抽水蓄能电站计算机监控系统概要.doc

蒲石河抽水蓄能电站计算机监控系统设计姜海军,靳祥林,汪军,何云,王惠民(国网电力科学研究院/南瑞集团公司【摘要】文中介绍蒲石河抽水蓄能电站计算机监控系统的设计、监控系统设计原则、结构、设备配置和功能,并简要分析该系统的特点。【关键词】蒲石河抽水蓄能电站监控系统国产设计1概述抽水蓄能电站在电力系统中主要承担着“削峰填谷”作用,随着我国大型火电厂,特别是核电站在电网中所占的比重越来越大,兴建大规模抽水蓄能电站是现代电网的必然产物[1]。我国最近几十年兴建了一批大型抽水蓄能电站,但是,这些电站的计算机监控系统基本上都是从国外进口。为了打破国外的技术壁垒,降低抽水蓄能电站的建设投资,提高抽水蓄能电站运行维护和服务水平,充分发挥抽水蓄能电站对电网安全运行的全面作用,使我国的抽水蓄能事业健康发展,必须实现大型抽水蓄能电站计算机监控系统的国产化[2]、[3]。2006年华北电网公司、国网电力科学研究院(南瑞集团和北京十三陵蓄能电厂共同完成了***科技项目“大型抽水蓄能电站计算机监控系统国产化研究”,首次将采用南瑞集团MB80系列智能PLC构成的具有完全自主知识产权的大型抽水蓄能电厂计算机监控系统成功投入北京十三陵蓄能电厂,该系统自投入运行以来,运行稳定可靠,圆满完成了各种运行工况下的任务要求,能适应大型抽水蓄能电站启停机频繁、工况复杂的特点[4]、[5],开创了大型抽水蓄能电站计算机监控系统自主创新的新局面,标志着南瑞集团具备了大型抽水蓄能电站计算机监控系统的研发和生产能力。2008年2月,南瑞集团再接再厉,与国外著名公司一起参与辽宁蒲石河抽水蓄能电站计算机监控系统的国际招标,并中标,承接了蒲石河抽水蓄能电站计算机监控系统的研制工作。蒲石河抽水蓄能电站总装机容量1200MW,为日调节纯抽水蓄能电站,建成后并入东北电网,担任调峰、填谷、调频、调相和事故备用任务。电站工程由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及地面开关站等组成,安装4台300MW可逆式水泵水轮机—发电电动机组。年发电利用小时数1550h,年抽水利用小时数2008h。电站主接线采用发变组单元接线,在发电电动机和主变压器之间接有换相开关和发电机断路器。发电机/电动机工况转换时的换相和机组并入系统的同期均在主变18kV侧进行。每两组发变组单元在主变500kV侧联合,500kV侧采用二进一出三角形接线,以一回出线接至500kV五龙背变电所。2机组运行方式蒲石河抽水蓄能电站运行方式较复杂,机组日平均起停10次(开、停一循环为1次,运行工况为:发电、发电调相、抽水、抽水调相、旋转备用、静止6种基本运行工况,同时具备黑起动带线路零起升压的能力。机组运行的工况转换主要有:⑴静止→发电空载;⑵发电空载→静止;⑶静止→抽水;⑷抽水→静止;⑸静止→旋转备用;⑹旋转备用→静止;⑺静止→发电调相;⑻发电调相→静止;⑼静止→抽水调相;⑽抽水调相→静止;⑾发电调相→发电空载;⑿发电空载→发电调相;⒀抽水调相→抽水;⒁抽水→抽水调相;⒂旋转备用→发电空载;⒃发电空载→旋转备用;⒄抽水→发电(紧急转换;⒅发电空载→发电;⒆发电→发电空载。机组运行工况及工况转换方式如图1所示。图1机组运行工况及工况转换方式3电站计算机监控系统监控对象蒲石河抽水蓄能电站监控系统的监控对象包括安装在地下厂房、地面500kV开关站、上水库、下水库、施工变电所、下库坝和洞口中控楼等区域的所有设备,主要设备如下:⑴4台水泵水轮机/发电电动机及辅助设备;⑵4台500kV主变压器及其附属和辅助设备;⑶1套静止式变频起动装置(SFC;⑷4套进水阀设备及其附属设备;⑸4套尾水事故闸门及液压启闭机设备;⑹500kV电压设备;⑺18kV电压设备;⑻厂用电18kV、10kV、;⑼66kV施工变电所电压设备;⑽柴油发电机紧急自备电源等机电设备;⑾下库坝启闭机、变电所等设备;⑿公用设备:上、下水库进水口拦污栅、闸门等设备;上、下水库水位和水温测量系统;下调压井水位测量系统;火灾报警和消防联动系统;主变冷却供水系统;高、低压压缩空气系统、供排水系统;通风空调系统;直流电源系统;厂内水力测量系统等。4电站计算机监控系统设计原则蒲石河抽水蓄能电站的主要作用是为东北电网承担调峰、填谷、调频、调相和事故备用任务,所以其监控系统设计首先应围绕这一主题进行,其次应考虑系统的性能价格比,亦即既要追求技术先进,又要遵循简单实用的原则。根据电站的运行特点和计算机控制技术的发展状况,监控系统在方案设计时应充分考虑以下原则[3]、[6]、[7]:(1在满足可靠性和实用性的前提下,尽量按国际先进水平进行设计,采用“无人值班”(少人值守的运行值班方式,监控系统采用全计算机监控的模式,设置统一的全厂计算机监控系统,不再设置独立的常规集中