基于网络技术的水电站计算机设计与研究

【摘要】随着经济发展对水电资源的需求量的不断提升，人们对水电站技术和管理水平优化的关注程度越来越高，而水电站计算机监控系统的设计和使用是提升水电站管理和技术水平的有效途径，所以本文针对以网络技术为基础的水电站计算机设计与研究展开探索，为提升水电站的水电资源生产能力提供参考。

【关键词】网络技术；水电站；计算机设计

前言

网络技术是将互联网上分散的数据、信息、专家、数据库、网络、传感器等资源有机结合为整体，实现互联网资源共享和协作，使人们可以透明的利用互联网整体能力并按需求获取信息的技术，如资源管理、宽带网络系统、网络节点等均属于网络技术，基于网络技术进行水电站计算机设计，有利于水电站的资源优化配置和充分利用，提升水电站风险防范的能力。

1、基于网络技术的水电站计算机监控系统组成

水电站计算机监控系统主要任务是监视水电站设备的运行状态，自动控制LCU、自动处理水电站运行中发生的事故，而现阶段水电站计算机监控系统的结构主要包括传统的由监控层和按设备单元分组分布的控制层构成的两级分布式、由混合分布的控制层和监控层构成的分层分布式网络结构两种，由于后一种对资金的需求量相对较少，而且可以保证功能实现，所以在基于网络技术的水电站计算机设计过程中采用后种结构。其主要包括以下部分：首先，由具有独立LCU的多个机组构成的现地控制层，其通过综合自动化装置、PLC实现对机组状态和相关参数的采集，并结合上位机的调节控制命令实现对机组运行状态控制。其次，上位机监控系统构成的水电站监控层，其可以对各机组的运行状态进行实时的在线监测，并将上个结构传输的数据进行有效的处理。再次，具有远程监控和调控功能的远程WEB浏览监控层，其主要功能的实现建立在通信网络技术之上，如CAN网络、RS485/RS232网络、互联网等。

2、基于网络技术的水电站计算机监控系统的设计

在采用PLC进行LCU控制系统设计、电站层监控结构的监控工作站和电站保护结构的机组保护、主变压器保护、线路保护均设计完成后，需要进行基于网络技术的水电站计算机监控系统软件设计，在组态软件选择方面，虽然现阶段可选的国内外此类产品较多，但从经济性和设计要求角度，笔者认为应选择现阶段在我国工业领域领用较为广泛的、运行结构和扩展性优越的组态王6.55通用版。由于计算机监控软件由对系统实时监控的前台主监控软件和对数据和信息进行存储和管理的后台管理软件构成，所以基于网络技术设计的水电站计算机系统，在通讯线程采集LCU数据后，需要针对水电站对象形成实时数据和隶属数据，存储与系统的数据库，并在人机接口相关对象用于显示或打印数据，保证数据的采集、处理和应用处于存储和更新运行的过程中。

3、基于网络技术的水电站计算机组现地控制单元的设计

机组LCU对发电机组和其辅助设备进行实时监控，是计算机监控系统的核心，不仅可以发挥传输信息和命令的作用，而且可以对机组进行有效的控制，所以在利用信息技术对其进行设计的过程中，要针对其自动控制、数据采集、通信功能和辅助等功能分别进行。在选择LCU微机控制器的过程中，笔者选择PLC+综合自动化装置式的控制方式，而且将自动化仪表、输出驱动继电器等辅助设备结合应用，保证水电站相关设备的信号可以得到采集并向上位工控机传输，为自动控制的实现提供依据。考虑到在数据采集的过程中主要针对开关量、数码量和模拟量、综合量等方面进行，所以在针对采集的数据进行有效的处理，保证计算机监控系统的警告、报告生成等辅助功能的实现。除此之外，为实现水电站的安全运行监视功能、控制和调节功能、事故停机处理功能、数据通信功能和在线诊断功能，要利用挂在现场总线网络的温度巡检装置、三菱FX2N系列编程控制器、自动化综合装置上自带的触控屏和操作键、EDCS-7030智能转速测控装置、EDCS-7040智能温度表、EDCS-7340系列综合自动化装置等对计算机监控系统进行完善，所选择的EDCS-7340系列综合自动化装置通常应由变电站层、通讯层和间隔层构成，具有保护和配置功能、测控功能。在此种设计下，利用各种自动化仪表和输入隔离继电器等可以对水电站各类设备的信号进行实时采集，并在对其进行运算处理后，利用设计的EDCS-7340系列综合自动化装置和PLC等可以实现对相应的设备进行控制和调节，而且可以对机组进行开机控制、停机控制、事故停机控制和紧急停机控制，保证了水电站机组的运行状态可以在任何情况下，通过计算机直接调整，降低了水电站事故所造成的影响。在对机组的状态进行调整的过程中，计算机需要结合对各设备采集的信号数据，对各设备原有的运行状态进行确定，所以需要将设备在不同状态下的对应数据向计算机的数据库存储，为计算机判断提供直接的依据。

结语

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到以网络技术为基础进行水电站计算机设计的重要性，并在实践中有意识的结合水电站计算机监控系统的功能，进行以网络技术为基础的计算机设计，这是水电站主动适应互联网环境，提升自身管理水平的具体体现，应在不断优化的基础上积极推广。

参考文献：

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