思林水
水利水电技术第44卷2013年第8期
电站控制与保护设计
李柏瑾，陈寅其
(中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州贵阳550081)
关键词：计算机监控系统；励磁系统；继电保护系统；直流系统
中图分类号：TV736(273) 文献标识码：B 文章编号：1000．0860(2013)08．0003．06
思林水电站位于贵州省思南县境内的乌江上，是
乌江干流的第八级梯级电站。电站在系统中主要任务
为发电，其次为航运，兼顾防洪、灌溉等。电站装机
4台，单机容量262．5 MW，总装机容量1 050 MW。
工程建成后，电站保证出力303．6 MW，多年平均发
电量4O．66亿kW ·h，电站电力主要送贵州电网，为
“西电东送”的主力电源之一。电气主接线为：发电
机电压侧采用发电机一变压器组单元接线，发电机出
口装设发电机断路器，发电机中性点采用经消弧线圈
接地方式。主变压器中性点采用隔离开关接地方式，
220 kV电压侧为四进三出，接线为双母线接线，配
电装置采用SF6全封闭组合电器。电站采用计算机监
控系统对整个电站进行集中监视与控制，运行管理模
式为“无人值班(少人值守)”。
1 计算机监控系统
1．1 设计原则
根据接人系统方案以及集控中心的要求，电站按
“无人值班(少人值守)”能够实现现地及远方、中控
室、省调或流域集控中心计算机监控系统监控的原则
进行总体设计和配置。运行初期中控室设“少人值
班”，对电站进行监视和控制。当外部条件具备时，
实行“无人值班(少人值守)”的运行方式，所有调控
命令均由流域集控中心或省调发出，或按预定的负荷
曲线运行，中控室值守人员只进行监视和巡查，在特
殊情况下才进行必要的操作。
1．2 监控对象
电站计算机监控系统主要监控对象：四台水轮
机及其附属设备、四台发电机及其附属设备、四台
主变压器、220 kV开关设备、全厂公用系统设备
(包括10 kV、0．4 kV厂用电系统、220 V直流系
W aterResources andHydropowerEngineering Vo1．44 No．8
统、油、气、水以及采暖通风系统等)、进水口4
扇快速闸门系统、坝区7扇泄洪闸门系统等。
1．3 与外围设备的连接
通过网关计算机实现电站与省调计算机监控系统
之间的通信、通过远程集控通信服务器实现与流域集
控中心的数据通信，完成远方对电站的监视控制；通
过厂内通信服务器可实现与水情自动测报系统、电能
计量计费系统、机组状态监测系统等之间的数据通
信；通过Web服务器与电厂管理信息(MIS)系统的
通信；通过计算机监控系统通信单元实现与微机自动
装置、励磁装置、调速器装置、现地各PLC控制系
统之间的通信。
1．4 系统结构
电站计算机监控系统采用开放式分层分布系统，
全分布数据库，整个系统分主控级和现地控制单元级
两层。系统各功能分布在不同的节点上，每个节点严
格执行指定的任务并通过系统网络与其他节点进行通
信。
整个系统由电站主控级计算机和现地控制单元
(LCU)组成，LAN网络采用两层各自冗余的网络结
构，主干层采用1 000 Mbps交换式双光纤环行工业
以太总线网，控制层采用100 Mbps自适应交换式双
光纤星形工业以太总线网。
电站主控级包括：2台系统数据库服务器、2
台操作员工作站、1台工程师工作站和培训工作站、
2台网关计算机、2台远程集控通信服务器、1台生
产管理工作站、1台厂内通信服务器、1台保护通
收稿日期：2013—04—25
作者简介：李柏瑾(1963一)，女，教授级高级工程师，机电设计分院
总工程师。
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李柏瑾，等∥思林水电站控制与保护设计
信机、1台Web服务器、1台语音报警及生产信息
管理ON—CALL系统装置、1台调度生产管理机、1
台模拟屏驱动计算机、4套LAN网络设备(两层各
自冗余的网络)、2套UPS电源设备、1套系统时钟
同步装置(GPS)、3台打印机以及其他外设(路由
器、纵向IP认证加密装置、防火墙、便携式电脑、
模拟屏等)。
现地控制单元包括：机组现地控制单元LCU1～
LCU4、公用系统现地控制单元LCU5和开关站现地
控制单元LCU6。各现地控制单元(LCU)均设二套完
全相同的中央处理单元，包括CPU、网络通信接口
设备等，每个CPU支持相同的应用程序和网络配置，
以主／从热备方式运行，LCU采用交、直流两回电源
供电。
1．5 主要功能
电站计算机监控系统的主要功能如下。
(1)数据采集和处理：采集各LCU自发性上送的
实时数据，对开关量进行报警处理，对模拟量进行工
程量变换和报警处理，并将处理结果送数据库主机，
进行数据库刷新和报警登录。
(2)控制和调整功能：包括机组的开停机操作、
同期操作、机组辅助设备的操作等；机组有功、无功
调整；全厂公用设备的选择操作和自动操作；断路器
及隔离开关的合闸和跳闸操作；按照系统调度自动化
的要求实现自动发电控制(AGC)、自动电压控制
(AVC)和电力系统稳定监视与控制；泄洪闸门的控
制(包括成组控制和选择控制)等。
(3)按规定的控制方式和约束条件，实现工况转
换及设备在正常和异常状况下的自动顺序控制和调
节，在执行过程受阻时将机组转换到安全工况。
(4)监控系统功能还包括：系统数据通信功能、
人机接口功能、运行管理与指导功能、时钟同步功
能、培训仿真和软件开发功能、系统自诊断及远程诊
断与维护等。
1．6 电力二次系统安全防护
思林水电站按相关规程规范和省调数据网接人要
求配置电力二次系统安全防护设备。在控制区配置冗
余的接人省调调度数据网的接入交换机和纵向加密认
证装置，在控制区与非控制区之间配置2台用于隔离
的横向防火墙、在非控制区配置2台用于接人调度数
据网的接入交换机和纵向防火墙，在控制区配置纵向
加密认证装置和路由器实现与流域集控中心的数据通
信以及远方监控。
4
2 励磁系统
2．1 设
