1、水電站實時監控專家系統        摘要: 提出了一種水電站實時監控專家系統，可在水電站實現實時數據采集、一次圖表顯示、曲線 圖和棒圖生成、中文報表生成、事故綜合處理等功能，使電站達到無人監控、少人值班的高 自動化水平。使操作人員從傳統的、煩瑣的手工抄表中得到解脫。提高了電站的自動化水平 和運行的安全可靠性。 關鍵詞: 實時監控; 專家系統; 軟件; 結構 Expert System for Hydropower Plants Realtime Monitori ng Ab s tract: A supervis

2、ory control and data acquisition expert system for water power station s is discussed in this paper.The system can gather the real time data in the pow er stations and substations,and make tables and graphs from the data.All reports and curve sketches are in Chinese formar and can be printed by para

3、llel printer s.The system can record the important information in the accident moment.It achi eves high level automation in power stations monitoring. Key words: real time supervisory control and data acquisition; expert system; software; structure 1引言 傳統水電站監控系統一般采用儀表監控和機監控，在廠站端用微機遠動裝置RT U作為數據采集設備，電

4、廠站僅僅作為數據采集與傳輸單元向調度中心發布信息，大部分監護和控制動作都需要手工完成，自動化水平低。隨著電力系統自動化水平的提高，傳統電 站監控系統已不能滿足要求。電廠站除數據采集與向調度中心發布信息外，同時需實現圖形、曲線、報表處理等能力。把計算機（IPC）用于電力系統廠站端的實時監控專家系統可以和RTU通訊，并將所得的數據信息加工處理成為用戶需要的形式，實現電站的實時監控。此系統是基于專家系統的，稱為電站實時監控專家系統。系統提供一次接線圖實時刷新顯示，使值班人員對電器運行狀況一目了然；實時數據表顯示與打印功能使傳統的、煩瑣的手工抄表得以取代；事件順序記錄和事故追憶功能為分析事故原因帶來方

5、便；記錄存檔功能使廠站的生產運行情況有案可查；豐富的曲線功能為了解電氣參數的變化提 供了客觀依據；系統支持用戶進行遙控和遙調。在電廠站端采用IPC實時監控專家系統后，可達到無人監控、少人值班的高自動化水平，減輕了操作人員工作強度，提高了電廠站運行的安全可靠性。 2實時監控專家系統系統結構 電站實時監控專家系統采用分層分布式開放型結構。系統分為兩層，即廠站級控制層和 現地控制單元。兩層之間采用可靠的雙網冗余快速以太網總線結構。系統結構如圖1所示。 廠站級控制層由下列設備組成： （1）主控計算機（專家處理機）兩套，以互為熱備用方式工作，完成計算機監控系統的管理。包括AGG/AVC計算和處理、數據庫

6、管理、在線及離線計算、圖表曲線的生成、事故及故障信號的分析處理等。 （2）操作員工作站設兩套，每套工作站帶兩個顯示器（雙屏），兩臺工作站互為熱備用方式，一臺用于監控，一臺用于監視。當監控工作站因故退出時，監視工作站可自動或手動升為監控站。 （3）工程師兼培訓工作站用于修改定值、增加和修改畫面、系統維護、軟件開發及遠程診斷。還可以離線設置，仿真培訓。 1            （4）數據兼打印報表機用于完成歷史數據查詢、報表打印等。 （5）通訊處理機完成與網調、省調EMS系統進

7、行實時數據交換，與廠內其他系統（MIS系統、水情測報系統、五防機等）進行通訊。 （6）電話及語音報警計算機用于語音報警輸出、電話語音查詢、報警自動傳呼等。 （7）其他設備包括GPS時鐘系統、設備、不間斷電源系統（UPS）、模擬屏、 模擬屏控制機、打印機等。   現地層控制主要由12套現地控制單元（LCU）組成。其中9套機組LCU，一套開關站LCU，一套公用設備LCU和一套主變LCU。各LCU分別完成各自監控對象 的數據采集及處理    記錄處理功能包括：異常情況記錄（遙信變位和遙測越限），事件順序記錄（連續變位 的狀態量順序記錄），事故追憶記錄

8、（當事故發生時記錄其前后各三點重要遙測量值）和操作記錄（包括遙控和遙調時間、成否、操作員記載）。每類記錄均包括時間、相應變化的中文說明及該點狀態。所記錄的內容均解幀程序模塊中實時生成。文檔管理包括：報表處理及文本編輯。 操作票打印功能：提供用戶打印100幅常用操作票的能力。為了確保系統的實時性不受影響，所有打印操作均采用中斷打印，即占用IPC的中斷請求IRT，在中斷服務程序中進行。 實際上，專家系統的主要任務是應用現有的或過去的知識進行推理以解決問題，即對系統進行實時監護和控制，達到廠站系統安全穩定運行的目的。當機組運 行時，系統存在很多不確定因素，要使系統運行穩定可靠，監控系統就必須能實時在線處理 各種突發事件，使系統穩定。如：當系統穩定運行時發生線路短路（特別是暫時故障），監控系統會使系統實現自動重合閘來切除故障；火災事故時，監控系統會啟動火災報警系統和自噴淋系統；當機組軸電流過大時，二級報警且事故停機等。以主變出口斷路器外線路發生單相接地（永久性故障短路）為