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摘 要 为提高水电厂生产、管理系统在新形势下的智能化水平，做为水电厂计算机监控系统的核心装置，对现地控制单元（LCU）提出了更高的标准，不但要实现安全运行，还要实现智能化、信息化和自动化。
关键词 水电厂；自动化装置；计算机监控系统；现地控制单元；自动化
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0120-01
随着国家发展清洁能源战略的实施，在新形势下水电厂的生产、管理系统，其智能化水平的提升，以及源网协调发展的少人值守（无人值班）模式，做为水电厂计算机监控系统的现地层核心设备，对现地控制单元提出了更高的要求，不仅要实现安全可靠运行，还要实现其智能特性，信息化，自动化。
1 现地控制单元（LCU）的功能
为了使整个电站设备和装置能安全、稳定的运行，LCU应能向电站控制级计算机系统发送信息以及执行电站控制级计算机系统下达的控制命令。同时，在脱离站级的状态下能够独立完成其监控范围内设备的实时数据采集处理、趋势分析、设定值修改等任务。它还应有容错、纠错能力，并带有其监控范围内的较完整的数据库。
1.1 现地控制单元（LCU）
LCU作为分布式系统的一个节点，负责及其附属设备的自动监视与控制。
1.1.1 数据采集及处理
1）模拟量的采集及处理。
①检查越限：对模拟量测量值进行越限检查与报警，记录越限点号、及发生时间，越限值存入数据库中。②计算处理：用采集到的量值按预定的计算方法计算其他参数值，如用转子电流和转子电压计算转子绕组温度。③定时采集：按扫描周期定时采集装置数据，存入映像表中。
2）数字量的采集和处理。
①中断输入以及周期性扫描检查。②事件顺序记录及报警：当有事件发生时，立即完成事件顺序记录，报警处理等功能，并存储。③定时采集：只将状态变换的量存入数据库中。
3）电度量采集及处理。
LCU应能采集发电机有功电度、无功电度，并进行积算和作工程值变换。
4）周期性地采集各下层自动装置的实时数据。
1.1.2 操作、控制和调整
1）现地控制单元LCU能自动完成有功功率、无功功率的调整任务，不依赖于主控级。
2）LCU屏上设有切换开关，开关置于“远方”时为电站级控制；开关置于“现地”时，则由运行人员就地进行控制。
3）附属设备的控制方式：
电动阀、滤水器、进水阀、调速器油压装置等附属设备由LCU主控制器集中监视和控制。
1.1.3 事故跳闸和故障报警
1）LCU应包括一组事故跳闸程序，当发生事故时，应根据事故紧急程度，分别作用于不同的自动停机跳闸程序，至少应包括：
①机械事故的快速停机程序；②电气事故的快速停机程序；③紧急事故的快速停机程序。
2）LCU还应包括一个报警程序，当一个报警状态输入发生变化时或一个模拟量输入超出幅值范围或上升率极限时，应发出报警报告。
1.1.4 手动紧急停机
LCU屏内应具有手动停机功能，在LCU故障或其他紧急情况下能实现的手动紧急停机控制。
1.1.5 通信
1）与电站控制级计算机通信。
①定时发送采集的数据给电站控制级；②接受、核对并执行、电站控制级的、命令；③主动上送事件信息给电站控制级。④接受召唤并发送数据。
2）与保护系统的通信。
LCU应能与由其他保护系统装置进行全数字通信，该数字式通信接口至少与已规定的非连续的I/O接口功能构成双重化，此数字式通信接口是非连续的I/O接口以外的一个接口。LCU与保护装置交换信息如下：
①状态信号，如断路器位置，保护投入压板等；②微机保护装置的识别信息、安装位置信息；③异常信号，包括装置本身的异常和外部回路的异常；④保护动作信息、故障录波信息、内部逻辑量的中断开关量（SOE）；⑤模拟量测量值；⑥微机保护的定值；⑦来自监控系统的断路器跳合闸命令，时钟对时命令等。
3）与其他智能装置（微机型或PLC型）的通信。
LCU应能与由其他廠家设备，如水轮机调速器、发电机励磁调节器、调速器油压装置、进水蝶阀、滤水器智能控制装置等进行全数字通信，此数字式通信接口至少与非连续的I/O接口功能构成双重化，此数字式通信接口是非连续的I/O接口以外的一个接口，电站计算机监控系统应支持以上装置所用的通信规约。LCU与这些智能装置交换如下信息：
①向智能装置发送控制命令；②定时采集智能装置的工况数据；③不定时召唤智能装置发送数据；④采集并响应智能装置主动上送的事件信息。
1.1.7 同期
机组同期并网分自动准同期和手动准同期两种方式，同期方式选择开关在机组LCU屏上。
1）自动准同期：由机组LCU内的自动准同期装置完成机组的正常同期并网，并应能避免机组任何非同期并网的可能。2）手动准同期：作为自动准同期装置的备用，每台机组LCU均有手动同期装置，由人工就地实现机组同期并网。
1.1.8 人机联系
LCU人机联系主要是靠LCU屏上的TFT触摸屏和按钮来实现的，人机联系功能应允许操作人员监视和控制及其附属设备。TFT触摸屏除了能显示时钟、有功功率、无功功率及相关画面外，还能显示相关模拟量、以及重要的开入量和控制操作的信息。
1.1.9 时钟同步
具有与电站控制级同步的实时时钟。
1.1.10 自诊断
在线或离线时对设备自检及故障诊断。且能在线或离线自检各种应用软件。在线运行时，当检测到故障，应将故障详细信息上送电站控制级，并且自动发出信号；对于冗余模块，应能无缝自动切换到备用模块。
2 结论
LCU系统的智能化和稳定性能，对整个电站设备和装置能安全、稳定的运行，将起到十分重要的作用。
参考文献
[1]《水电厂计算机监控系统基本技术条件》（DL/T 578-95）.
[2]《水力发电厂计算机监控系统设计规定》（DL/T 5065-1996）.
[3]《计算机场地技术要求》（GB2887）.
[4]《电力系统调度自动化设计技术规程》（DL/T5003-2005）.
作者简介
任丽茹（1975-），女，工程师，设计员，大专，哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，研究方向：发电厂及变电站保护和自动化监控系统。
关键词 水电厂；自动化装置；计算机监控系统；现地控制单元；自动化
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0120-01
随着国家发展清洁能源战略的实施，在新形势下水电厂的生产、管理系统，其智能化水平的提升，以及源网协调发展的少人值守（无人值班）模式，做为水电厂计算机监控系统的现地层核心设备，对现地控制单元提出了更高的要求，不仅要实现安全可靠运行，还要实现其智能特性，信息化，自动化。
1 现地控制单元（LCU）的功能
为了使整个电站设备和装置能安全、稳定的运行，LCU应能向电站控制级计算机系统发送信息以及执行电站控制级计算机系统下达的控制命令。同时，在脱离站级的状态下能够独立完成其监控范围内设备的实时数据采集处理、趋势分析、设定值修改等任务。它还应有容错、纠错能力，并带有其监控范围内的较完整的数据库。
1.1 现地控制单元（LCU）
LCU作为分布式系统的一个节点，负责及其附属设备的自动监视与控制。
1.1.1 数据采集及处理
1）模拟量的采集及处理。
①检查越限：对模拟量测量值进行越限检查与报警，记录越限点号、及发生时间，越限值存入数据库中。②计算处理：用采集到的量值按预定的计算方法计算其他参数值，如用转子电流和转子电压计算转子绕组温度。③定时采集：按扫描周期定时采集装置数据，存入映像表中。
2）数字量的采集和处理。
①中断输入以及周期性扫描检查。②事件顺序记录及报警：当有事件发生时，立即完成事件顺序记录，报警处理等功能，并存储。③定时采集：只将状态变换的量存入数据库中。
3）电度量采集及处理。
LCU应能采集发电机有功电度、无功电度，并进行积算和作工程值变换。
4）周期性地采集各下层自动装置的实时数据。
1.1.2 操作、控制和调整
1）现地控制单元LCU能自动完成有功功率、无功功率的调整任务，不依赖于主控级。
2）LCU屏上设有切换开关，开关置于“远方”时为电站级控制；开关置于“现地”时，则由运行人员就地进行控制。
3）附属设备的控制方式：
电动阀、滤水器、进水阀、调速器油压装置等附属设备由LCU主控制器集中监视和控制。
1.1.3 事故跳闸和故障报警
1）LCU应包括一组事故跳闸程序，当发生事故时，应根据事故紧急程度，分别作用于不同的自动停机跳闸程序，至少应包括：
①机械事故的快速停机程序；②电气事故的快速停机程序；③紧急事故的快速停机程序。
2）LCU还应包括一个报警程序，当一个报警状态输入发生变化时或一个模拟量输入超出幅值范围或上升率极限时，应发出报警报告。
1.1.4 手动紧急停机
LCU屏内应具有手动停机功能，在LCU故障或其他紧急情况下能实现的手动紧急停机控制。
1.1.5 通信
1）与电站控制级计算机通信。
①定时发送采集的数据给电站控制级；②接受、核对并执行、电站控制级的、命令；③主动上送事件信息给电站控制级。④接受召唤并发送数据。
2）与保护系统的通信。
LCU应能与由其他保护系统装置进行全数字通信，该数字式通信接口至少与已规定的非连续的I/O接口功能构成双重化，此数字式通信接口是非连续的I/O接口以外的一个接口。LCU与保护装置交换信息如下：
①状态信号，如断路器位置，保护投入压板等；②微机保护装置的识别信息、安装位置信息；③异常信号，包括装置本身的异常和外部回路的异常；④保护动作信息、故障录波信息、内部逻辑量的中断开关量（SOE）；⑤模拟量测量值；⑥微机保护的定值；⑦来自监控系统的断路器跳合闸命令，时钟对时命令等。
3）与其他智能装置（微机型或PLC型）的通信。
LCU应能与由其他廠家设备，如水轮机调速器、发电机励磁调节器、调速器油压装置、进水蝶阀、滤水器智能控制装置等进行全数字通信，此数字式通信接口至少与非连续的I/O接口功能构成双重化，此数字式通信接口是非连续的I/O接口以外的一个接口，电站计算机监控系统应支持以上装置所用的通信规约。LCU与这些智能装置交换如下信息：
①向智能装置发送控制命令；②定时采集智能装置的工况数据；③不定时召唤智能装置发送数据；④采集并响应智能装置主动上送的事件信息。
1.1.7 同期
机组同期并网分自动准同期和手动准同期两种方式，同期方式选择开关在机组LCU屏上。
1）自动准同期：由机组LCU内的自动准同期装置完成机组的正常同期并网，并应能避免机组任何非同期并网的可能。2）手动准同期：作为自动准同期装置的备用，每台机组LCU均有手动同期装置，由人工就地实现机组同期并网。
1.1.8 人机联系
LCU人机联系主要是靠LCU屏上的TFT触摸屏和按钮来实现的，人机联系功能应允许操作人员监视和控制及其附属设备。TFT触摸屏除了能显示时钟、有功功率、无功功率及相关画面外，还能显示相关模拟量、以及重要的开入量和控制操作的信息。
1.1.9 时钟同步
具有与电站控制级同步的实时时钟。
1.1.10 自诊断
在线或离线时对设备自检及故障诊断。且能在线或离线自检各种应用软件。在线运行时，当检测到故障，应将故障详细信息上送电站控制级，并且自动发出信号；对于冗余模块，应能无缝自动切换到备用模块。
2 结论
LCU系统的智能化和稳定性能，对整个电站设备和装置能安全、稳定的运行，将起到十分重要的作用。
参考文献
[1]《水电厂计算机监控系统基本技术条件》（DL/T 578-95）.
[2]《水力发电厂计算机监控系统设计规定》（DL/T 5065-1996）.
[3]《计算机场地技术要求》（GB2887）.
[4]《电力系统调度自动化设计技术规程》（DL/T5003-2005）.
作者简介
任丽茹（1975-），女，工程师，设计员，大专，哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，研究方向：发电厂及变电站保护和自动化监控系统。