总体结构
开放式结构 分层分布式结构
开放式系统
装机容量 系统规
扩大
模变大
采用不 同厂商 的产品
接口问 题如何 解决?
开放式计算机系统应运而生
特点
体系结构模块化 模块接口标准化 功能处理分布化 应用软件的可移植性 不同系统之间的相互操作性
水电站的监控系统构成一个分层控制结构是合理 的
发电、输电生产是一个综合复杂的过程
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
分
息传输，提高了系统的可靠性。
层
即使系统的某个部分因发生故障而停止工作，系统的其
控
他部分仍能正常工作，分层之间还可以互为备用，从而 大大地提高了整个系统的可靠性。
制
方
需要传送的信息量减少，敷设的电缆也大大减少，有利于
式
减少监控系统设备的投资。
的
可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分
优
阶段投资，提高了系统的灵活性和经济性。
自诊断与自恢复功能 人机接口功能 保护功能 控制与调节功能 数据处理功能 数据采集功能
现地控制单元（LCU）的主要功能
现地控制单元层（LCU）的主要组成部分
1 PLC：可以对电站开关量或模拟量的采集与控制； 2 智能电参数测量仪：可代替交直流电量变送器； 3 温度巡检仪：用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度 4 微机准同期装置：完成发电机自动同期并网； 5 微机调速器：调节水轮发电机组在各种工况下运行。 6 微机保护装置：完成机组、升压站及公用设备的保护。
2#机组微机保护装置
公用 LCU屏(A柜)
变压器保护装置
线路保护装置
各层剖析
电网层 电站主控层
现地控制单元层
电站主控层的主要功能
优化运行
自诊断功能和故障处理
打印功能 统计计算功能 事件记录功能 事故追忆功能 人机接口功能 监测功能 控制与调节功能 数据处理功能 数据采集功能
电站主控层的组成
1 中央控制中心：对整个电站的监测、控制和管理； 2 操作员工作站 ：对整个数据进行管理 、计算和处理； 3 工程师工作站 ：对电站操作人员进行系统培训和学习； 4 通讯工作站 ：发送和接收远动所需的各种信息量 ； 5 人机接口 ：在线图形显示、生产安全监控和操作 ； 6 交直流双供电源 ：为监控系统提供不间断电源保障。
桐柏水电站概况
坝体类型
装机容量
2× 坑道式 4000
kW 。
水轮机型号
额定水头
额定转速
HLD54 一WJ一
293m
1500r ／min
73
总体设计
计算机监控为主 常规控制为辅
水电站监控系统有层次结构的特点，典型的水电站是由母线、机组 、开关站、闸门、公用设备等组成，这些设备由 LCU 进行控制，不同的 LCU控制不同的设备对象。由此，在各类设备定义成相关类的基础上，将 LCU 定义为包含各种设备的包容类，最后将水电站定义为 LCU 的包容类 ，这样整个水电站就构成一个具有继承关系的树形结构，如下图:：
分 GPS同步时钟
通讯工作站
培训工作站
操作工作站2
层
电网层
电
分
站
布
主 控
式
层
监
控
系
PLCBiblioteka PLCPLC统
工业控制机
工业控制机
工业控制机
现
结 剪断销信号器
微机同期
剪断销信号器
微机同期
手动同期装置
微机同期
地
构 温度巡检装置
温度巡检装置
图
手动同期装置 变送器
微机交流参数 采集
手动同期装置 变送器
微机交流参数 采集
分层分布式计算机监控系统
地域上比较分散，设备分散于主厂 房、中控室、开关站、泄洪闸门等处
设备数量多（与机组台数有关）
要求实现的功能多
从控制论的角度看，监控系统在结构 上是一种具有中央集权性质的系统
凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现， 提高了响应性能，减轻了控制中心的负担，减少大量的信
点
各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合，
使最低层的计算机更为实用，系统的工作效率更加提高。
整个系统的控制比较复杂，常常需要实行迭代式控制。
缺 点
多机系统的软件相对复杂，需要很好地协调。
！分层时要考虑的问题：
在满足系统性能的前提下，尽量减少协调。 通信设备和计算设备在系统内各层的配置要进行权衡。
运行于 操作站
运行于 工作站
应用软件
计算机监 控软件
应用支 撑软件
工具 软件
特点：模块性 、分布式、
开放性
组态软件、 PLC编程软 件、故障诊
断等
数据库 软件
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
变送器 双供电源
微机交流参数 采集
控 制 单
元
双供电源
双供电源
层
1#机组 LCU屏(B柜)
1#机组 LCU屏(A柜)
2#机组 LCU屏(B柜)
1#机组调速器装置 1#机组励磁装置与微机测速装置
1#机组微机保护装置
2#机组 LCU屏(A柜)
公用 LCU屏(B柜)
2#机组调速器装置
2#机组励磁装置与微机测速装置
电站主控层
微机调速器
现场总线 PLC
以太网 现地工控机
温度巡检仪
现地工控机 PLC 现场总线
微机保护 微机同期 智能电参数 其他设备 测量仪
机组现场受控设备
微机保护 微机同期 智能电参数 其他设备 测量仪
升压站及公用现场受控设备
现地控制单元详图
软件
电网层软件 上位机软件 LCU 软件
系统软件
Windows Unix
操作工作站
打印机
显示器 多媒体
键盘
光驱
软驱
鼠标
工控机
GPS
培训工作站
远动
打印机
显示器 多媒体
键盘
光驱
模
通讯工作站
拟 语音报警
返 打印机 显示器 刻录机
回
屏
光驱
光纤转发器
键盘
软驱 路由器
软驱
鼠标
工控机
工控机
UPS
鼠标
防雷
以太网
现地控制单元
电站主控层详图
通信网络层的主 要功能
1、数据通信的功能 完成电站主控层与各 现地控制单元（LCU） 之间的数据通信； 与电网调度中心，厂 内信息管理系统以及水 情测报系统等外部系统 进行数据通信。 2、时钟同步功能 使电站主控层计算机时 钟与标准时钟同步。