简要信息

    【获奖类型】应用二等奖
    【任务来源】横向合同
    【课题编号】JK-2005-GC-021
    【课题起止时间】2005年12月～2007年4月
    【完成单位】中水科技
    【主要完成人】王德宽、刘晓波、邓小刚、王香玲、涂福礼、姜永福、胡志斌

    立项背景

    五强溪水电厂原计算机监控系统采用美国兰吉尔（现为德国西门子SIEMENS公司）公司生产的产品，1994年12月，随着五强溪水电厂第一台机组投产而同步投运。整个系统采用10M双冗余分层分布式结构，双以太网采用粗缆。五强溪水电厂属于华中网调直调电厂，已于 2000年实现“无人值班（少人值守）”，实现网调远方开/停机和负荷调节控制。

    五强溪水电厂监控系统已稳定运行11年，但近几年来，由于硬件设备老化，故障率逐年上升，老监控系统的故障问题已经严重威胁到了五强溪水电厂的安全生产，因此需要对其软件、硬件设备进行更换。

    研究内容

    “五强溪水电厂计算机监控系统升级改造”工程的总体思路是改造后的系统在保留原有系统长处的基础上，再充分吸收近十几年来计算机监控系统的新技术，功能要全面超过前系统，至少达到国内领先水平。改造后的系统结构要简洁，整体系统以高可靠性为前提。在改造过程中，网调、省调的AGC/AVC功能要正常使用，新老系统AGC/AVC过渡要平稳。改造后的系统可靠性高，维护方便，信息丰富、准确，共分四个阶段开展工作。

    第一阶段，认真进行对原有计算机监控系统的摸底工作和可行性研究；第二阶段，编制总体实施方案、总体施工计划、现场施工计划与措施；第三阶段，电厂现场准备，制造单位生产监控系统，并发货到现场；第四阶段，现场进行安装调试。

    创新点

    （1）老监控系统与新监控系统的AGC/AVC实现了平稳过渡。
    （2）采用多参数增强AGC/AVC应用软件，充分考虑从网调通道安全校和、命令下发数值合理性检查、时间有效性检查、LCU状态监视、关键数据通道安全监视、关键数据数值合理性分析等安全策略，保证AGC/AVC安全可靠运行。AGC/AVC基于等量负荷分配模型，可以有效减少机组负荷调整幅度，有利于提高机组安全性。以上采用基于AGC/AVC安全策略和负荷分配模型，节水增效，在国内水电站中位于前列。
    （3）通讯工作站采用精简指令集、Ultra SPARC架构的Unix 操作系统的服务器，硬件软件可靠，反病毒能力强，可以保证与网调、省调高可靠性数据通信。
    （4）中控室返回屏控制单元LTU，采用双100bps以太网冗余方式从各LCU直接采集数据，实现完全数字采集。与传统模拟量方式相比，节省大量电缆、施工时间，进而节省大量投资。
    （5）机组LCU设置两套完整水机保护功能，可以保证机组在任何情况下都可安全可靠控制。另外，机组LCU设计具有两套完整的水机保护，与普遍设计成一套完整水机保护与一套简化后备相比，五强溪水机保护更强、更全面、更可靠。

    应用前景及社会经济效益

    （1）应用情况
    五强溪水电厂从2006年10月10日第一台2#机组改造完成后开始，到2007年4月前方系统改造完成。2007年6月－8月完成了前后方光纤铺设及生活区系统调试，2007年11月23日完成全部工程竣工验收。特别是，这样大范围的更新改造，已改造设备和正在改造设备互不干扰，尤其公用设备和GIS（开关站）改造，都能安全进行、顺利完成，非常值得认真总结和推广。计算机监控系统升级改造完成后，整套系统运行平稳，取得了显著的经济和社会效益。
    （2）社会经济效益
    五强溪水电厂计算机监控系统更新改造工程实施后，计算机监控系统本身的可靠性得到大幅提高，减少了维护时间，提高了系统备用时间。计算机监控系统设备信号正确，大大减轻了运行人员的劳动强度，增加生活区上位机控制系统，为实现生产前方“无人值班”创造了条件。