原横锦一级水电站监控设备变送器计量精度分析.docx

原横锦一级水电站监控设备变送器计量精度分析 1 以实时数据的方式状态,以及实时运行参数的测量 横津水库一期水库建于196年，经过30多年的运行，2.3000多台机组严重老化，确保安全。1995年9月下旬至1996年4月经批准将原机组报废, 更新增容为两台4000kW机组。现在为给义乌城市供水, 新增一台1250kW水轮发电机组。随着计算机与通信技术的发展, 同时考虑到能与大坝安全监测子系统, 水情测报子系统, 电站调度子系统, 以计算机网络的形式连接起来, 因此有必要升级操作系统, 提高电站运行管理和水库管理, 基本实现无人值班, 少人值守的目的, 提高生产力。经过几年的运行, 运用中的计算机计量表计参数误差较大, 需要对SDJK系统进行改进。 原监控系统的电气参数采集, 如35kV母线电压、厂用变电压等, 是经变送器后传送至RTU单元, 再以数据的方式, 传送至RS232智能通信接口, 然后在上位机上实时反映出运行参数据。经过几年的运行, 发现实时画面上的参数与集控台指针式标准仪表数据显示误差较大, 原因是由于变送器长时间工作后产生的零飘和温飘现象而引起了实时运行参数、报表处理、计算统计等参数的误差, 资料失准。特别是实时运行参数的误差, 容易使运行值班人员误判而引起安全生产事故。现用的变送器尚有如下缺点: 1) 占地空间大, 接线数量多, 测量不同的电量需要配置不同功能的变送器, 如果测量一回线路的多种电量, 就需要多台电量变送器, 接线复杂; 2) 安装方式不灵活, 由于常规电量变送器采用直流稳压电源供电, 且输出的直流信号不宜长距离传输及采集设备的要求, 一般采用集中方式安装; 3) 多台电量变送器串/并联, 造成电压互感器 (PT) 和电流互感器 (CT) 的负载过重, 影响系统测量稳定性和精度; 4) 电力线路中的谐波分量对于变送器的精度影响较大, 在一些特殊场合, 如大功率电机启动较频繁的场所, 变送器的测量精度受谐波影响而降低了输出信号的精度; 5) 由于需要对变送器送出的4～20mA/0～5V等直流输出信号进行模拟量采集, 要求配置A/D 模块或板卡, 另外考虑到一次信号电缆费用, 综合成本较高。 因此, 有必要对电参数测量系统升级改进, 减少误差, 安全发供电。经过比较分析, 当地控制单元中的智能三相交流电量测量仪PM130E可用于发电机三相交流电量的测量。三相交流电量测量仪安装使用维护便利。能够测量发电机组的电压、电流, 电压不平衡度、电流不平衡度, 有功、无功等实时参数, 配有光电隔离的RS485、RS232两种通讯接口, ModBus通讯规约。采集到的数据通过数据通讯传至RS485智能通讯口后与上位机通讯。它的精度达到0.5级, 同时还省去交流电量变送器, 减少了误差, 同时还具有越限事件记录功能、越限控制功能、定时记录功能。突破了传统的界限, 通过通讯网络传输电量数据, 并且使得电量的采集/变送更为简洁、高效。 2 数据库结构设计 水电站上位机也即是站级管理机, 上位机是电站工作人员直接操作的对象之一, 要求实现人机通道、数据管理、计算统计、动态实时控制调节、事故、故障报警及记录、打印、数据通讯等功能, 所以上位机软件应具有操作简便, 用户界面友好, 提示清楚, 功能详尽, 可靠性高。上位机的软件采用高级语言和汇编语言混合编制, 既具备了高级语言强大的数据处理功能、友好的人机界面, 又具有汇编语言快速运行、方便的低级功能调用等特点。原监控系统改造较早, 当时采用DOS操作系统, 升级改造后, 基于WINDOWS平台, 界面更友好。 水电站实时监控系统数据库有其一定的特殊性, 测量的点数较多, 各测量点间关联性较少, 系统基本是定时对数据进行存储操作。针对这些特点, 监控系统数据库根据不同的要求, 采用了多种形式。 数据库分为实时数据库和历史数据库, 数据库由一系列的数据点 (记录) 所组成, 每个数据点又由若干字段 (即点名、点描述、若干点值和一个标志值) 所组成;其中, 点名和点描述分别表示数据点的名称 (用英文字母和数字表示) 和功能属性 (功能文字说明) 。标志值表明该数据点是否为人工设值、坏数据、禁止报警、禁止扫查或禁止操作。数据点根据其性质分为开关量 (数字量) 、模拟量、脉冲量和计算量等。不同类型的数据点, 点值的个数和格式也不同, 如开关量只有一个值, 以0和1表示;模拟量点可包括:当前值、下限和上限, 共3个浮点数值;历史数据库中的开关量还带有时间标志 (即年、月、日、时、分、秒) 。Windows9X平台软件具有操作简便, 用户界面友好, 可靠性高, 具备了高级语言强大的数据处理功能、友好的人机界面, 又具有汇编语言快速运行, 方便的低级功能调用等特点, 全汉化显示, 运行人员的