关分合、设备启闭等操作； ）监视功能：运行工况监视（开关量、中断量、模拟量、事故点、温度量等） ，语音报警； ）事故追忆：开关动作顺序和时间、电气量、非电气量和温度值记录等； ）统计功能：开停机次数、刀闸分合闸次数等； ）报表打印功能：生产日报、月报，一览表打印； ）远程通信：与省调、通信等； ）数据储存：历史数据库在历史数据站自动存档； ）调节功能：等。 6 .结束语 在改造的过程中，上级调度对电厂已改造完的机组以及尚未改造完的机组实现遥测、遥信功能，并且对在老系统运行下的机组实现遥调，进行 AGC、AVC，同时在新系统和老系统中都可以对机组进行控制。新系统改造结束时，老系统顺利并入到新系统，实现上级调度对全厂监控系统的“四遥”功能，实现了新老系统的平滑过渡。 参考文献： 1DIMT5782008，水电厂计算机监控系统基本技术条件S； 2王德宽，王桂平，张毅，等水电厂计算机监控技术三十年回顾与展望J水电站机电技术，2008；
