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鲁布革电站计算机监控系统应用研究

作　者: 李永兴
导　师: 束洪春；周锡波
学　校: 昆明理工大学
专　业: 水利工程
关键词: 水电厂自动化数字化电厂计算机监控自动发电控制(AGC) 自动电压控制(AVC)
分类号: TV736
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

可靠的计算机监控系统是水电厂自动化的重要标志，也是实行水电厂无人值班的基础。本论文从计算机监控系统优化升级、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)、AGC和AVC控制实现、无人值班控制策略及安全保证体系研究等五个方面，从方案优化、控制策略分析和风险防范等角度，对鲁布革计算机监控系统应用进行深入的分析研究，对发电厂开展无人值班和数字化电厂建设都有一定的参考价值。鲁布革计算机监控系统是在德国SIEMENS公司原R30计算机监控系统基础上优化改造项目，改造后的计算机监控系统采用布式开放系统，具备数据采集和处理、全厂安全监视和实时报警、生产过程的控制、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)等功能。计算机监控系统的深度开发应用和可靠运行，奠定了无人值班的基石。自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)是指按预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电厂有功功率来满足系统需要的技术。本文对AGC的两种常用负荷分配原则—与容量成比例原则和按等微增率原则分配进行了详细分析探讨，同时对鲁布革AGC控制策略进行深入分析并对编程实现开展了研究。水电厂自动电压控制AVC(Automatic Voltage Control)是指按预定条件和要求自动控制水电厂母线电压或全厂无功功率的技术。在保证机组安全运行的条件下，为系统提供可充分利用的无功功率，减少电厂的功率损耗。本文对AVC的两种常用负荷分配原则—与容量成比例原则和按等微增率原则分配进行了详细分析探讨，同时对鲁布革AVC控制策略进行深入分析并对编程实现开展了研究。“水电厂的无人值班是指在厂房内不是全天24小时都有人值班(或值守)，机组相应的调度机构命令自动按程序操作。正常时设备能够自动运行和工况转换，遇有故障能自动处理，不需要现场人工即时干预”。鲁布革的无人值班起步于1997年，在“创一流”初期开始了初步策划，以计算机换型为契机，在乃格现场建立了计算机工程师站，形成了无人值班远方控制的雏形，八年“无人值班”(少人值守)的运行管理实践为开展真正意义的无人值班管理积累了宝贵经验；2003年，鲁布革着力于进一步提高人员素质和管理水平，不断挖掘自身潜力，从设备、人员、管理、自动化水平等各方面进行冷静思考和分析后，正式把无人值班管理提上议事日程。本文从控制平台搭建和安全保证体系建立等方面进行分析探讨。不难看出，水电厂无人值班实施也可看成是计算机监控系统的深度应用。数字化电厂通俗的理解就是深入应用先进的计算机技术、网络技术和信息技术等，一是提高设备自动化控制水平，实现生产过程的自动化、智能化；二是生产管理的标准化、流程化、网络化，减轻人员的劳动强度，提高工作效率，使电厂向现代化、一体化方向迈进。数字化电厂是在多年来对电厂生产过程自动化、仿真技术、管理优化与决策系统的实践和近几年来对电厂的数字化研究，特别是基于目前电力生产中数字化设备、计算机技术和网络技术的广泛应用而形成的。它将电厂生产过程监控和企业管理需要的所有信息采集和通过网络共享，信息的采集、处理和反馈应最大限度自动化，减少繁重的人工信息采集、处理和反馈的工作量；同时，采集和储存的信息必须经过数据挖掘技术，使信息浓缩和智能化，为决策层提供强有力的依据。本文对鲁布革电厂开展数字化电厂建设进行了探讨。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-17
  1.1 引言  11
  1.2 研究现状分析  11-14
  1.3 选题意义  14-15
  1.4 主要研究内容  15-17
第二章计算机监控系统优化升级研究  17-31
  2.1 计算机监控系统简介  17
  2.2 计算机监控系统换型策略及主要解决的问题  17-20
    2.2.1 实现 RTU与工控机的数据交换  18-19
    2.2.2 全面提高计算机控制的实时性  19
    2.2.3 实现发电机组的有功无功控制  19-20
  2.3 计算机监控系统实际应用研究  20-30
    2.3.1 计算机监控系统基本配置  20-22
    2.3.2 计算机监控系统主要功能实施研究  22-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章鲁布革自动发电控制(AGC)研究  31-43
  3.1 AGC的基本原理  31-34
    3.1.1 AGC原理简介  31
    3.1.2 AGC负荷分配原则  31-34
  3.2 鲁布革 AGC控制策略的实现  34-42
    3.2.1 AGC控制策略的实现方法  34-37
    3.2.2 鲁布革 AGC控制开发分析  37-38
    3.2.3 AGC约束条件  38-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章鲁布革自动电压控制(AVC)研究  43-49
  4.1 AVC的基本原理  43-44
    4.1.1 AVC原理简介  43
    4.1.2 AVC负荷分配原则  43-44
  4.2 鲁布革AVC控制策略的实现  44-47
    4.2.1 AVC控制策略的实现方法  44-46
    4.2.2 鲁布革 AVC控制开发分析  46-47
  4.3 本章小结  47-49
第五章鲁布革电站无人值班控制策略及安全保证体系研究  49-61
  5.1 无人值班概述  49-50
    5.1.1 无人值班的涵义  49
    5.1.2 开展无人值班的动因  49-50
  5.2 鲁布革电站无人值班控制平台搭建  50-55
    5.2.1 远方控制室建设  50-51
    5.2.2 历史数据库开发  51-55
  5.3 鲁布革电站无人值班安全保体系建立  55-57
    5.3.1 设备保证体系  55-56
    5.3.2 人员保证体系  56-57
    5.3.3 管理保证体系  57
  5.4 无人值班的成果及创新点  57-59
    5.4.1 无人值班的成果  57-58
    5.4.2 无人值班成果创新点  58-59
  5.5 本章小结  59-61
第六章建设数字化鲁布革电厂研究  61-75
  6.1 数字化电厂的基本特征  61
  6.2 建设数字化电厂的实践  61-74
    6.2.1 立足当前，着眼长远，抓好设备升级改造  62-68
    6.2.2 结合实际、深入应用，强化安全生产管理  68-72
    6.2.3 整合信息，优化流程，全面提高管理水平  72-74
  6.3 本章小结  74-75
第七章结论及展望  75-83
  7.1 结论  75-76
  7.2 展望  76-83
    7.2.1 建设罗平远方控制室  76-77
    7.2.2 监控系统和水情测报系统为基础的闸门遥控功能  77-78
    7.2.3 96点曲线控制下机组自动启停及负荷调整  78-79
    7.2.4 ON-call功能手机化  79-80
    7.2.5 工业电视数字化改造  80-81
    7.2.6 建立未来的实时信息管理系统  81-83
致谢  83-85
参考文献  85-91
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文  91
附录B 攻读硕士学位期间获奖情况  91-92
附录C 常用术语释义  92-93

鲁布革电站计算机监控系统应用研究

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