智能水电厂解决专项方案new.doc

智能泵站处理方案伴随科技发展，现有泵站自动化系统逐步显露出一体化及智能化程度低、标准差异大、综合协调能力差、水电安全防护较弱等问题，智能决议困难，难以实现泵站效率和效益最大化。天津水利电力机电研究所和烟台磐能电气控制系统在长久从事泵站自动化技术研究及应用基础上，提出了集监测、控制、通信、管理、预警决议为一体“智能泵站预警决议管理系统”新概念，从泵站管理模式、统一现地测控技术、高级智能化决议辅助、泵站运行特征等展开研究，愈加全方面地使用计算机进行泵站智能化控制，形成了一个创新整体处理方案，代表了泵站智能化技术发展趋势。智能化泵站关键服务于农业生产和生活供水，以泵站协调发展无人值班（少人值守）模式为基础，以通讯平台为支撑，以信息化、自动化、互动化、可视化为特征，实现“用水流”、 “电力流”、“信息流”、“业务流”高度一体化融合。基础特征：信息标准化、系统整体化、决议智能化。智能泵站以坚强、统一、智能为指导思想，以统一标准、统一建模、统一平台为设计标准，实现灌区和泵站机组安全经济运行、机组状态检修辅助决议和多系统联动等功效，提升机电排灌协调能力，处理了泵站效率和效益最大化问题。设计特点含有设计灵活、可扩展、符合国际标准统一现地数据采集总线。含有以数据中心为关键，构建插件式、开发、可扩展动态应用管理平台。含有融合多类教授知识库和分析模型，辅助泵站运行调度，实现自诊疗、自适应、自愈智能化功效。含有标准第三方服务交互接口规范。含有强化以防护为基础应用安全体系。含有可预警决议管理智能化系统含有可视化统一信息展示公布平台。以灌区调度为目标，实现梯度经济运行和一体化管理。n 总体结构智能泵站总体上采取纵向分层、横向分区体系结构，经过分布式面向服务组件形式提供服务支持。电站现场部署现地级自动化监控系统现地级系统实现统一数字化信息采集经过实时数据通用网络实现数据总线共享采取国际电力标准实现总线数据传输对于关键数据监控点设置冗余设备，确保运行过程可靠性n 一体化管控平台智能泵站一体化管控平台是整个智能泵站关键，其含有数据统一存放、访问接口，提供一体化应用现地各系统经过标准接口接入电厂网络环境，经过路由器和隔离装置实现生产管理大区资源隔离，确保各区应用安全。实现基于一体化管控平台泵站生产运行数据建模规范和存放标准。实现基于一体化管控平台面向服务组件模型容器管理，支持多业务模式定制和公布，和集成第三方标准服务接口智能联动。构建基于一体化管控平台智能决议支持系统服务、组件公布、信息对外交互等基础功效，含有标准、开放、可靠、安全技术特征，达成优异性高和适应性强技术要求。n 业务应用在一体化管控平台之上，实现系统多种应用功效，覆盖泵站日常运行调度等各领域: 运行监控应用经济运行应用生产管理应用大坝安全信息管理应用培训仿真应用状态诊疗和检修应用OA、档案管理应用预警决议应用基于标准服务接口第三方智能联动应用，如工业电视、五防、门禁、消防等系统联动排灌区（泵站群）集控处理方案梯级（泵站群）集控系统处理方案是针对中国梯级流域或不一样流域内泵站组群控制需求，需要依据实时水能资源情况，结合排灌区工农业用水需求及经济利益优化等原因，经过设置集控中心完成对各泵站主辅设备进行安全可靠、方便快捷远程监视和控制操作，实现梯级泵站（泵站群）自动控制和经济运行，提升其综合管理水平，发挥联合优化调度控制优势。天津水利电力机电研究所和烟台磐能电气控制系统在长久从事泵站自动化技术研究及应用基础上，经过对泵站调度自动化技术进行深入研究，开发出梯级泵站计算机监控系统整套处理方案，含有同一排灌区或不一样排灌区内泵群站水情水调测报、多坝或坝群安全管理、电力安全调度、视频监控及应急会商调度指挥系统、远程集控生产运行管理、远程通讯及信息安全传输等系统功效。n 业务应用远方控制调整策略及实现在梯级（泵站群）集控系统中采取智能控制权、控制方法切换策略，控制权能在排灌区调度、集控中心、各泵站间按预先设定策略进行智能切换，并能依据排灌区运行情况选择适宜控制方法，控制权、控制方法切换时能确保系统无扰动。面对对象（同一流域梯级电站和不一样流域电站群）集控方法对流域内梯级电站进行集中控制和经济运行，可避免机组频繁启停和负荷大规模转移，优化分配梯级各电站机组出力，统一调整梯级各电站水头和水量，降低水耗、维持水量和电量相对动态平衡，实现发电效益最大化，发挥了泵站群联合优化调度优势;对不一样流域内电站群进行集中控制，能够取消或简化电站内中控室及其它办公设施，经过集控中心完成对电站群生产运行管理控制，由此降低运行值班人员，提升工作效率，改善工作环境，实现了“减员增效”目标。梯级联合事故应急处理及在线决议梯级泵站机组事故停机，会造成梯级泵站流量失去平衡，同时也会造成排灌系统用水失去平衡。为确保排灌系统稳定运行和梯级泵站流量平衡，梯级电站经济运行软件将快速做出控制策略，开启相邻机组或相邻梯级泵站机组，尽可能地恢复原有负荷平衡，并依据各梯级电站新机组启停情况和负荷分配情况，重新计算梯级泵站流量平衡。水情、水调检测和水库调度在排灌区梯级泵站集控中，因为包含多个泵站库区水位、实时雨水情数据等多方面参数，从而建立完善水调、水库监测系统，实施实时监视、处理、估计、过程控制和决议系统。集控中心计算机监控系统依据各泵站、水情上传相关数据，实现排灌调度日常操作（对各泵站下达排灌调度指令）和监视。梯级泵站排灌调整由水情监测、水库调度和集控中心计算机监控系统共同实现。安全监测在集控中心对各泵站、大坝等建筑物运行情况进行适时在线监测。经过多种自动化监测技术及分析技术来监视及预警水工建筑物及其它建筑物运行情况，保障泵站安全运行。远程数据传输系统系统实现梯级集控中心、各电站管理部门、各电站现地控制单元互连互通，确保语音、数据、视频等各类信息立即、有效、安全、正确传输。利用提供优异网络管理，满足综合自动化系统对通信传输高速、高质量、高安全可靠要求。除主流光纤通信技术、微波通信技术外，还支持其它通信技术有GSM、GPRS、CDMA等公用无线集群网络，并将卫星通信系统应用其中。数据安全高效传输技术 依据电力调度网络二次系统总体防护标准“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”，将集控中心，各泵站内部计算机系统，分为“生产控制区”和“管理信息区”两大区域，两个大区之间信息传输，对进出数据进行统一集中管理，深入保障系统间数据交换安全性。另外系统可实现不一样通道状态实时在线监测及不一样通道自动冗余切换，采取WAN或VLAN技术、硬件及软件加密技术确保网络传输系统安全、可靠、上送数据采取压缩算法实现快速和高效传输，采取断线续传技术确保集控数据连续性。视频监控及会商 集最优异VoIP技术、网络通信技术、视频压缩技术、流媒体技术和自动化技术为一身为调度系统、水电成各系统提升安全技术防范方法，增强对突发事件快速反应能力提供了有利技术保障，从而使得监控管理和维护变愈加轻易。 远程集控生产运行管理 充足利用梯级集控系统和MIS系统资源，将二者有机联络起来。提升梯级群生产运行管理水平。集控中心管理人员和各电站运行管理人员经过WEB系统调阅多种专业和综合信息画面，浏览各类数据报表，了解梯级流域各电站运行情况。系统能够在中心综合数据库基础上进行多种高级分析和辅助决议，为运行管理部门进行分析、统计并为集控中心生产调度部门提供必需运行数据和图表。 远程WEB浏览系统 采取MVC设计理念和Jsp+Servlet+Applet+JavaBean实现技术，应用tomcat为web服务程序公布工具；web浏览系统作为B/S构架监控信息公布平台，采取XML技术对信息结构进行分类分层管理。实现在任何一台终端上，经过上网方法访问服务区站点，查询报表、曲线、一览表、追忆表等历史数据，实现历史数据远程查询、实时各类画面远程浏览功效。小水电综合自动化处理方案 小水电综合自动化处理方案关键应用于最大单机容量在25MW及以下小型泵站，以智能化软件和集测控、自动准同期、交流量采集和测速、公用和辅助设备控制、励磁系统、调速系统、保护等功效为一体小水电综合自动化装置为关键产品。结合现场实际需求，可集成泵站自动化所必需自动化所必需自动化原件、直流系统等自动化子系统(产品)，并可依据项目建设特点提供项目总包、现场施工及施工管理、设备安装调试、技术咨询等服务，是实现小泵站（含电厂群）综合自动化最好选择。 根据应用场所不一样，全系统产品可分为站级上位机子系统、现就地子系统和集控子系统（可选）组成，对应于厂站层、现地层和集控层。三者之间应用关系以下图：站级上位机子系统关键由站级监控系统软件和支撑硬件组成。站级上位机监控软件关键采取自主研发基于Windows平台EC系统软件、基于JAVA技术研制跨平台NC系统软件等，也可依据用户特殊需求采取其它成熟监控系统软件。支撑硬件包含计算机、语音装置（音响）、逆变电源/不间断电源、网络设备、对时系统、通讯设备、打印机和控制桌椅等组成。 站级上位机子系统安装和电站中控室。现在采取自主研发监控软件构建上位机子系统已经成功应用于数百个电厂，其中小泵站应用已覆盖全国26个省市自治区，并已经出口到越南、印度、斐济、肯尼亚等国家。图片图片图片图片图片图片关键功效 站级上位机子系统关键完成整个电站监测和控制功效。关键监控对象包含水轮发电机组、主变压器、厂用变、线路、公用及辅助设备等，关键监测、监视对象包含水轮发电机组效率上下游水位、流量、雨情和监控系统运行 状态等。关键功效以下 数据自动采集和处理 设备安全监视立即间报警 监控系统自诊疗、自恢复 监控对象控制和调整功效 简单易用人机接口 含有丰富通信接口和软件模块 含有远程诊疗功效 实时性好，支持模拟光字牌 功效完善，便于电站运行维护管理 完整水情测报计算功效现地子系统 现地子系统中，大部分安装于现地机旁，少部分集中部署于中控室。现地子系统关键以自主研发SJ-100型小水电综合自动化系统为主体，配置以采取MB40 iPLC全系列智能模件为主。特殊要求时，也可依据项目标要求，采取其它品牌设备。 现地子系统中，各个功效也不尽相同。根据功效单元区分，关键功效介绍以下：现地监控单元 现地监控单元关键由MB40 iPLC实现泵站个设备控制，关键配置电源模件、模件、开入模件、开出模件、模入模件、温度量模件、交采测速模件、同期模件和自动准同期模件等组成。水轮机调速单元水轮机调速单元关键由MB40 iPLC系列调速功效模件来实现，关键配置电源模件、模件、开入模件、开出模件、模入模件和测频模件等组成。发电机励磁单元发电机励磁单元关键由MB40 iPLC系列励磁功效模件实现关键配置电源模件、模件、脉冲模件。励磁单元功效和性能完全满足国家和行业内技术要求。保护单元针对现场不一样要求，可提供系列保护装置和基于MB40 iPLC系列保护模件两种类型保护，全部保护性能指标优于行业标准。其中MB40 系列保护模件关键由电源模件和主控模件组成。公用及辅机控制单元公用及辅机控制单元，可依据用户和现场要求，对大功率公用或辅助设备配置采取进口或中国优质交流接触器及软开启器，对于小功率设备则无需配置软启装置。辅机控制箱结构及安装方法可用户定制。集控子系统n 系统概述集控子系统采取跨平台面向对象TPN8000计算机监控系统软件。TPN8000监控系统软件采取分布式对象计算技术，从计划、设计到软件实现全部使用了面向对象和跨平台技术。遵照多个国际标准，含有充足开放性、可扩展性和异构平台适应性。TPN8000计算机监控系统软件提供完整组态工具，采取符合国际及国家标准接口，充足考虑电力二次系统安全防护问题，并提供多个高级应用软件。关键功效集控系统对于接入电站关键功效有： 数据采集和处理运行监视和事件报警人机接口联络及操作控制和调整完备数据通信功效系统时钟同时系统自诊疗和自恢复运行维护和管理ONCALL及报警功效WEB浏览功效AGC、AVC、EDC等高级应用功效经典应用内蒙古阿拉善盟巴彦浩特新井水源地供水工程本套控制系统应能满足对整个水厂所属一至三级供水加压泵站、14眼水源井、配水厂区、三个水库、10个观察井、50个城区压力监测、新旧计算机系统连接等各子系统运行过程进行统一监视控制目标,使之能够安全、可靠、经济运行。 泵站电气设备改造包含现场施工、微机监控系统、保护系统、自动化元件、微机励磁系统、高低压开关柜、动力电缆、视频监控系统等、和泵站内部分辅助设备等。 经过智能泵站改造，能够立即、正确调度闸门和水泵机组就地和远程自动控制，大大提升泵站生产管理水平和层次，合理调配流域水资源实现排灌、水库和泵组安全经济运行；能够提升大型泵站群组快速响应能力，为灌区防洪减灾起到了关键保障作用，一是经过对自动水雨情信息监测点建设，极大地提升了水情、雨情测报能力和优化调度水平，提升了灌排工程安全可靠性。二是经过监控灌区水情和水量信息能力，使浇灌逐步向科学、合理配置用水方向转变，提升了浇灌效率，为灌区科学合理用水提供了保障。三是经过预警决议管理信息化建设，经过对水雨情等信息自动监测，闸门自动测控，泵站自动监视监控工作，并经过用水管理系统、工情GIS地理信息系统、水费管理系统等业务软件应用，实现以“计算机管理为主，人工为辅助”新型管理模式，为灌区正确调度、快速反应、科学决议提供了现代化手段，尤其是在突发事件发生时充足展示了预警信息系统作用，提升了灌区管理水平。四是经过预警决议管理信息化建设，在灌区建立了水费管理系统，实施计划用水，实时供水，按方计费工作体系，降低了收费步骤，降低了供水成本，同时增加了水费计收透明度，用水户满意，提升了水费收取率。五是提升了灌区技术管理人员业务素质，工作环境得到改善。智能化泵站系统平台开发采取层次化得模式，利用发错方法系统可方便基础多种泵站业务逻辑，支持规模化系统开发以扩展，系统关键分为现地自动化层、数据支持层、应用服务层、信息公布层。