第3章：现地控制单元(LCU)

现地控制单元(LCU)

水电厂计算机监控系统主讲：贾振国

长春工程学院能源动力工程学院 电站控制教研室

现地控制单元(LCU)

第三章：现地控制单元(LCU)一二 三 四 五水电厂计算机监控系统

现地控制单元(LCU)概述 LCU的结构类型

LCU典型应用实例LCU的机组顺控操作 三峡右岸电站LCU系统简介长春工程学院能源动力工程学院

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§3.1 LCU 概述一、LCU 在监控系统中的地位---监控系统的基础 1、LCU: Local Control Unit 2、RTU: Remote Terminal Unit 二、LCU 的发展阶段 1、由继电器构成的机组自动屏 2、采用固态元件构成的布线逻辑 3、以计算机为基础的LCU 三、LCU 的基本功能 1、数据采集与处理---正常状态、事故状态 2、控制与调节---设备运行方式控制、机组控制调节 3、通信---与电厂级通信、与智能化单元装置通信 4、时钟同步---保证事件顺序记录的统一时钟 5、自诊断---在线自诊断、离线自诊断 6、人机接口---运行人员进行监视、控制的桥梁水电厂计算机监控系统 长春工程学院能源动力工程学院

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§3.2 LCU 的结构类型一、以PLC为基础的LCU(一)基本结构：

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§3.2 LCU 的结构类型(二)基本组成：控制器： CPU 存储器 通信模块 电源模块 内部总线 CPU

PLC-Based LCU:

智能I/O模块：

I/O组件 内部总线 电量采集装置 温度量采集装置 微机励磁调节器 微机调速器 微机同期装置 ……长春工程学院能源动力工程学院

智能单元装置：

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§3.2 LCU 的结构类型丰满水电厂计算机监控系统结构

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§3.2 LCU 的结构类型

特点： ①机组的数据采集、控制调节功能全部由PLC完成 ②主站用于连接实时性要求高的点，如水机回路输入与控制信号 ③远程站用于连接实时性要求不高的点，如部分压力量、液位量 ④现地计算机主要用于通信和人机联络水电厂计算机监控系统 长春工程学院能源动力工程学院

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§3.2 LCU 的结构类型中型水电厂 PLC-Based LCU 实例---福建永安安砂水电厂(1)安砂水电厂概况：

安砂水电厂位于福建沙溪上游九龙溪中段永安市安砂镇，为沙溪流域的 龙头电站，装机容量11.5万kW。1975年电厂投产发电。1999年3月，电 厂实现“无人值班”(少人值守)。

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§3.2 LCU 的结构类型(2)安砂水电厂计算机监控系统结构：

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§3.2 LCU 的结构类型★安砂水电厂控制室：

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§3.2 LCU 的结构类型★计算机监控控制室

与常规控制室对比： 安砂水电厂控制室： (115MW) 三明东牙溪水库坝后电站控制室 (2 x 1250+630=3130KW)

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§3.2 LCU 的结构类型(3)安砂水电厂LCU配置： 配置原则：①按“无人值班”(少人执守)要求设计，实现对机组、主变及辅助设 备的全自动化监视、控制和操作。 ②取消原水轮机及其公用辅助设备的常规集中控制部分，机组顺控全 部由LCU的PLC完成. ③每台机组一套LCU,公用系统一套LCU,开关站一套LCU。 ④中型电厂LCU可非冗余配置。 ⑤LCU能够与调速器、励磁调节器等进行通信。

硬件配置：①每台LCU的主控制器均为 MODICON 的 984-685 系列PLC。 ②I/O接口采用 MODICON 的984-800 系列PLC模块。

软件配置：LCU采用MODSOFT PLC 编程软件。

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§3.2 LCU 的结构类型(4)LCU主要功能： ①数据采集及分析处理功能：周期<50ms,重要量1ms ②事件顺序记录功能:时标分辨率 1ms ③事故追忆功能：事故前30s:60点/s;事故后：120点/s ④辅助设备集中控制功能:油、水、风系统设备 ⑤人机联系功能：现地可以进行操作

(5)主要效益：①缩短开机时间—节约水能 ②提高劳动生产率—减人增效

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§3.2 LCU 的结构类型★安砂水电厂机组LCU:

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§3.2 LCU 的结构类型小型水电厂 PLC-Based LCU 实例---黑龙江黑河象山水电厂

(1)象山水电厂概况：象山水电厂位于黑龙江省黑河市附近，装有3台6MW的机组，装机容 量18MW,属小型水电站。其自动化水平在我国小水电站中处于领先地位。

(2)计算机监控系统结构：

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§3.2 LCU 的结构类型(3)LCU配置方案选择：①对 LCU 的基本功能要求

☆自动开机、停机 ☆有功功率、无功功率闭环调整 ☆高速脉冲测机组转速 ☆机组温度量巡回检测 ☆采集机组所有电气、机械事故及故障信号 ☆事故停机②LCU的I/O测点统计

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