計算機監控保護屏

1.1系列水電站計算機監控系統設計原則
(1) 系統按無人值班、少人值守的運行方式進行總體設計。
(2) 采用全計算機控制，確保把整個電站所有設備組成一個完整的自動控制系統。
(3) 系統配置和設備選型適應計算機技術迅速發展的特點，采用的硬件、軟件及網絡技術，使整體性能達到同類產品當年的水平。
(4) 采用開放、分層分布式結構，既便于功能和硬件的擴充，又能充分保護用戶的投資。
(5) 人機界面采用中文或英文、功能強、操作簡潔、方便，靈活，便于二次開發。
(6) 采用綜合信息管理系統，除確保與電力調度（或梯級調度）自動化系統進行通訊實現“四遙”（遙測、遙信、遙調、遙控）功能外，還可增加水情測報、視頻監視和語音報警等功能。
(7) 安全可靠。關鍵設備冗余配置、設置自診斷自恢復功能、完備的“三防”（防誤操作、防干擾、防雷）措施等等，確保系統安全運行。
(8) 系統特性符合國家電力行業標準(DL/T578-2008)的要求。
(9) 系統具有的性價比，經濟實用。

系統功能和操作要求:

2.1 數據采集
2.1.1 數據類型
a) 模擬輸入量（含RTD信號）；
b) 數字輸入狀態量；
c) 數字輸入累加量；
d) 數字輸入編碼（如BCD碼）；
e) 數字輸入事件順序量；
f) 模擬輸出量；
g) 數字輸出量。
2.1.2 現地控制級數據采集
a) 應能實時采集以上各類輸入量數據；
b) 應能實時采集所轄智能電子設備的數據；
c) 接收來自電站主控級的命令信息和數據。
2.1.3 電廠控制級數據采集
a) 實時采集各現地控制級的各類數據；
b) 接收各調度級的命令信息和數據；
c) 接收電廠計算機監控系統以外的其他系統數據信息。
2.2 數據處理
數據處理應定義對每一設備和每種數據類型的數據處理能力和方式，以用于支持系統完成檢測、控制和記錄功能。
2.2.1 模擬量數據處理
應包括地址/標記名處理、掃查允許/禁止處理、工程量變換處理、測量零值處理、測量死區處理、測量上下限值處理、測量合理性處理、測量上下限值死區處理、越限及梯度越限報警處理、數據質量碼處理等。
2.2.2 狀態數據處理
應包括地址/標記名處理、掃查允許/禁止處理、狀態變位處理、防接點抖動處理、報警處理、數據質量碼處理等。
2.2.3 事件順序記錄數據處理
應包括地址/標記名處理、掃查允許/禁止處理、狀態變位處理、防接點抖動處理、時間標記處理、報警處理、數據質量碼處理等。
2.2.4 數據計算
a) 功率總加；
b) 脈沖累積、電能量和/或分時電能量的累計；
c) 機組溫度綜合分析計算；
d) 主輔設備動作次數、運行時間和運行間隔時間等維護管理統計；
e) 具有用于通用目的的狀態邏輯計算、模擬量計算和多源點計算功能；
f) 頻率考核計算、母線電壓考核計算；
g) 功率不平衡度計算；
h) 廠用電率計算；
i) 水量、耗水率、效率等計算。
2.2.5 主要參數趨勢分析處理
對電站的一些主要參數如機組出力、軸承溫度、油槽油溫、主變壓器油溫、水位等的變化趨勢，可以按不同的間隔時間（采樣時間）進行記錄，形成趨勢顯示曲線。
2.2.6 事故追憶處理
對各種事故的相關量進行短時段的記錄，遇到事故發生就將此記錄保存下來。事故追憶記錄分事故前和事故后兩時段，兩個時段的長短和采樣間隔應可調整。一般，追憶記錄采樣速率為1次/s,記錄時間長度不少于180s，事故前60s,事故后120s。
2.2.7 歷史數據處理
對實時數據進行統計分析和計算處理，形成歷史數據記錄，并提供歷史數據檢索和查詢手段。歷史數據按如下分類定義：趨勢類、累加值、平均值類、/最小值類。
2.3 報警處理
a) 當對象處于事故和故障狀態，應立即發出報警音響、語音報警和顯示信息。報警音響或語音報警應將事故和故障區別開來。聲音可人工或延時自動解除。
b) 報警顯示信息應在當前畫面上顯示報警報文（包括報警發生時間、對象名稱、性質等）。顯示顏色應隨報警信息類別而改變。若當前畫面具有該報警對象，則該對象標志（或參數）閃光及其顏色變化。閃光信號應在運行人員確認后方可將解除。
c) 對于確認的誤報警，運行人員可以禁止該點產生報警音響和顯示信息。
d) 可對事故信號進行預定義，在事故發生時自動推出事故畫面，并提供畫面軟拷貝手段。
e) 為事故和故障報警信息提供方便的配置畫面，使事故和故障報警信息能通過電話系統以語音形式對有關人員報警。
f) 為事故和故障報警信息提供方便的配置手段，使事故和故障報警信息能通過手機短信平臺發送到指定的手機上。
2.4 控制與調節
計算機監控系統按照電廠當前運行控制方式和預定的決策參數進行控制調節，以滿足電力調度發電控制要求。
2.4.1 對運行設備控制方式的設置
a) 遠程調度端/電廠控制級控制/調節方式設置（控制和調節方式是否分別設置，應根據調度具體要求進行）；
b) 電廠控制級/現地控制級控制方式設置；
c) 運行設備自動/手動控制方式設置；
d) 機組單控/輔助設備的控制權限可根據電站的管理模式確定。
2.4.2 對單臺被控設備人工操作
運行人員通過電廠控制級或現地控制級的人機接口設備進行操作，完成對單臺設備的控制與調節，并考慮安全閉鎖。
2.4.3 現地控制單元的順序控制和調節
(1) 機組現地控制單元的順序控制和調節
機組現地控制單元應具有以下順序控制和調節功能：
a) 機組正常開/停機順序控制及緊急停機順序控制；
b) 機組轉速及有功功率調節；
c) 機組電壓及無功功率調節；
d) 導葉開限調節。
(2) 開關站現地控制單元的順序控制
開關站現地控制單元應能實現相關隔離開關的倒閘順序控制和斷路器的合閘順序控制功能。
(3) 廠用電現地控制單元的順序控制
廠用電現地控制單元應能實現高壓廠用電系統進線和母以聯斷路器的備自投順序控制功能。
(4) 公用設備現地控制單元的順序控制；
(5) 泄水閘現地控制單元的順序控制和調節；
泄水閘現地控制單元應能實現閘門啟/閉的順序控制和閘門開度的調節。
2.4.4 自動發電控制或有功功率聯合控制的調節方式
a) 按系統調度給定的日負荷曲線調整功率；
b) 按電網AGC設定值自動調整功率；
c) 按電廠運行值班員設定的有功功率值自動調整功率；
d) 按系統頻率控制方式；
e) 按水位控制方式。
自動發電控制宜按等功率法、水輪機綜合特性曲線焦點法、動態規劃法等優化算法進行計算并在應運行機組間實現有功功率的自動經濟分配和調整。在進行計算時，應根據給定的電站輸出功率，考慮調頻和備用容量的需要，計算當前水頭下電站運行的機組數；應根據電站供電的可靠性、設備（特別是水輪發電機組）的當前安全和經濟狀況，確定應運行機組臺號；應校核各項限制條件，如機組空蝕振動區、機組負荷限制、線路負荷限制、下游最小流量、下游水位單位時間內的變幅、用水量計算等，不滿足時進行各種修正。
2.4.5 自動電壓控制或機組無功功率聯合控制的調節方式
a) 按系統調度給定的電廠高壓母線電壓日調節曲線進行調整；
b) 按運行人員給定的高壓母線電壓值或總無功進行調整；
c) 按電廠高壓母線電壓限值進行調整。
自動電壓控制宜按等無功功率或等功率因數算法進行計算，并在運行機組間實現無功功率的自動分配和調整。在進行計算時應對運行機組進行各項限制條件校核，如機組勵磁電流限制、母線電壓限制、機組定子電流限制、機組進相深度限制等，不滿足時進行各種修正。
2.4.6 低頻控制和高頻控制
計算機監控系統根據系統頻率降低和升高的程度以及機組的運行方式，自動改變機組的運行方式以恢復系統的頻率正常。
2.5 人機接口及操作要求
計算機監控系統均通過以下接口設備完成畫面顯示、打印制表、設置參數、操作控制及維護管理等人機接口功能。
a) 電廠控制級操作員站、工程師站、打印機等；
b) 現地操作屏；
c) 模擬屏；
d) 大屏幕；
e) 便攜式工作站或移動式操作員站。
2.5.1 電廠控制級人機接口及操作要求
作為電廠運行人員監視和控制電廠運行的主要手段，運行人員與計算機監控系統的交互作用將通過操作員站等的顯示器、鍵盤和鼠標以及打印機等來實現。
(1) 人機接口原則
a) 操作員只允許完成對電廠設備運行監視、控制調節和參數設置等操作，而不能修改或測試各種應用軟件；
b) 人機聯系應有漢字顯示和打印功能，漢字應符合GB 18030 要求；
c) 人機接口操作方法應友好、簡便、靈活、可靠，對話提示說明應清楚準確，在整個系統對話運用中保持一致；
d) 被控對象的選擇和控制職能在同一個操作員站上進行；
e) 操作過程中的操作步驟應盡可能簡化且應有必要的可靠性校核及閉鎖功能；
f) 畫面調用方式應滿足靈活可靠、響應速度快的原則；畫面的調用應有自動和召喚兩種方式，自動方式用于事故、故障及過程監視等情況，召喚方式為運行人員隨機調用；
g) 應給不同職責的運行管理人員提供不同安全等級操作權限，操作權限可分為4級，即系統管理員級、維護管理員級、運行人員級、和一般級別，一般級別只可進行監視不可進行任何的控制操作；
h) 任何人機接口請求無效時應顯示出錯信息；
i) 任何人機操作（包括參數修改和配置修改）均應記入操作記錄；
j) 任何操作命令進行到某一步時，如不進行下一步操作（在執行之前）則應能自動刪除或人工刪除。
(2) 顯示器功能
a) 畫面顯示；
b) 畫面實時刷新（包括設備狀態、運行參數及實時時鐘的刷新）；
c) 報警與操作信息報告顯示；
d) 人機對話提示以及操作命令出錯信息提示；
e) 光標顯示與控制；
f) 畫面窗口變換與局部放大；
g) 畫面的平移與滾動。
(3) 畫面顯示
運行人員通過鍵盤或鼠標選擇和調用畫面顯示。畫面內容應精煉、清晰、直觀，以便于監視和保證動態特性。畫面主要包括：
a) 各類菜單（或索引表）顯示；
b) 電廠電器接線圖；
c) 機組及其風、水、油等主要輔助設備狀態模擬圖；
d) 機組運行狀態轉換順序流程圖；
e) 機組運行工況圖（P-Q圖）；
f) AGC/AVC畫面；
g) 各類棒圖；
h) 各類曲線圖；
i) 各類記錄報告；
j) 各類運行報表；
k) 事故處理指導；
l) 計算機系統各類設備運行狀態圖；
m) 各類維護管理報表。
(4) 屏幕顯示畫面的編排
a) 時間顯示區；
b) 畫面靜態及動態信息主顯示區；
c) 報警信息顯示區；
d) 人機對話顯示區。
(5) 畫面圖符及顯示顏色定義
a) 畫面中各電氣設備圖符應符合DL/T 5350有關規定。
b) 畫面中各電壓等級顏色應符合GB 11920 有關規定。
c) 畫面中圖符的動態刷新顏色定義：
機組空轉狀態：紫羅蘭色；
機組空載狀態：黃色；
機組發電狀態：紅色；
機組調相狀態：藍色；
機組停機備用狀態：綠色；
機組停機檢修狀態：白色；
機組水泵狀態：粉紅色；
機組不定狀態：紅色；
斷路器、隔離機關、接地開關合閘狀態：紅色；
斷路器、隔離機關、接地開關分閘狀態：綠色；
一般設備正常啟動狀態：紅色；
一般設備正常停止狀態：綠色。
d) 報警與操作信息顯示顏色定義：
事故信息：紅色；
故障信息：黃色；
復歸信息：白色；
操作信息：綠色。
e) 參數刷新顏色定義：
參數正常：綠色；
參數越限：黃色（越上限或下限）；
紅色（或閃光）（越上上限或下下限）。
(6) 操作與控制
運行人員通過鍵盤或鼠標進行選擇畫面和屏幕管理操作之外，主要是完成5.4條中的操作控制任務，還包括：
a) 設置或修改運行方式、負荷給定值及運行參數限制等；
b) 報警監視和處理；
c) 下述各種記錄的打印：
——各類操作記錄（包括操作人員登錄/退出、設備操作等）；
——各類事故及故障記錄；
——各類報表；
——各類曲線；
——趨勢記錄；
——事故追憶及相關量記錄；
——各種典型操作票；
——畫面拷貝。
2.5.2 現地控制級人機接口機操作要求
a) 運行人員應能通過現地操作屏的人機接口設備或移動式操作員站或便攜工作站實現對所轄設備的監視和控制；
b) 操作屏應具有遠方和現地控制方式的切換功能，在現地控制級控制方式下，遠方命令被閉鎖，但不影響數據采集和傳送；
c) 在現地控制級控制方式下，相關操作應做到安全、可靠和簡便，應為觸摸屏（可選）上的相關控制操作提供操作權限；
d) 在遠方控制方式下，運行人員只能通過現地人機接口設備進行監視，不能進行除緊急操作外的其他控制操作；
e) 機組緊急停機（包括手動和順控流程）操作和關機組進水口快速門/蝴蝶閥操作不受遠方/現地控制方式的影響。
2.6 工程師/編程員站基本功能
a) 系統生成和啟動；
b) 故障診斷；
c) 系統管理維護；
d) 應用軟件的開發和修改，以及數據庫修改、畫面編制和報告格式的生成。
2.7 電廠設備運行管理及指導
a) 歷史數據存儲；
b) 自動統計機組工況轉換次數及運行、備用、檢修時間累計；
c）被控設備操作動作次數累計以及事故動作次數累計；
d) 峰谷負荷時的發電量分時累計；
e) 運行參數及經濟指標等計算；
f) 操作指導；
g) 事故處理指導；
h）電廠設備運行狀況實時電話查詢。
2.8 系統通信
2.8.1 計算機監控系統與各調度級的調度自動化系統間的通信
為滿足調度自動化系統（包括梯級調度）對電廠的遙測、遙信、遙調及遙控功能，監控系統應可隨時接受各級調度的命令信息，并向它們發送電廠實時工況、運行參數及有關信息。
2.8.2 計算機監控系統與電廠其他計算機系統之間的通信
a) 與廠內電能計量系統的通信；
b) 與樞紐閘門控制系統的通信；
c) 與廠內繼電保護及故障錄波管理系統的通信；
d) 與廠內消防報警系統的通信；
e） 與廠內工業電視監控系統的通信；
f) 與水情自動化測報系統的通信；
g) 與培訓仿真系統的通信；
h) 與電力市場競價上網系統的通信；
i) 電站狀態檢測系統；
j) 與廠內信息管理系統的通信；
k) 與Web服務器的通信。
2.8.3 電廠控制級與現地控制級的通信
a) 數據采集；
b) 傳送控制/調節命令及其他需要的信息（如機組水頭）；
c) 通信診斷。
2.8.4 現地控制單元之間的通信
現地控制單元之間應能實現通信，傳送相互之間所需要的信息。
2.8.5 現地控制單元與所轄智能電子設備之間的通信
現地控制單元能分別于所轄控制設備（如調速器、勵磁系統、開關站智能設備、廠用電系統智能電子設備、直流系統監控裝置、排水控制系統、空氣壓縮機控制系統及暖通空調控制系統等）實現通信。
2.8.6 時鐘同步
計算機監控系統應能正確接收GPS時鐘信息，并實現系統內各節點的時鐘同步。
2.9 系統自診斷及自恢復
a) 計算機監控系統在線運行時，應對計算機監控系統內的硬件及軟件進行自診斷，當診斷出故障時，應自動發出信號；對于冗余設備，應自動切換到備用設備。
b) 自恢復功能，包括軟件及硬件的監控定時器（看門狗）及自啟動功能。
c) 掉電保護功能。
2.10 遠程診斷與維護
計算機監控系統具有遠程診斷與維護功能。維護工程師可通過撥號方式連接至本計算機監控系統，遠程維護能夠實現用戶級的維護。遠程維護的安全保護有密碼保護、防火墻技術及回呼服務。
2.11 培訓仿真
計算機監控系統內可配置培訓仿真臺，用以仿真電廠各種運行工況，對運行操作人員進行各種操作及維護培訓。
計算機監控系統內也可不專門配置培訓仿真臺，可通過工程師站對運行人員進行簡單的操作培訓。
2.12 試驗與維修操作
計算機監控系統應具有方便地進行試驗與維修操作的手段。
3使用條件
3.1 環境溫度
a) 電廠控制級計算機房和中控室：18℃-25℃；
b) 現地控制單元：0℃-40℃；
c) 允許溫度變化率：5℃/h。
3.2 相對濕度
a) 電廠控制級計算機房：45%-65%；
b) 現地控制單元：20%-90%（無凝結）。
3.3 塵埃
計算機監控系統設備應根據不同的安裝場地考慮防塵措施，特別是在施工初期和現地控制單元分期投運時應采取臨時保護措施。設備使用場地塵埃參數的參考值為：塵埃粒度大于0.5µ的個數小于18000粒/L。
3.4 海拔高度
小于2500m，超過2500米時，應按相關規定采取相應措施。
3.5 振動和沖擊
a) 電廠控制級計算機房和中控室：振動頻率在5Hz-200Hz范圍內，加速度不大于5m/s2 ;
b) 現地控制單元：振動頻率在10Hz-500Hz范圍內，加速度不大于10m/s2 ;
3.6 地震
計算機監控系統設備用于地震多發地區時，設備的結構應有相應的特殊考慮。

4產品的質量承諾和服務承諾
4.1產品質量承諾
(1) 產品生產的全過程嚴格按ISO9001－2000質量管理體系的要求進行；
(2) 產品的質量符合國家標準、符合供需雙方簽訂的技術協議所規定的技術要求；
(3) 我方提供的產品（包括產品內的所有元器件和合同規定的備品配件）是全新的；
(4) 我方確保技術文件的完整，正確、有效；
(5) 產品從現場驗收合格并投入運行之日起，我方對產品質量“三包”壹年；
(6) 產品質量“三包”期內，由于我方產品質量原因造成的損失，均由我方承擔。
4.2 服務承諾
4.2.1 產品出廠前的服務
•設立項目專責小組，認真做好與業主、設計部門和其他廠家的協調工作，并按時按質完成協調結果規定給我方的各項任務。
•積極配合業主做好產品生產過程的監督檢查工作和電站人員來廠培訓工作。
•認真做好產品出廠試驗。
4.2.2 現場服務
① 現場技術服務的目的是確保我方設備安全、正常投運。服務內容是指導安裝、負責調試。
② 我方確保服務的快速性和及時性
在電站條件具備的前提下，接到業主通知，我方技術人員會選擇最近的交通班次出發趕赴現場，并歡迎用戶監督。
③ 我方將派合格的現場服務人員，具有下列資質：
•遵守法紀、遵守現場的各項規章制度；
•有較強的責任感和事業心，按時到位；
•了解合同設備的設計，熟悉其結構，并能正確地進行現場指導；
•身體健康，適應現場工作條件。
④ 我方現場技術服務人員的職責：
•設備質量問題處理、調試、參加試運行和交接驗收試驗；
•調試前，向需方進行技術交底，講解和示范將要進行的程序和方法；
•向電站運行維護人員講解系統工作原理操作和維護方法，解答有關的疑問；
•全權處理現場出現的一切技術和商務問題。
⑤ 我方對現場技術服務人員的一切行為負全部責任。
⑥ 由電站對我方現場服務人員進行考核：由電站填寫現場服務人員考核記錄表，作為我公司對現場服務人員進行考核的依據。
4.2.3 跟蹤服務
① 長期供應備品配件
② 定期回訪用戶，虛心聽取用戶意見
4.2.4 服務費用
① 在電站條件具備的情況下，免費指導安裝，免費負責調試。
② 質量“三包”期內的服務，一切免費。
③ 質量“三包”期后，只收取服務成本費（包括材料費、服務人員差旅費和工資）。
(注：由于電站現場條件特殊，我方派往現場的技術人員在現場期間的食宿由電站方負責)
4.3 培訓
4.3.1 培訓內容
•產品的工作原理
•講解說明書、圖紙等資料
•產品的出廠試驗和現場交接試驗的內容和試驗方法
•產品的使用方法
•產品的維護
4.3.2 電站現場技術培訓
結合現場調試、試驗和試運行，我方派往現場的調試人員會進行全面技術交底，協助電站技術人員掌握設備的運行和維護技能。
4.3.3 工廠培訓
結合產品的出廠試驗，我公司為電站派來的技術人員進行培訓，培訓的人數和時間雙方商定。
4.3.4 培訓的費用
電站現場培訓和工廠培訓均免收學費。但工廠培訓時學員的往返差旅費和培訓期間的伙食費由用戶負擔。同時工廠培訓期間學員因病所產生的費用由用戶（需方）負擔。