摘要：本文主要阐述了水电厂计算机监控系统的作用，包括提高水电厂设备运行的可靠性、加快水电厂控制调节等，同时提出了水电厂计算机监控系统的设计，包括现地控制单元的设计、上位机监控系统设计等，通过提出以上观点，为技术人员提供一些参考。
关键词：水电厂；计算机监控系统；机组LCU
随着科技电子设备的不断完善，计算机的应用也越来愈广泛，其能实现多数行业的管理和监控，而水电行业是我国非常重要的产业之一，我国计算机技术的不断发展，对水电厂计算机监控系统的要求也在不断提高。计算机监控系统主要是采用了PLC技术，能够使水电厂生产设备运行稳定，为了保证水电厂自动化的安全运行，计算机监控系统必不可少。
1水电厂计算机监控系统的作用
1.1提高水电厂设备运行的可靠性
计算机监控系统可以精准地反映出水电厂设备的运行状态和参数，技术人员通过分析参数，就可以判断出系统运行质量。一方面，当水电厂系统运行质量差的时候，计算机监控系统就会发出警告，引起技术人员的注意。当水电厂的设备出现故障时，监控系统可以立即发出停机指令，从而缩小故障带来的影响，保证了设备的质量和运行安全。另一方面，当水电厂设备正常运行时，计算机监控系统会显示出发电厂的电压数值和电流频率大小，技术人员根据数据来判断电力调度的需求，实现发电、供电、调度等电力调节，保证水电厂电能的质量和电网的运行稳定性。
1.2加快水电厂控制调节
水电厂中的计算监控系统还能够加快设备、机组的调节操作，一方面，计算机系统具有运算逻辑和控制调节能力，快速的计算机监控系统进行控制，降低了问题处理的时间。另一方面，计算机监控系统能够按照顺序和调节规律，快速完成水电厂设备的检查复核，极大的缩短了控制调节的时间，从而简化水电厂机组控制过程。
1.3优化水电厂运行效果
计算机监控系统还能够优化水电厂的自动化功能，降低了技术人员对于设备的操作和使用频率。一方面，计算机监控系统减轻了技术人员的工作负荷，实现了水电厂无人值班，降低了水电厂发电运行和人力管理的成本。另一方面，计算机监控系统还优化了水电厂设备的运行功能，进而提高机组的运行效率。根据我国水力发电报告显示，通过水电厂的优化运行，能够最大化的利用水资源，为水电厂带来了可观的经济效益[ ]。
2水电厂计算机监控系统的设计
现地控制单元也称为LCU，是水电厂的的发动机控制设备的重要组成部分，能够直接连接水电厂和供电接口，主要包括触摸屏、可编辑控制器、通讯设备、电源、温度巡查装置等。LCU的控制对象主要包括水电厂的水轮机、发电机等发电设备，还包括母线、断路器等开关设备。
2.1现地控制单元的硬件设计
地控单元的硬件设计包括三个设计步骤：
第一，硬件选择。由于现地控制单元是整个监控系统的基础，对LCU非常重要。因此，技术人员需要选择两套机组的LCU，一套用在开关站、另一套用在公用闸门。每个LCU需配备以太网卡，从而实现光纤通讯。开关输入量主要分为两种类型，包括扫描式和中断式，其中，中断式开关需要接入GPS信号，才能显示出实时图标，将定位精确到毫秒，实现实时需求。现如今，大部分的LCU型号为140CP系列，这一系列LCU具有非常良好的荷载能力，可以起到抗静电、抗电磁的效果，能满足水电厂需要。
第二，硬件配置。机组LCU要设置在远方把手、开关按钮、紧急停机按钮等关键位置，才能够对突发事件及进行监控。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆技术人员在选择型号的时候，要注重电源和远程控制的LCU型号相同。公用LCU能够应用在水电厂的变电保护，因此，技术人员需要将其安装在变压器、主保护器和水电厂的公用系统监控中。同时，开关站LCU能够对主变控制单元和计算机线路进行保护，实现线路切断和高压变电的操作，还能够实现和上位机的通信，因此，技术人员需要将开关站LCU放置在发电机的机旁，来达到实时监控。
第三，硬件组态。计算机监控系统的硬件组态是利用Unity Pro来模拟硬件系统。Unity Pro是基于全新的Concept和PL7的开放性原则，嵌入了全新架构。Unity Pro系统支持多种操作方式和语言，能够保障访问权限。因此，技术人员在进行硬件组态时，需要用安全编辑器定义软件用户和访问权限，来创设用户，修改密码。在创建过程中，技术人员可以在“文件”菜单栏中，选择“新建”创建对话框，根据对话框进行CPU的描述，选择所选要的CPU型号，单击“确定”，就完成命令了。同时，技术人员还要选择系统参数与网络组态，可以在“项目列表”中找到“通信”、“网络”，逐一添加网络[ ]。
2.2现地控制单元的软件设计
现地单元的软件设计可以完善监控系统的通信以及监控能力，技术人员在设计现地单元的软件时，要注意以下两点：
第一，建立数据库。数据库能够决定软件处理信息的速度和质量，同时，也能够处理机组的控制和调节，与上位机进行通讯。技术人员在架设数据库时需要注重模拟点数量，采用顶盖真空压力和尾水管出口压力来实现开关的振动。
第二，控制功能实现。技术人员需要编写流程图，来实现开机控制。先将停机状态转换动空转状态，接着转换到空载状态，最后，转换到发电状态。当完成一个运作流程后，如果机组运行正常，就可以下达机组发电命令，在得到命令之后，导叶就会被控制，最后和GCB合闸，机组就能进入发电状态。同时，技术人员还需要完善触控屏的编写模式，可以使用GP-Pro EX软件进行编辑，该软件支持多语言、多点操作，可以连接非常多的控制器，并且自带图库种类和在线下载功能。
2.3上位机监控系统设计
上位机监控系统是基于开放性原则，能够实现系统的安全稳定，实时分析数据，它的设计主要包括两个部分：
第一，硬件配置。上位机可以应用在主控计算机上进行离线软件的开发、修改图表、修改画面等操作，技术人员需要设计中控室两套系统，能够满足日常工作需求。这两个工作室互为主备关系，当一台机器出现问题时，另一台能成为主控站。远程通信站主要控制内外部系统之间的通信，也含有两套通信系统，采用双机双网模式，每个通讯站都要有显示器和鼠标键盘等。
第二，软件配置。上位机的软件监控系统是采用开放分段式的H9000系统，具有非常高的可靠性，能够扩容、支持网络联机，可以实现数据库开发、远程控制、诊断网络等功能。因此，技术人员在进行软件设置的时候，可以依照历史数据库和实时数据库的数据作为开发标准，采用AGV、AGC软件进行通讯编程。同时，也可以采用通用标准进行开发，来实现通信协议和联网功能。
结束语：
综上所述，应用计算机监控系统能够保证水电厂发电安全。在此基础上，通过接入GPS信号、建立数据库，能够显示出实时数据、提升软件的处理信息速度和质量，同时，通过将软件据库的数据作为开发标准、用AGC软件进行通讯编程，能够离线修改图表。因此，以上方法能够解决水电站计算机监控系统设计问题。
参考文献：
[1]贡青华.试论水电厂计算机监控系统发展趋势[J].科技经济市场,2015,11:128-129.
[2]周令,杨平.水电厂计算机监控系统研究[J].湖南农机,2013,4003:38-39.
论文作者:陈德
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：水电厂论文; 监控系统论文; 技术人员论文; 计算机论文; 现地论文; 机组论文; 软件论文; 《电力设备》2017年第27期论文;