摘要：水电厂监控系统在大型以及中型电厂中的应用已经极其广泛，然而对有些小水电站来说，基于各个层面的因素，目前大多数采用的还是常规控制，这就使得电厂的运行管理水平低，同时使得电厂的运行可靠性差。因此对水电厂监控系统的系统研究是极其必要的。水电站计算机监控系统的基本功能是监视和控制水电站水工设备、水轮发电机组和变电设备的安全经济运行，因此在开发这些功能时必须兼顾全面和具体的原则。
关键词：水电厂监控系统；设计；配置；上位机
中图分类号：TV736 文献标识码：A
自动化控制对于水电厂的运行不仅起到智能管理的作用，还在无人看管的条件下通过设定好的计算机系统程序进行实时监控，保证水电厂的正常运行。在我国，水电厂的发展速度相对较迟缓，很多"高龄"的水电厂存在场地、设备老旧，控制软件也得不到及时的维护和更新等问题，不仅无法保证监测数据的准确性，而且会给水电厂的正常运行带来一系列的隐患。因此，在当前的新形势下，应该对水电厂的管理、监控系统进行全面的自动化改造，从而提高水电厂的经济效益。
1 水电厂监控系统概述
水电厂监控系统的主要功能是对整个电厂的遥测量以及遥信量进行采集，对于不同的实时值来讲，通过实时曲线以及表格等多种方式实现显示。对于电气系统来说，当事故，故障或者越限等情况发生时，通过不同的形式实现报警以及提示。假如保护信号发生改变，通过上位机给出故障原因。机组电气系统模拟量以及开关量的数据主要是通过监控系统的数据报表来进行记录。对于每次上传的遥测量以及遥信量，监控系统能够将其通过文件的形式实现保存。对于电厂内部一切断路器的遥控分以及合闸操作，则是通过主接线画面来实现。水电厂监控系统通常都是配备高性能以及高可靠性的控制器，结合高速以太网络组成分布式控制系统，具有配置灵活、操作简单、维护方便的特点，适用于新建水电站的监控、已建水电站的监控技术改造及水电站调度自动化系统。
2 水电厂电气自动化监控
2.1 集中监控
所谓集中控制，就是用互联网技术对需要控制的区域进行智能控制和管理。它将原来分散控制和管理的设备通过监控的形式来集中控制和管理。集中监控装置对需要控制的地段没有特殊要求，设备设计起来和装置起来难度相对较低。但是这种监控方式会随着装置设备的增加出现运算不精确。以及监控电线线路的逐渐增多，系统反应信息的速度变得迟钝，其自动化监控的可靠性就会降低。
2.2 现场总线监控
模式随着现场总线和以太网等计算机技术的快速发展，现场总线监控模式在社会各个领域被广泛应用，并且积累了丰富的运行经验。这种模式在水电厂电气自动化系统中的应用具有很大的优势，能够为水电厂电气自动化控制奠定良好的基础。现场总线监控模式能够使水电厂电气自动化系统的设计更有针对性，主要是根据间隔状况进行设计，不同的间隔具有不同的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种监控系统组态模式具有远程监控模式的全部优点，还在远程监控模式的基础上减少了模拟量卡件、I/O卡件、端子柜和隔离器件等的用量，并且这种模式的电气设备能够采用就地安装的方式与监控系统进行通信连接。这样能够节省大量的电缆，节省安装和维护的费用，降低综合成本。
3 电脑的监控系统配置要求
3.1 监控系统配置
监控系统主控级设备包括两台主备服务器，工程师站，操作员站作为控制中枢，两台服务器互为主从热备用；通信信息站，供系统的通信；打印机以及相应的设备。网络层是主控级和现地层数据传输通道，配置高速工业以太网，采用光纤介质。LCU的主要功能完成采集数据，以及对数据进行预处理。LCU主要分为三类，分别是机组LCU，开关站，最后是公用设备LCU，从而实现监控各个对象。LCU的现地控制单元采用由美国GE公司生产的GE-90-30PLC。控制操作以及监视方面的功能同时也可通说LCU实现，控制和监视在工控一体化上实现。假如LCU和主机系统发生脱离的现象，必要的监视和控制方面的功能仍可通过LCU正常实现，主要有机组的开以及停的操作，同时还有断路器分以及合的操作；有功和无功的负荷增减也能够正常实现。
3.2 数据采集和处理
就水电厂自动化监控系统而言，对水电厂进行现场监控可以对出现的系统故障、运行状态和具体的信息进行一定程度的检测，进而完成相关的信息采集。完成信息采集之后，就是要对这些信息进行处理。首先是预处理，验证这些数据是否在合理的范围以内，并及时对需要的数据进行更新替换。并且，水电厂电气自动化监控系统的信号种类多而复杂，不仅包括电源、温度等报警信号，还包括各种对设备的监控信号。对这些信号的具体接收，主要是采取开关量、模拟量和脉冲量，并利用监控设备的主机对这些数据和信号体通进行数据的分析、发布相关的命令等，保证信息的有效收集和数据的及时处理。
3.3 监控与报警功能
采用大屏幕的LED显示墙，能够将水电厂机组及开关站的实时运行信息，例如一次设备的相关运行参数、操作指导参数和运行状况等完整地显示在屏幕上。在通常情况下，水电厂电气自动化的监控系统需要使用2个大屏幕液晶显示器终端分别显示不同的信息，并且2个终端能够独立、同步地生成相应的显示画面，当模拟量出现越限问题时，监控系统能够将报警信息及时显示在显示器上，并将相应的报警信息打印出来。报警信号包括的内容有越限对象的名称、越限时间、编号和相应的参数值等，通过这些信息能够对越限的次数进行累计计算。此外，监控系统的报警方式有两种，分别为预告报警和事故报警，并且两种报警形式的报警音响、颜色等存在一定的差别，便于区分。
总而言之，随着网络技术、计算机技术、自动化技术的快速发展，智能化电厂模式已经成为了水电厂发展的必然趋势。通过创建独立的自动化监控系统，利用自动化监控系统的各种功能能够对水电厂的实际运行状况进行监控，对保证水电厂电气自动化系统健康、稳定的运行具有非常重要的作用。
参考文献：
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[2] 宁宇. 水电厂自动化中微机监控系统的运用探讨[J]. 科技致富向导，2014（5）：246.
论文作者:杨建明,龚湘军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/28
标签：水电厂论文; 监控系统论文; 设备论文; 数据论文; 模式论文; 电厂论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第12期论文;