簡介
電站自2000年11月國電大渡河流域水電開有限公司成立以來，龔電總廠成為大渡河流域滾動開發的資本金主要來源和人才培養基地，擔負起“人才之基、發展之源”的歷史重任。通過深化勞動、工資、社會保險制度改革，實施兩站綜合自動化改造，該廠管理水平及設備健康狀況不斷提高，2004年，該廠成為全國第36家“無人值班”（少人值守）的水電廠；2006年，該廠引進南非NOSA安健環管理體系，2007年順利通過評審，NOSA安建環管理達到四星級標準；2006-2008年，連續3年榮獲中國國電集團公司“四星級企業”稱號。 1995年,龔嘴水力發電總廠被國家電力公司列為第二批無人值班(少人值守)試點單位,四川省電力局為此作出了具體規劃:對龔嘴、銅街子兩電站進行以計算機監控為主的自動化改造,包括改造完善銅街子電站計算機監控系統、建立龔嘴電站計算機監控系統,使兩電站達到全計算機監控,實現無人值班(少人值守);在沙灣總廠建立梯級電站調度控制中心。沙灣梯調中心通過以光纖通訊為主、微波通訊為輔的通訊系統直接監控龔、銅兩站,實現對兩電站的“遙測”、“遙信”、“遙調”、“遙控”和“遙視”“五遙”功能;用技術先進的、可靠性高的自動化元件對兩站基礎自動化元件進行更新改造。
建設特色
龔嘴和銅街子電站分別為60年代設計、70年代初投產和80年代設計、90年代初投產的電站。因銅街子電站在設計時受到當時計算機發展的限制(我國計算機在水電站套用尚處於起步階段),因此,設計為以計算機為主,常規為輔的計算機監控系統,並在發電初期的兩年半時間內,已對電調、勵磁系統、發變組保護裝置進行了微機化改造,基礎較好,實現自動化及無人值班(少人值守)比龔嘴電站較為容易,因此決定首先對銅街子電站進行自動化改造。2 銅街子電站計算機監控系統改造完善
公司榮譽
歷年來，龔電總廠屢獲殊榮，2004年，榮獲“國電一級獎狀”；2005年，榮獲“四川省枯水期能源生產供應工作先進單位”；2006年，榮獲“四川省納稅先進單位”；2006年，實現安全生產全年無事故，2007年，實現機組“零非停”，連續兩年被授予“國電二級獎狀”；2007年，被中國能源化學工會評為“勞動保護先進單位”；2008年，被評為“全國大型水電廠節能降耗優勝單位”。
銅街子電站計算機監控系統
是全國大型水電站中首次隨電站同步設計,同步投產。水電站在發電初期的計算機監控系統上位機為:
(1)主機為2台INTEL286/310-AP計算機、16位CPU、8087協處理器、1M記憶體、40M硬碟、320K軟碟機;
(2)圖形工作站由2台INTEL300SX計算機、20″(50.8cm)彩顯及功能鍵盤構成;
(3)廠長終端1台為INTAL300SX;漢字印表機LQ-1600K4台及同步時鐘1套;
(4)上位機主機軟體採用IRMXII實時多任務作業系統;套用軟體分成多個相對獨立且功能單一的模組;圖形工作站和廠長終端軟體採用MSDOS4.01作業系統。
下微機部分為南京自動化研究院最早開發的SJ-400系統;全廠按控制對象設定6套現地控制單元LCU(LocatControlUnit)裝置(具體分為發電機組LCU4套、220kV開關站LCU1套、輔助設備等公用LCU1套),其中機組LCU由機組LCU櫃和可完成順控操作的PC櫃組成。每台LCU主要由CPU模件、監控模件、存貯器擴充模件、開入、開出模件、模擬量採集模件等構成。LCU源程式主要採用PL/M-86語言編制。
網路通訊:上位機與各LCU均聯在BITBUS網上,上位機通過命令/回響方式,對下層各LCU進行訪問,實現上下層之間的通訊,系統與網調採用DECNET網路通訊。
發電初期的銅街子電站計算機監控系統由於受到計算機及網路速度、非開放式、存貯容量及自動化元件質量的影響,時常發生計算機控制調節逾時、超調、控制失敗、機組溜負荷、雙機不能正常切換等現象,對水輪發電機組控制操作經常用常規控制盤進行操作,而計算機監控系統只作為監視,極大地影響了水輪發電機組的正常開停機及負荷的及時調整。雖然後來將上位機主機由286升級到486,BITBUS網路升級到同軸電纜以太匯流排網結構的計算機監控系統,結構示意圖見圖1。圖1 發電初期的銅街子電站監控系統結構示意圖如圖1所示,計算機監控系統雖然經過簡單化升級,監視控制效果有所好轉,但仍未考慮電站的全計算機監控,除主要發供電設備的控制、測量進入了計算機監控系統外,其餘全廠公用設備、輔機設備、廠用電設備和水工機械設備等均沒有進入計算機監控系統,無法實現遠方計算機監控,只能依靠常規設備及人工操作對設備進行監視控制,仍屬於常規為主、計算機監控為輔的控制模式。這種模式離“無人值班(少人值守)”的要求相距甚遠,雖監視控制程度有所好轉,但仍未能根本解決問題。
1996年10月,該廠聯合南京自動化研究院自動控制所對銅街子電站計算機監控系統進行改造。1997年2月底,在系統第一套LCU(12號機)貨到現場至1998年5月的一年多時間裡,我廠利用設備檢修期,共完成了水輪發電機組LCU4套、220kV開關站LCU1套、輔助設備等公用LCU1套,大壩閘門LCU1套等共7套現場控制單元LCU裝置,結合LCU改造對自動化元件進行了改造,對電站計算機監控系統的核心部分上位機及網路通訊也進行了升級換代。改造後的銅街子電站計算機監控系統採用開放式分層分布系統,全分布資料庫。整個系統由電站主控制級和現場控制單元(LCU)組成,採用區域網路聯結。電站的計算機監控系統能對全廠的4台水輪發電機組的開機、停機、併網操作;220kV油開關及隔離刀閘的投切的操作;4台主變壓器冷卻器操作等主要機電設備進行控制、運行狀態監視,並可對機組冷卻水投切;頂蓋排水泵的投入切除操作;電站6kV開關投切操作、0.4kV電源開關和聯絡開關投切操作;還可對電站高低壓氣系統空氣壓縮機投切及電站集水井排水泵的投切等電站、機組輔助設備進行控制、運行狀態監視。新的電站計算機監控系統接收電站水工建築物監測系統、電站消防監控系統的火災報警等信息。通過光纖(主)和微波(備)通信通道與沙灣總廠梯級電站調度中心計算機監控系統進行實時數據通信,上送沙灣梯調中心所需的電站信息和接收沙灣梯調中心下達的各項實時控制操作命令。系統結構見圖2。銅街子電站各LCU可直接監控被監控設備的生產過程,既可作為分布系統中的現地智慧型終端,又可作為獨立裝置單獨運行。在電站主控級和各LCU分別設有其監控範圍內完整的實時資料庫和歷史資料庫。圖2 銅街子電站改造後的監控系統結構示意圖系統區域網路按IEEE802.3設計,採用全開放的分散式結構,網路介質採用光纖,通訊規約TCP/IP,網路的傳輸速度為10Mbps。
系統配置
分為二個層次,即電站主控層和現地控制層。整個系統用雙光纖以大網聯接,層次清楚,易於維護。
(1)電站主控制層:
主控層採用3台高性能的多任務、多用戶型A1pha工作檯,字長64位,主頻233MHz,記憶體64MB,硬碟2.1GB;其中兩台為主計算機,各配一台“21英寸”(53.34cm)彩色顯示器及漢字雷射印表機作為全廠報表列印、螢幕拷貝和事故追憶用,這兩台計算機工作在冗餘方式,用於全廠生產管理資料庫中心,並通過一台雙機切換裝置來共享對外設備、外系統的聯繫通道;另一台為操作員工作檯,配有兩台“21英寸”(53.34cm)彩色顯示器,顯示器的解析度均為1280×1024。
另外,系統中還配有二個網路集成器DECHUB90,包括DECRepeater及一些光纖連線設備,用於與網路上各節點的連線;二個路由器用於與總廠沙灣梯調中心的通訊;全球定位GPS裝置用於歷史數據存檔的磁帶機。
(2)現地控制層:
現地控制層共由7台現地LCU組成,每台LCU使用一體化液晶工業計算機作為現地控制單元的CPU,配置為Pentium75,記憶體16MB,硬碟540MB,4串列接口板及網路設備。各LCU與現場設備之間全部採用I/O串口方式,I/O模件選用美國ABB公司生產的Modcell2000分散式智慧型I/O模件,該模件是國外最先進的智慧型控制器,它代表了當前I/O控制模件的最新研究成果和發展方向,具有如下特點:
(a)每塊I/O模件都具有獨立的電源及高速32位Motorla68302微處理器。
(b)可自由組合接插32個I/O厚膜模組,使得每個模件具有快速、可靠、配置靈活的優點,各模組之間相對獨立。某模組發生故障,處理時對其它的模組的正常工作沒有任何影響。大大地提高了運行的可靠性和維護消缺工作的快速、準確性。
(c)每個I/O具有獨立的輸入/輸出處理迴路,加上強有力的配置處理軟體,對不同的處理提供了靈活算法。
機組LCU除配有ABBModcell2000分散式智慧型I/O模件外,還配有一台美國ABB公司生產的SLC系列可編和控制器(PLC),SJ-12型自動準同期裝置;SJ-22型機組測速用功能裝置。PLC裝置的主要作用為取代以前的常規水車自動迴路,能進行一些簡單的機組開、停機順控制操作及負荷調整等。它與LCU之間為“熱”備用關係,當LCU發生故障時,系統將在無擾動的情況下把控制權由LCU切換到PLC,也可通過LCU屏上所設定的“遠方/當地”切換按鈕進行控制權的切換。當切換至“當地”位置時,即可通過PLC面板上的功能按鍵發出開、停機等順控命令。
(3)軟體配置:
作業系統為UNIX,資料庫是南自院基於UNIX標準庫自行定義開發的、適用於水電廠監視控制系統套用的資料庫語言,資料庫管理程式藉助於通訊軟體為整個分布系統提供資料庫的服務;通訊軟體則是基於TPC/IP網路接口和標準UNIXIPC接口,它採用著名Client-Server模式,為系統各進程間提供了網路透明的通訊服務,為整個系統的全部資源、數據共享提供了必要的條件和有效的保證;圖形人機接口軟體和套用管理軟體是基於X-Window、Motif和UNIX標準庫開發的;順序控制、報表、驅動軟體等均是以UNIX和X-WindowI標準庫為基礎開發出的。
(4)系統運行情況:
我廠利用1997年3月至1998年5月期間的設備檢修期將整個系統全部安裝、調試完畢,投入運行。整個系統全部投運以來,一直運行穩定,使銅街子電站改變了原來大量使用人工現地操作、監視、記錄的狀況,使全站實現了各種數據的自動記錄和所有設備全部能在中控室完成操作、監視任務;為銅街子電站實現遠方監控提供了有利的保證。3 利用外資促進自動化改造的進程我廠從1995年下半年起開始進行綜合自動化改造工作。在此期間,經過四川省電力局“龔嘴綜合自動化改造領導小組”領導的艱苦努力,分別爭取到加拿大、澳大利亞兩國的3筆政府優惠貸款,用於建立龔嘴電站計算機監控系統、建立沙灣總廠梯級電站調度中心計算機監控系統和購買龔、銅兩站自動化元件。其中:龔嘴電站計算機監控系統使用澳大利亞政府優惠貸款,由澳大利亞西門子公司承擔開發製造;沙灣總廠梯級電站調度中心計算機監控系統使用加拿大政府優惠貸款,由加拿大CAE電子設備有限公司承擔開發製造;龔、銅兩站自動化元件使用澳大利亞政府優惠貸款,選用澳大利亞西門子公司產品。
使用澳大利亞政府優惠貸款購買的龔、銅兩站自動化元件,已經在去冬今春的設備檢修期安裝完畢;使用澳大利亞政府優惠貸款引進的沙灣總廠梯級電站調度中心計算機監控系統,都已處於安裝、調試階段。沙灣總廠梯級電站調度中心計算機監控系統將於1999年10月完成安裝、調試工作,從而實現對銅街子電站的遠方控制及對省調的數據通訊。龔嘴電站計算機監控系統也將於今年底安裝、調試完畢,實現由沙灣梯調的集中控制。
中國國電集團公司資產分布（二）
| 中國國電集團公司是經國務院批准，於2002年12月29日成立的以發電為主的綜合性電力集團，主要從事電源的開發、投資、建設、經營和管理，組織電力（熱力）生產和銷售；從事煤炭、發電設施、新能源、交通、高新技術、環保產業、技術服務、信息諮詢等電力業務相關的投資、建設、經營和管理；從事國內外投融資業務，自主開展外貿流通經營、國際合作、對外工程承包和對外勞務合作等業務。2010年，公司入選世界500強企業。 |
