計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體設計案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u28299計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體設計案例概述 1106861.1監(jiān)控對象 1113451.2設計原則 1183701.3結(jié)構(gòu)設計 21.1監(jiān)控對象某電站總裝機為700MW，擁有四臺水輪發(fā)電機組，單機容量均為175MW，年發(fā)電量設計為21.5億kW.h，設計出線四回，并入電網(wǎng)的電壓等級為220kV，作為水庫電站，不僅是川東北地區(qū)重要的電源支撐點，還承擔著四川電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的重要任務。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督控制目標對象有：（1）四臺水輪發(fā)電機設備組及協(xié)助設備；（2）四臺三相主變壓調(diào)節(jié)器；（3）220kV開關站；廠用電系統(tǒng)；公用設備；大壩閘門系統(tǒng)。1.2設計原則在設計時應該基于“無人、少人值守”的原則進行，在進行總體設計時，依據(jù)現(xiàn)地、遠方監(jiān)控相關要求進行；實現(xiàn)電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)與四川省電力調(diào)度中心、四川省電力公司南充備用調(diào)度中心連接，實現(xiàn)與MIS（ManagementInformationSystem）系統(tǒng)、安全生產(chǎn)與營銷實時監(jiān)管系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)、設備機組震動擺度實時監(jiān)測系統(tǒng)等的通訊作用功能；完成電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)和設備機組勵磁設備、保護系統(tǒng)、閘門操控管理系統(tǒng)、協(xié)助操控管理系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)交互；系統(tǒng)配置和設備選型過程中應該考慮到一定冗余性，在設計過程中可充分利用現(xiàn)有的先進技術(shù)，從而滿足系統(tǒng)的未來發(fā)展相關要求；符合可靠性、冗余性的要求，在系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)局部故障情況下，現(xiàn)場其它設備的運行不受到影響。MTBF（MeanTimeBetweenFailure）、MTTR（Meantimetorepair）等各方面指標應該符合《水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)性能指標》方面的要求；為促進系統(tǒng)硬件和功能的拓展，系統(tǒng)設計為全開放、分布式。為使系統(tǒng)在以后能擴充新功能及規(guī)模，系統(tǒng)軟件設計為模塊化、結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)庫設計為分布式；計算機監(jiān)控系統(tǒng)應該嚴格履行國家經(jīng)貿(mào)委[二零零二]第30號令《高壓傳輸電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)配數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全保障防護規(guī)定》等安全保障防護設計方案通告的多種要求，展開安全保障防護；實時性好；可高效快捷的進行人機交互、操作方便。1.3結(jié)構(gòu)設計從目前水電行業(yè)計算機監(jiān)控系統(tǒng)主流的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形式來看，星形和環(huán)形快速以太網(wǎng)均有應用[30]。就單星形和單環(huán)形網(wǎng)絡來看，環(huán)形網(wǎng)絡冗余性較好，當環(huán)網(wǎng)上的任意一處光纜斷開，網(wǎng)絡能迅速重構(gòu)，保證數(shù)據(jù)傳遞的需要，但數(shù)據(jù)傳輸效率相比之下較低。根據(jù)本電站的實際情況，綜合其它類似規(guī)模電站的成熟經(jīng)驗，在結(jié)構(gòu)設計上采用雙星形冗余結(jié)構(gòu)的站內(nèi)網(wǎng)絡，根據(jù)實際的經(jīng)驗可知這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢表現(xiàn)為層次清晰，所需網(wǎng)絡設備少，系統(tǒng)運行的可靠性高，故障點少，既滿足了網(wǎng)絡冗余性的要求，也保證了網(wǎng)絡傳輸?shù)男蔥31]。而星形結(jié)構(gòu)的各節(jié)點保持一定獨立關系，可很好的符合機組大小修時互不影響的需要。如圖3-1所示是這次設計的某水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計圖，上位機系統(tǒng)中重要的服務器采用電接口分別連接到兩個星形的中心交換機，其它上位機設備和LCU分別采用電接口和光接口連接到兩個星形的中心交換機。除此之外，針對網(wǎng)絡的容錯綜合系統(tǒng)設計，除了能夠在傳輸電纜級容錯、通訊連接線路級容錯、網(wǎng)絡核心級容錯等多個方面思考之外，還能夠通過運用網(wǎng)絡綜合管理操作應用軟件，綜合管理網(wǎng)絡的每一個接點、交換機設備等，研究分析網(wǎng)絡服務協(xié)議包的主要內(nèi)容，根據(jù)出現(xiàn)問題的幀判定網(wǎng)絡可能產(chǎn)生的主要問題和矛盾，診治判斷網(wǎng)絡問題故障，對問題故障展開實時監(jiān)測與全面處理；實時動態(tài)配置設計網(wǎng)絡荷載，對網(wǎng)絡信息資源展開科學合理調(diào)配。作為電站內(nèi)部的計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡，從以前的共享10Mbps帶寬的總線型以太網(wǎng)、4/16Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)等形式，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，目前已普遍采用10/100/1000Mbps自適應星形和環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)。本設計方案采用100/1000Mbps自適應以太網(wǎng)，上位機系統(tǒng)中系統(tǒng)服務器和操作員工作站采用1000Mbps接口，上位機系統(tǒng)中其它設備和LCU采用100Mbps接口。圖3-1某水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計圖本論文中設計計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布系統(tǒng)組成