NARI―NC2000系统在柘林水电厂监控改造中的应用

柘林水电厂计算机监控系统原采用南瑞公司生产的SSJ-3000系统，A厂监控现地控制单元采用PLC通过工控机上网模式，B厂监控现地控制单元则采用PLC直接上网模式。改造后所有监控设备将全部进行升级换型，上位机将采用基于UNIX开发的更易操作的NC2000系统，且整套系统按双CPU双以太网设计改造，以保证监控系统的稳定性。论文主要介绍了柘林水电厂监控系统改造后NC2000系统的应用特点、配置、功能及使用效果。

【关键词】水电厂自动化 计算机监控系统 上位机改造 功能配置 智能化

1 柘林水电厂计算机监控系统概述

柘林水电厂位于修河干流中游，地处江西省永修县柘林境内，据南昌、九江约百余公里。柘林水电厂总装机容量为420MW（4台单机45MW的机组、2台单机120MW的机组），以220KV、110KV、35KV三级电压分别与系统相连，承担江西电网主力调峰任务，在系统中占据极其重要的地位。柘林水电厂总体分为A厂和B厂两部分，计算机监控系统采用A厂、B厂联合统一的、全开放、分层分布式结构，设有计算机监控系统主控级（上位机）和现地控制单元级。监控对象包括：A厂四台发电机及辅助设备、B厂两台发电机及辅助设备、开关站监控系统、公用系统等等。

原计算机监控系统于2000年投产，上位机采用南瑞自动控制公司开发的SSJ-3000型计算机监控系统，A厂监控现地控制单元采用PLC通过工控机上网模式；B厂监控现地控制单元在采用PLC直接上网模式。整个监控网络采用100M的单光纤总线以太网网络，传输计算机监控系统的实时控制信号，完成对全站所有设备的控制操作和运行监视。

2 原计算机监控系统存在的问题

原计算机监控系统已投运十余年，存在设备老化、故障率高等特点。虽然南瑞的SSJ-3000系统是我国水电厂监控系统的先驱产品，但开放性不高，以致维护工作相对繁琐； A厂现地控制单元采用通过工控机上网模式，由于工控机的长期不间断工作，经常容易死机导致现地控制单元无法与上位机正常通讯，而酿成系统需要负荷，机组无法及时开出的严重后果；B厂现地控制单元为单CPU单网运行方式，容易出现CPU死机或网络中断等问题，导致无法正常开停机。

3 监控系统的改造目标

针对监控系统存在的诸多问题，所有监控设备将全部进行升级换型，整套系统按双以太网设计改造，以保证网络通讯的可靠性；对A厂现地控制单元（共5套，包括1#～4#机组、公用系统）PLC通信方式作相应改造，即PLC通过工控机上网模式改造为PLC直接上网模式，且增加一套PLC的CPU模块；B厂现地控制单元和开关站现地控制单元（共5套，包括5#～6#机组、B厂公用系统、开关站）保留原方式直接接入新的上位机系统，并增加一套PLC的CPU模块。因此所有现地控制单元将实现PLC的双CPU双以太网运行模式，并把所有现地控制单元的工控机改造为彩色液晶触摸屏，用于显示当地的操作画面，并可进行监视、控制和操作。

4 NC2000系统在我厂应用后所具备的功能

4.1 监视、操作、控制和调节

系统操作员、工程师和维护人员在工程师站上可进行系统管理操作，包括应用程序和数据库的修改、系统重新组态、初始化、定义设备参数和标记名、系统诊断维护、新的应用软件生成、程序装卸等。

运行人员可通过键盘或鼠标选择和召唤画面显示。运行人员可通过设在中央控制室的运行人员控制台使用CRT、汉字打印机、键盘、鼠标等来完成控制与调节功能中的操作控制任务。还可通过对监控对象进行控制与调节。具体内容：（1）机组启动、停机及顺序控制；（2）机组同期并网；机组运行方式选择；（3）机组有功功率、无功功率和电压调节；（4）自动发电控制AGC的投/切和调节；（5）自动电压控制AVC的投/切和调节；f机组断路器、隔离开关的分/合操作控制及闭锁；（6）220KV、110KV、35KV开关站断路器、隔离开关的分/合操作控制及闭锁；（7）15.75KV、10KV及400V厂用及近区送电开关的分/合操作控制及闭锁；（8）进水口快速闸门的提升和关闭。

4.2 系统通信

监控系统与各调度级的调度自动化系统间的通讯：分别通过101和104两种协议与江西调度数据网通讯，实现与江西省省调的数据交换，监控系统可随时接受各级调度的命令信息，并发送发电厂实时工况、运行参数及有关信息。

4.3系统自诊断

系统设备硬件故障诊断包括对主计算机、设备、通信接口、通道、各种功能模件等的情况进行在线和离线诊断，对于冗余的系统设备，当诊断出主设备故障时，可自行发信号并切换到备用设备，当诊断出主设备故障时，可自动发信号并切换到备用设备，当诊断设备故障时，能自动将其退出并发信号。

4.4 报表管理

报表管理具有专门的报表管理系统，提供专门和通用报表生成工具，具有全图形的人机界面、所见即所得的功能、电子制表功能，能方便生成各种表格。报表的内容包括：运行和计划数据、主要趋势曲线、SOE及电站设备运行状态、集控设备运行状态、对电网设备的操作命令、对集控设备的操作、各级各类报警信息和各类数据库中所需要的其它数据。

4.5 历史数据管理

历史数据管理可定期采集实时数据库和应用数据库的数据，可进行统计、累计、积分等综合数据处理的功能；对实时数据库和应用数据库中的每一个点均能选定其存储周期，历史数据库存储具有定时存储数据和异常状态下自动存储必须的数据的功能；历史数据能在报表和画面上显示；历史数据能方便的进行备份和离线的检索和使用。

5 改造后系统运行的效果

柘林水电厂监控上位机NARI-NC2000系统自投运以来，运行可靠，维护方便，提高了工作效率，降低了运行成本，显著提高了本厂经济效益，应用效果显著，同时也为将来实现智能水电厂，达到“无人值班、少人值守”的先进自动化水平奠定了根基。

作者单位

国网江西省电力公司柘林水电厂 江西省九江市 332000