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1、梯级水电厂监控系统主讲人：庞敏日 期：7/28/2024SAC-H&E 2 介绍内容2345发展背景发展背景发展现状发展现状基本特点基本特点设计重点设计重点功能体系功能体系1SAC-H&E 3 发展背景 1我国水电资源非常丰富 2相关各领域科学技术的迅猛发展 3水电厂无人值班,少人值守的实现 4电力体制改革, 流域开发公司相继成立 5协调水调、电调间存在的调度矛盾 6促进水资源高效利用的要求SAC-H&E 4 介绍内容2345发展背景发展背景发展现状发展现状基本特点基本特点设计重点设计重点功能体系功能体系1SAC-H&E 5 发展现状四川映秀湾大渡河田湾河宝兴河黄河黄上(龙羊峡-李家峡-刘家峡
2、-盐锅峡-八盘峡)东北浑江牡丹江太平湾-长甸桦甸华东石塘-紧水滩乌溪江新安江-富春江华北永定河云贵乌江梯级澜沧江大唐集控天生桥以礼河西洱河猫跳河长江三峡-葛洲坝清江梯级注：红色标注的梯级为大型梯级水电站群SAC-H&E 6 发展现状SAC-H&E 7 发展现状首级电站具备调节性能较好的龙头水库，下游各级均只有日调节或不完全周调节水库。典型特征典型特征典型特征典型特征监控建设监控建设监控建设监控建设梯级水电厂监控系统绝大多数由国内生产厂商提供国内较高的技术水平调度要求时有变化体系形式体系形式体系形式体系形式梯调中心不同开发公司各自独立天生桥一级和天生桥二级新安江和富春江乌江梯级、澜沧江梯级SAC
3、-H&E 8 介绍内容2345发展背景发展背景发展现状发展现状基本特点基本特点设计重点设计重点功能体系功能体系1SAC-H&E 9 基本特点局域网为主、网络相对简单省(网)调、电厂，调度关系比较简单以电调为主，基本不考虑上下游流量平衡水电厂监控系统水电厂监控系统需要考虑集控中心与梯级各电站互联、网络结构非常复杂省(网)调、梯调、电厂，调度关系比较复杂充分考虑上下游各电站间流量平衡，协调运行实时梯级水电站群经济调度控制，提高水资源利用效率梯级水电厂监控系统梯级水电厂监控系统SAC-H&E 10 基本特点电网调度级电网调度级梯调或流域中心梯调或流域中心梯调或流域中心梯调或流域中心水电站厂站级监控系
4、统水电站厂站级监控系统发电计划下达控制指令下达实时数据发送执行情况回报运行请求及申报运行方式下达发电计划下达控制指令下达实时数据发送执行情况回报SAC-H&E 11 介绍内容2345发展背景发展背景发展现状发展现状基本特点基本特点设计重点设计重点功能体系功能体系1SAC-H&E 12 设计重点1234网络设计网络设计系统通讯系统通讯调度模式调度模式水电联合调度水电联合调度梯级水电厂监控系统梯级水电厂监控系统梯级水电厂监控系统梯级水电厂监控系统通道介质、网络拓扑网络设备安全设计通道冗余通讯节点通讯协议过程报警大屏系统控制权、调节权分配控制权、调节权切换安全闭锁、遥控遥调优化发电计划经济调度控制S
5、AC-H&E 13 设计重点 网络设计电网调度级电网调度级梯调中心或流域级梯调中心或流域级梯调中心或流域级梯调中心或流域级水电站厂站级监控系统水电站厂站级监控系统局域网局域网局域网局域网监控系统水情测报水库调度工业电视电能量管理生产管理消防监控广域网广域网广域网广域网局局局局域域域域网网网网局局局局域域域域网网网网广域网广域网广域网广域网SAC-H&E 14 网络设备交换机三层带路由交换机路由器正向隔离装置反向隔离装置纵向加密认证装置 通道冗余主用通道、备用通道通道状态监视当前通道监视多链路PPPMLP技术浮动静态路由技术主、备通道自动切换设计重点SAC-H&E 15 设计重点 串口IEC10
6、1IEC101通讯等通讯等IEC101IEC101通讯等通讯等12载波载波载波载波微波微波微波微波SAC-H&E 16 IEC104IEC104通讯通讯DL476DL476通讯通讯 广域网345光纤光纤光纤光纤卫星卫星卫星卫星光纤光纤光纤光纤设计重点清江乌江乌江、澜沧江、大渡河SAC-H&E 17 设计重点 广域环网 广域星形网SAC-H&E 18 局域网以以MIS为例为例12设计重点正向隔离正向隔离SAC-H&E 19 与Internet连接12设计重点SAC-H&E 20 安全设计安全隐患安全隐患网络结构设计不合理侧重于监控系统功能设计而忽略了广域网安全连接设计运行维护人员的安全防范意识薄
7、弱，对网络安全问题造成的危害认识不足安全连接安全连接安全连接现地装置安全连接外部系统安全连接梯级各电站安全连接调度中心安全连接Internet安全措施安全措施取消软驱使用用户权限管理防火墙及时升级多重保护体系安全知识教育安全操作规程应急处理预案设计重点SAC-H&E 21 安全设计电力调度数据网电力调度数据网电力调度数据网电力调度数据网电力综合信息网电力综合信息网电力综合信息网电力综合信息网实时控制系统EMS/DMS准实时业务系统调度生产管理系统正向隔离反向隔离实时VPN管理信息系统MIS非实时VPN安全区安全区安全区安全区安全区安全区实时实时准实时准实时非实时非实时非实时非实时设计重点SAC
8、-H&E 22 设计重点 通讯节点与梯级电站通讯机通讯与梯级电站通讯机通讯与梯级电站与梯级电站PLC通讯通讯福建金湖四川白水江四川田湾河贵州乌江、云南澜沧江、湖北清江、浙江紧水滩、浙江珊溪投资成本低系统可靠性高投资成本高只适用小流域适用于不同规模流域系统可靠性高电站侧电站侧电站侧电站侧SAC-H&E 23 通讯节点集控侧集控侧集控侧集控侧主机主机通讯机通讯机对主机性能要求较高节省通讯机硬件投资费用典型工程：贵州乌江系统可靠性高与上述方案相比，对主机性能要求略低前提:分别配置独立通讯机与梯级各电站通讯！设计重点SAC-H&E 24 通讯协议IEC101IEC101上级调度部门要求电站现有通信设备
9、可利用广域网资源123IEC104IEC104DL476DL476CASE1CASE2MAINBACKUPIEC104IEC104IEC101IEC101MAINBACKUPDL476DL476DL476DL476设计重点SAC-H&E 25 过程报警1遥控操作过程信息上送2遥控操作结果信息上送3遥调操作过程信息上送4遥调操作结果信息上送5控制指令切换信息上送设计重点SAC-H&E 26 大屏系统连接方式连接方式连接方式连接方式矩阵切换器直接连接VGA独立视频网络pcAnywhererealVNCultraVNCapploVNC 硬件投入成本高速度快、适用于控制硬件投入成本低速度慢、适用于监视
10、设计重点SAC-H&E 27 控制权、调节权分配以机组为单位以机组为单位以电厂为单位以电厂为单位贵州乌江：每个电厂一个控制权无调节权云南澜沧江：每台机组一个控制权每台机组一个调节权控制灵活控制简便设计重点SAC-H&E 28 21 控制权、调节权切换厂站监控系统厂站监控系统梯级监控系统梯级监控系统调度监控系统调度监控系统控制权切至梯级控制权切至梯级/ /调度调度控制权切至调度控制权切至调度从调度切回控制权从调度切回控制权从梯级从梯级/ /调度切回控制权调度切回控制权较高级别控制侧在拥有控制权情况下能将控制权切至较低级别控制侧较高级别控制侧能将控制权从任何一级较低级别控制侧直接切回控制权设计重点
11、SAC-H&E 29 安全闭锁、遥控遥调21梯级监控系统能够准确无误地对各级水电站实施遥控、遥调操作控制操作、调节操作速度满足相关规范要求43梯级监控系统能够对梯级各电站实施AGC/AVC控制梯级监控系统对遥控、遥调、AGC、AVC进行控制权闭锁5梯级监控系统正确实施控制权切换功能及切换闭锁6因控制权导致遥控遥调指令不执行，梯级监控系统应正确报警设计重点SAC-H&E 30 设计重点 调度模式经济运行中心经济运行中心实现梯级电站的最优负荷分配，并实现梯级电站各台机组的集中控制、调节。省（网）对梯调的调度模式下达整个梯级的日发电计划曲线或实时给定值方式；下达梯级各电站的日发电计划曲线或实时给定值
12、方式；梯调中心类型远方控制中心远方控制中心 实现梯级电站各台机组的远方集中控制、调节，若梯级电站调度权归属不同，可设立多个集控分中心。SAC-H&E 31 设计重点 经济调度控制水量平衡流量平衡用水要求防洪要求高效利用要求电网有功平衡电网频率控制电网无功平衡电网电压控制电网潮流平衡电力调度电力调度电力调度电力调度水库调度水库调度水库调度水库调度SAC-H&E 32 设计重点 优化发电计划水量平衡流量平衡用水要求防洪要求高效利用要求电量平衡电力平衡水头损失尾水衔接站间联合避振动区避免频繁启停优化调度数学模型优化算法日最优发电计划水、电联合高效利用SAC-H&E 33 介绍内容2345发展背景发展
13、背景发展现状发展现状基本特点基本特点设计重点设计重点功能体系功能体系1SAC-H&E 34 功能体系多媒体应用支撑软件梯调决策支持系统梯调决策支持系统梯调决策支持系统梯调决策支持系统梯级监控系统INTERNET/INTRANET服务水库调度外部通讯网络管理梯级能量管理系统安全监测状态评估和检测管理梯级水情测报系统事故分析专家系统电力调度培训仿真经济运行报价分析决策支持系统SAC-H&E 35 主站主站操作员站操作员站工程师站电站监控系统电话OncallMIS调度中心模拟屏或大屏幕投影打印服务器梯级监控系统结构SAC-H&E 36 清江梯调原结构图SAC-H&E 37 清江梯调原结构图SAC-H
14、&E 38 清江梯调现结构图全双冗余全双冗余100MB100MB光纤以太网光纤以太网通讯站通讯站数据库服务器数据库服务器工程师站工程师站OnCallOnCall站站网调网调打印服务器打印服务器1F 1F LCULCU2F 2F LCULCUCMM CMM LCULCU1F 1F LCULCU2F 2F LCULCU3F 3F LCULCUSWT SWT LCULCUCMM CMM LCULCU3F 3F LCULCU4F 4F LCULCU100MB100MB光纤光纤IEC104IEC104 清江集控中心清江集控中心清江集控中心清江集控中心高坝洲电站控系统高坝洲电站控系统高坝洲电站控系统高坝洲电站控系统隔河岩电站控系统隔河岩电站控系统隔河岩电站控系统隔河岩电站控系统4F 4F LCULCUSWT SWT LCULCU通讯网通讯网数据库服务器兼操作员站数据库服务器兼操作员站数据库服务器兼操作员站数据库服务器兼操作员站串口串口IEC101IEC101操作员站操作员站交换机交换机交换机交换机SAC-H&E 39 乌江梯调结构图SAC-H&E 40 乌江梯调结构图SAC-H&E 41 澜沧江梯调结构图四川大渡河梯调相同结构工程相同结构工程:路由器路由器路由器路由器
