基于H9000的大集控实现方案论文_王海佳,张文江

基于H9000的大集控实现方案论文_王海佳,张文江

(云南保山苏帕河水电开发有限公司 云南省保山市 678000)

云南保山苏帕河水电开发有限公司四电站位于龙陵境内苏帕河流域,流域龙头电站有一中型水库,水库下游分布有四级电站。流域电站离保山市区150km左右。为了节约成本,实现水库及流域的经济调度,苏帕河决定成立流域集控中心。集控中心的成立,将工业电视、水情实时数据、实时负荷监视、机组远方控制接入监控系统,为值班人员合理调配负荷,实现发电最大化发挥了积极的作用。集控的监控程序基于水科所的H9000系统进行开发,现就这一系统进行讨论。

由于苏帕河流域有三个电站的监控系统采用的是南自HERC监控系统,有一个电站采用H9000监控系统,考虑到相互兼容的能力,选用H9000的监控系统作为集控的监控系统。在不加采集设备的前提下,采用104规约进行通讯,实现集控中心对各电站的优化调度及监视。

各电厂均配置两台通讯工作站,每台通讯工作站配置4块网卡,其中两块为内网卡与厂站监控系统连接,采集各厂实时数据,另外两块网卡为外网卡,接入电力专网OPM及一家第三方通讯专线,实现和保山互联,电厂的两台通讯工作站组成电站控制级。

集控中心计算机监控系统采用开放式分层分布式系统,全分布式数据库。整个集控的系统分为三个层级,中心级、电厂级、现地(LCU)级。整个系统由2套冗余的通讯服务器、1套GPS同步时钟设备、2套冗余的系统数据库服务器、3套操作员工作站、1套工程师/维护工作站、1套水情网关服务器、1套语音报警服务器、1套报表服务器、1套单向物理隔离器、1套WED发布服务器、2套接入交换机、2套系统主网交换机组成;这些设备构成了集控中心级。

整个系统的核心为集控通讯服务器及电站通讯服务器。集控的通讯服务器运行104主站软件,负责发起与各电厂的网络TCP连接请求,完成通讯连接的建立,实时召唤各电站的遥测和遥信数据,并下发遥调和遥控命令。各厂站作为通讯从站,其通讯工作站运行104从站软件,监听主站的TCP请求,接收主站下发的实时数据召唤和控制命令,并进行应答,上送电站的遥测和遥信实时数据及下发遥调和遥控命令返回报文。

与集控中心进行104通讯的各厂站,其通讯参数、遥测、遥信、遥调和遥控数据均保存在相应的配置文件中,通过修改相应的文件即可完成参数的修改。集控104通讯参数和数据点表文件按数据类型分别定义,其点表文件存放在通讯服务器相应目录:home/ems/ h9000/iec104下。需要定义的内容包括通讯从站数量、站名、IP地址、数据点表等。

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通过此104链接通道的建立,就能将各电厂的实时数据传送至集控中心,集控中心也能将下发的命令发送至现场,集控的运行就基本成型了,但在集控传输数据的过程中,还需注意的是为了效率的提升,需要将一些不用的备用点进行剔除。

在有数据的情况下,剩下的就是通信链路的选择。集控中心与各电厂之间通信链路,采用电网和电信分别提供的1路带宽为2M的点对点传输通道,传输计算机监控系统信息,接口为FE(FastEthernet接口)。集控中心计算机监控系统通过各电厂上位机系统,实现对各电厂主、辅设备的控制,通过各电厂计算机监控网实现对电站所有机电设备的运行情况进行全面监视。

集控中心设有其监控范围内各电站完整的实时数据和历史数据,各电站也分别设有其监控范围内完整的实时数据和历史数据,当与集控中心系统通信中断时,能保存完整的历史数据。

由于涉及到经济调度,还需将水情数据传送至监控系统。而水情自动测报平台运行于集控中心机房内,距离比较近,考虑用串口通信程序进行连接,由水情厂家作为主站将需要的水情信息传送至监控系统。

至此,集控及电站的组网已基本完成,为了安全的进行调度,我们还实施以下远程控制策略。为确保电厂的安全稳定运行,无论实行远程集控还是电厂现场控制,电厂各现地控制单元(机组LCU和公用LCU)的控制权在任何时候只能由一个运行控制中心(集控中心或电厂)统一行使,运行控制中心统一接受并执行调度命令,履行电厂生产运行职能。生产运行职能包括设备操作、机组功率调节、安全监视及事故(异常)处理。控制权的操作切换点设置在电厂,由电厂选择向电厂级或集控中心级的切换。当控制权切换至集控中心时,调节方式和设备操作由集控中心进行操作;当控制权切换至电厂时,调节方式和设备操作由电厂进行操作。正常情况下,全厂控制权在集控中心。集控中心与电厂之间通道发生故障、监控系统故障等原因引起远程集控失效时,控制权转移到电厂(自动或者手动切换)。全厂控制权在集控中心时,由集控中心对电厂进行设备操作、机组功率调节、运行监视和异常处理。设备的操作以LCU为单位进行设置。运行和备用设备操作权在集控中心,由集控中心进行操作。检修设备操作权转移到电厂,由电厂进行操作。电厂调节方式可分为成组(具备AGC功能的电厂)和单机两种调节方式。成组方式指对电厂总负荷进行设置,由AGC分配给单机目标值;单机方式指人工直接给单机设置目标值。成组方式可与单机方式共存,即某些机组可参加成组方式,其它不参加成组方式的机组,可为单机方式运行。集控中心设置远程手动调节功能,作为后备方式在上述两种闭环调节方式失效情况下,对电厂机组进行负荷调节,远程手动调节要满足快速增加负荷的功能。

至此,集控的组网大框架已经完成,我们能看出,基于H9000的集中控制程序是开放的,当我们需要增加新的电厂进入集控的话,而电厂层级的监控系统又完善的话,仅仅需要几个文件的配置,链路通道的完善就能很好的实现集中控制。这为我们今后整合小水电,实现多个电站的集中控制提供了一种思路,在这种思路下,苏帕河流域将子公司的龙川江流域两个电站接入集控中心,并取得了成功。这也再次证明了H9000是稳定的、开放的系统,对于不同监控系统的兼容能力也是较强的,基于H9000进行大集控的思路也是完全可行的。

论文作者:王海佳,张文江

论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/7

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