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1 引言

　龙开口水电站位于金沙江中游、云南大理州与丽江地区交界的鹤庆县中江乡龙开口村河段上，是金沙江中游河段规划的8个梯级电站中的第6级，上距已开工建设的金安桥水电站41km，下邻鲁地拉水电站。水库正常蓄水位为1298.0m，装机容量1800mw，总装机5台，单机容量360mw。电站以500kv电压等级接入电力系统，在系统中担任调峰、调频和事故备用。电站按“无人值班”方式设计。

2 系统设计原则

　　龙开口水电站计算机监控系统选用了南京南瑞集团公司水利水电技术分公司提供的nc2000/sj-500监控系统。龙开口水电站监控系统按照全厂综合自动化以计算机监控为主、常规控制为辅的指导思想进行总体设计和系统配置，使计算机在水电站的应用达到一个新的水平。运行值班方式按“无人值班”(少人值守)的原则设计，并按照无人值班的原则预留接口和平台。监控方式采用以计算机监控系统为基础的全厂集中监控方案，设置统一的全厂计算机监控系统，不再设置独立的常规监控设备。电站监控系统以计算机控制为核心，采用全开放、分布式系统结构，按照容错设计，不会因任何一台机器发生故障而引起系统误操作或降低系统性能；采用成熟的、可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构，且有长期的备品和技术服务支持；响应速度快，可靠性和可利用率高，可维护性好，先进、经济、灵活和便于扩充。总体而言，龙开口计算机监控系统技术性能设计达到国际先进的技术水平。

3 系统整体结构和配置

　　龙开口电站计算机监控系统设计采用开放分布式的模块化设计。系统逻辑设计为由电站控制层和现地控制单元控制层组成的双层管理，现地控制单元控制层具备基本的管理功能，可分别独立实现对电站对应对象的监控，同时作为电站控制层的基础层，承担为电站控制层提供控制执行机构的作用。电站控制层则在现地控制单元层基础上设计为完成全站的生产设备的高级智能化管理。两管理层之间通过高可靠性的双星型网络完成数据的交换。功能模块划分明确，监控管理层次清晰，并在各功能块的设计和设备选择上，注重冗余性、可靠性、实时性、可扩展性，满足电站监控在设计年限内对软件和硬件的需求。龙开口计算机监控系统结构如图1所示。

3 .1 上位机控制层

　　上位机控制层即上位机系统。系统主要用于综合自动化的组态、维护、水电站运行的监视、操作、信息管理、远动、网络通信和优化控制。其主要设备配置各种工作站(包含主机、历史站、操作员站、工程师站、通信机、语音机、信息管理工作站、web服务器等)、通信网络设备、远程登陆和访问设备、打印设备、ups、gps对时设备、电话语音报警、模拟返回屏、操作控制台等。

　　龙开口水电站监控系统从系统的安全性、可靠性出发考虑，历史站、主机、通信机均设计为双机冗余热备工作方式，任何一台计算机故障，不会影响系统的正常运行，在主用机发生故障时，备用机迅速接管其工作，可以不中断任务且无扰动地成为主用机运行，保证系统高可用性。同时服务器节点的状态即时反映出来，极大的方便了运行和维护人员的监视和处理。

　　(1)scada

　　agc/avc服务器：scada又叫实时数据库同时也是上位机监控系统中的主机，用作监控系统实时数据的采集和管理。如：开关量报警处理、模拟量越限检查、数据库数据的指定计算、实时数据传播到其他服务器和工作站等任务。scada agc/avc服务器应能维持一个完整的实时数据库，同时能够实现电站的agc/avc运行。

　　(2)历史工作站：历史站也叫历史数据服务器，包括2台历史数据服务器集群(lkkhis1、lkkhis2)和1台光纤磁盘阵列。历史数据服务器集群主要实现电站控制的信息管理、历史数据以及历史事件的显示、存储和归档。历史数据服务器管理整个监控系统的历史数据，提供监控系统的历史数据和曲线查询的服务。其配置包括2套sun
sparc enterprise t5240 server服务器(2个4核ultrasparc t2 plus 处理器，主频1.2ghz，sparc v9体系构架、内存32gb)、一套sun sparc storage tektm 6140 fc光纤磁盘阵列、并装有一套oracle10g数据库系统，其中2套历史服务器与1套磁盘阵列通过raid5卡及光缆连接。软件系统在cluster方式下运行，冗余磁盘阵列配置成raid0+1+5方式，监控系统的所有数据存放在磁盘阵列中，以保证系统具有较高的可靠性和数据的完整性。历史数据服务器采用sun solaris 10操作系统以及nc2000系列应用软件。

　　(3)操作员工作站：操作员工作站系指实现运行人员与电站监控系统人机接口的工作站，功能包括图形显示、定值设定及变更工作方式等。运行值班人员通过双屏彩色液晶显示器可以对电厂的生产、设备运行做实时监视，取得所需的各种信息。电厂所有的操作控制都可以通过鼠标及键盘实现。龙开口监控系统中共包括2套操作员站，操作员站硬件平台为：sun ultra27工作站，cpu主频3.0ghz的x86结构，64位，内存8gb；操作系统采用sun solaris 10 x86系统，监控软件采用nc2000系列应用软件。

　　(4)工程师/培训工作站：它们主要供电站维护和运行操作人员实现对系统进行修改系统参数、修改定值，增加和修改数据库、画面和报表的工作站以及运行人员的离线培训，与操作员工作站硬件配置完全相同。

　　(5)通信工作站：通信工作站包括了厂内通信工作站、调度通信工作站和集控通信工作站。全站设置1台厂内通讯机，实现水情测报系统、大坝安全系统、工业电视系统、机组状态监测系统后台、火灾报警系统、通风空调计算机监控系统等之间的数据通信，当与处于不同安全区之间的设备通信时，通信服务器应采用具有访问控制功能的设备，防火墙或相当功能的设施，实现逻辑隔离。

　　(6)gps卫星时钟同步系统(双机热备)、网络安全隔离装置均采用南瑞集团开发的专用产品：gps卫星时钟同步系统采用双主机(sz_du)接收，总输出采用sz-sw，与各个lcu中的对时模件通信采用sj-18，采用光纤传输。

　　(7)中心交换机配置了专用的德国hirschman mach4002系列工业以太网交换机，带三层路由功能，lcu现地交换机采用了ms20系列工业以太网交换机。