集控中心实施方案

下索子沟流域集中控制中心

实施方案

康定县吉能水电开发有限责任公司

二○一○年六月

1．下索子沟流域项目简介

1.1 流域及电站概况

下索子沟又名座棚沟，为康定县境内大渡河右岸一级支流。下索子沟发源于康定以北的滑山（主峰海拔约5518m ）北麓，从海拔5704m 以上的高山向东北流经座棚沟、磨盘椅、十七道拐、三道桥，汇入大渡河。

下索子沟水电可开发河段，从大渡河的沟口至海拔3300m 。即可开发河段为18.6km 。规划河段内落差达1640m ，平均比降为88.17‰，在该河段内水力资源采用梯级开发，布置了5级6站，总装机容量

7.99万kW 。概述如下：

（1）柳林子沟水电站

柳林子沟水电站是下索子沟梯级开发的第一级电站，电站装机容量1.48万kW ，采用引水式开发。

电站坝址处控制流域面积83km 2，多年平均流量2.604m 3/s。电站额定水头475.2m/355.2m。水库正常蓄水位3329.94m/3328.56m/3202.74m，电站为径流式。电站装机2台0.56万kW 、1台0.36万kW 水轮发电机组，总装机容量1.48万kW 。电站保证出力0.3129万kW ，多年平均发电量0.7452亿kWh ，年利用小时数5037h/5032h。电站的主要开发任务为发电。

（2）两河口水电站

两河口水电站是下索子沟梯级开发的第二级电站，电站装机容量0.5万kW ，采用引水式开发。

电站坝址处控制流域面积76.3km 2，多年平均流量3.138m 3/s。正常蓄水位2820m ，电站为径流式。电站安装2台0.25万kW 水轮发电机组，总装机容量0.5万kW 。电站保证出力0.1263万kW ，多年平均发电量0.2574亿kWh ，年利用小时数5149h 。电站的主要开发任务为发电。

（3）谢家沟水电站

谢家沟水电站是下索子沟梯级开发的第三级电站，电站装机容量

2.4万kW ，采用引水式开发，具有日调节水库。

电站坝址处控制流域面积132.9km 2，多年平均流量4.518m 3/s，电站额定水头410.17m 。水库正常蓄水位2678m ，总库容12.1万m 3，调节库容10.2万m 3，水库具有日调节能力。电站安装2台1.2万kW 水轮发电机组，总装机容量2.4万kW 。电站保证出力0.715万kW ，多年平均发电量1.204亿kWh ，年利用小时数5016.9h 。

谢家沟电站具有日调节能力，电站的主要开发任务为发电。

（4）三道桥水电站（调度命名：下索子水电站）

三道桥水电站是下索子沟梯级开发的第四级电站，电站装机容量3.0万kW ，采用引水式开发。

电站坝址处控制流域面积173.5km 2，多年平均流量5.44m 3/s，电站额定水头485m 。正常蓄水位2243m ，为径流式电站。电站安装2台1.5万kW 水轮发电机组，总装机容量3.0万kW 。电站保证出力0.6911万kW ，多年平均发电量1.5739亿kWh ，年利用小时数5246h 。电站的主要开发任务为发电。

（5）三道桥尾水电站

三道桥尾水电站是下索子沟梯级开发的第五级电站，也是最后一级，电站装机容量0.35万kW ，电站利用三道桥电站尾水落差发电，采用引水式开发。

电站坝址处控制流域面积193.2km 2，多年平均流量6.06m 3/s。正常蓄水位1735m ，电站为径流式。电站安装2台0.175万kW 水轮发电机组，总装机容量0.35万kW 。电站保证出力0.0718万kW ，多年平均发电量0.1713亿kWh ，年利用小时数4894h 。电站的主要开发任务为发电。

（6）文昌沟水电站

文昌沟水电站是利用下索子沟的支沟文昌沟进行引水发电的电站，电站装机容量0.26万kW 。

电站坝址处控制流域面积21.6km 2，多年平均流量0.678m 3/s。正常蓄水位3060m ，电站为径流式。装机2台0.13万kW 水轮发电机组，总装机容量0.26万kW 。电站保证出力0.651万kW ，多年平均发电量0.147亿kWh ，年利用小时数5654h 。电站的主要开发任务为发电。

按照开发现状及开发计划，三道桥电站（下索子电站）巳于2010年1月3日并入国家电网进行正式运行。谢家沟电站、三道桥尾水电站计划2010年10月投产。柳林子、两河口、文昌沟电站的初步设计巳经政府有关部门审批，正在做开工前的准备工作。两河口电站、文昌沟电站计划2011年12月投产，柳林子沟电站计划2012年12月投

产。预计到2012年左右，下索子沟全部梯级电站均投产发电。

1.2 下索子沟梯级电站的接入系统方案

依据西南电力设计院“康定下索子沟梯级电站接入系统设计（检索号：50－X327K －X0901）(一次部分) ”及“四川省电力公司《关于三道桥电站220kV 线路及其系统通信新建工程初步设计审查意见的函》”，下索子沟流域梯级电站接入系统方案如下：

三道桥电站以220kV 出线2回，其中1回接入500kV 康定变电站（调度命名为：下定线），另一回由拉角沟电站接入。下定线在巴定线（巴郎沟电站至500kV 康定变电站220kV 线路）25号塔处与巴定线采用同塔双回架设。下定线导线型号为为LGJ-2×400，长度约40km ，220kV 线路上均架设有复合地线光缆(OPGW)。

对下索子沟其它各梯级电站，根据其装机容量和地理位置，分别采用35kV 出线和10kV 出线，在三道桥电站汇集后升压至220kV 。最终，下索子沟各电站（总装机容量7.99万kW ）均通过三道桥～500kV 康定变电站220kV 下定线路送出至国家电网。具体方案如下：

柳林子沟电站（1.48万kW ）和文昌沟电站（0.26万kW ）各以一回35kV 线路（LGJ-185/3km及LGJ-35/1km）接入两河口电站。在两河口电站（0.5万kW ）汇流后再以一回35kV 线路（LGJ-240/5km）接入谢家沟电站。在谢家沟电站（2.4万kW ）汇流后再以两回35kV 线路（LGJ-240/4.5km，同塔双回架设）接入三道桥电站。三道桥尾水电站以10kV 电缆线路接入三道桥电站机端10kV 母线（两电站相距400m 左右）。以上所述35kV 线路上亦均架设复合地线光缆(OPGW)。

在三道桥电站220kV 升压站内安装一台120MV A 的三卷变压器，电压等级为220/35/10kV千伏，10kV 侧用于接入三道桥电站及其三道桥尾水电站接入，35kV 用于谢家沟电站、两河口电站、柳林子沟电站、文昌沟电站接入，220kV 侧用于接入系统。

上述接入系统设计方案巳获四川省电力公司批准。四川省电力公司以“川电计[2007]1号《关于甘孜州康定县三道桥水电站接入系统可行性研究报告的批复》”下达了批复意见。

参见：下索子沟梯级电站接入系统方案示意图（如下图所示）。

2． 下索子沟流域梯级水电站集控中心工程

2.1 下索子沟流域梯级采用集控的必要性

由于下索子沟梯级6个电站分布在下索子沟和文昌沟支沟, 流经的狭窄地带，彼此相距较近（全长18.6km ），落差集中，达1640m ，均属同一流域。且整个梯级站均以35kV （或10kV ）电压在三道桥电站220kV 升压站汇集，通过220kV 下定线一点上网，属于同一业主（康定县吉能水电开发有限责任公司）开发。这就为梯级的集控创造

了条件。

从运行的可靠性和经济性出发，集控的要求不仅必需而且可行。实现集中控制、统一管理, 可以最好的利用资源。各站的各台机组间，可以实现最佳的组合，可以极大地提高电站的整体效益。而且采用集中监控，各梯级站可以完全过渡到“无人值班”的模式。这不仅会节约开支而且会避免因人员操作不当所造成的经济损失。

实施梯级集控，虽将增加投资，但由于减少了一定的运行人员的支出（工资及其它），减少了甚至消除了因人员误操作造成停机，停电带来的发电量损失，以及实现了机组的经济运行，所增加的发电量，会在很短的时间内补偿这部分多出的基建投资。

2.2 集控中心地址选择

考虑到下述原因，下索子流域集控中心设置在三道桥电站（也即：下索子电站）：

(1)下索子沟流域负荷全部集中到三道桥电站一点上网；

(2)三道桥电站距电网500kV 康定变电站最近；

(3)三道桥电站距流域行政管理中心较近。

2.3 集控中心方案上报及批复

2008年3月向四川省电力公司上报了由中国水利水电第十工程局勘测设计院编制的《康定县下索子沟流域三道桥水电站工程集控中心初步设计报告》，3月18日，由省电力公司组织召开了技术评审会，并于同年6月2日以“川电调度【2008】54号文下发了《关于印发康定县下索子沟三道桥电站集控中心接入系统设计方案审查会纪要

的通知》”。

2.4集控中心体系结构

根据下索子沟流域梯级电站的特点及装机规模，集控中心由如下几个体系结构组成：

(1) 集控中心计算机监控系统。

(2) 集控中心调度自动化

(3) 集控中心通信。

(4) 集控中心工业电视。

3． 集控中心体系结构介绍

3.1集控中心监控系统

3.1．1集控中心监控系统的主要功能

下索子沟梯级的计算机集中监控系统（即下索子沟流域集控中心监控系统）按全部梯级电站实现无人值班（少人值守）并在中心处与系统“一点”相联的原则的总体要求设计。为了很好实现集控监控系统功能，确保使用可靠，下索子沟流域集控中心计算机监控系统选用的南京南瑞集团公司提供的产品及技术服务。

集控中心监控系统的主要功能如下：

3.1.1.1总体要求

3.1.1.1.1 控制与调节方式

正常运行时，由梯级集控中心计算机监控系统对梯级水电站（即： 三道桥电站、三道桥尾水电站、谢加沟电站、柳林子沟电站、两河口电站、文昌沟电站）进行远方实时控制、安全监视及调度管理，梯级

各电站站控层正常情况下均不设有运行值班人员。

当主干网络故障使得梯级水电站的现地控制单元与梯级集控中 心计算机监控系统联系中断时，可通过电站内的预留主机兼操作员站或现地控制单元进行相关控制、操作及监视。

计算机监控系统具有多种调控方式，以满足梯级水电站运行的需 要。为了保证控制和调节的正确、可靠，操作步骤按“选择－确认－执行”的方式进行，并且每一步骤都有严格的软件校核、检错和安全闭锁逻辑功能，硬件方面也有防误措施。

3.1.1.1.2 控制方式

（1）现地控制单元：全自动控制，自动分步控制和手动分步控制。

（2）电站内主机兼操作员站：全自动控制，自动分步控制

（3）梯级集控中心：全自动控制

（4）省调：AGC 控制

在梯级水电站的现地控制单元上设置“远方/现地”选择开关，站内计算机系统主机兼操作员站上设置“远方/现地” 选择软开关。

3.1.1.1.3 负荷给定方式

（1）由运行人员在梯级集控中心操作站给定梯级水电站总负荷或 机组设定值。

（2）由负荷曲线自动给定梯级水电站总负荷，自动制定开、停机 计划和机组负荷分配。

（3）由梯级集控中心根据AGC/EDC算法给定梯级水电站总负荷， 自动分配给各机组。

3.1.1.1.4 机组负荷分配方式

（1）由运行人员在中控室给定负荷。

（2）由AGC 、A VC 自动给定负荷。

（3）由梯级集控中心远程操作站给定负荷。

（4）直接在现地控制单元上设定机组负荷。

3.1.1.2主要功能

3.1.1.2.1数据采集和处理

1） 采集梯级水电站现地控制单元自发性上送的实时数据。

2） 更新实时数据库。

3） 运行数据存盘，历史数据保存，保证数据的连续。

4） 对采集到的各现地控制单元的各种数据进行分析和处理。

5） 汇集本流域梯级电站实时远动信息，向省调和地调报送， 同时各站也可直采直送；接受省调对本流域梯级电站的遥控、遥调命令，负责通过电站监控系统贯彻实施。

3.1.1.2.2 运行监视和事件报警

1） 状态变化监视：所有开关量的状态改变都显示、记录，并 可根据需要选择打印。

2） 越/复限检查：接受各现地控制单元的越限报警信号，如模 拟量越/复限、梯度越限、开关量状变和监控系统自诊断故障等各种信息。当发生紧急事件时，如保护装置动作、机组事故停机等，自动推出相应画面和事故处理指导，画面闪光和变色，打印事故追忆记录。

3） 过程监视：监视机组开、停机过程。显示过程的主要操作

步骤，当发生过程阻滞时，在显示阻滞原因，并将机组自动转换到安全状态或停机。

4） 趋势分析和异常监视：提供趋势(分析) 功能以用于显示一些 变量的变化，趋势分析程序能在趋势显示画面上以曲线形式显示趋势数据。站控级计算机能储存至少30帧趋势显示，每帧能显示至少6条趋势曲线。梯级集控中心计算机的趋势显示能使用10种不同的时间标度，趋势显示间隔时间能由运行人员在操作员站键盘上进行选择, 并能进行在线趋势显示。采样周期最小为250ms ，时间长度最小为10min ，并可以自由组态。提供在起动过程中发电机和水轮机轴承的温度─时间趋势监视。趋势数据主要为以下类型：

A. 甩负荷时的电流、电压、转速及进口压力分析，采样周期不大于250ms ，时间长度为10min ，共计24点；

B. 开机过程温度分析，采样周期不大于1s ，时间长度为30min ，共计72点；

C. 正常运行时的温度分析，采样周期为10s ，时间长度为4h ，共计96点；

D. 正常运行时的非温度量分析，采样周期为10s ，时间长度为4h ，共计100点；

E. 日负荷曲线，采样周期最小为1min ，可以组态，时间长度24h ， 共计8点；

F. 年负荷曲线，采样周期为1h ，时间长度为1年，共计8点；

5） 事故和报警报告

事故顺序记录：反映系统或设备状态的离散变化顺序记录。

A. 事件和报警按时间顺序列表的形式出现。记录各个重要事件的 动作顺序、事件发生时间（年、月、日、时、分、秒、毫秒）、事件名称、事件性质，并根据规定产生报警和报告。事件的排列是最新数据冲掉最老数据。事件和报警储存在站控级计算机的数据库内，根据操作员的需要将依以下的形式显示在屏幕上：过程事件表、过程报警表、系统列表。

B. 事件表至少包括5000个最新的事件。每个事件打印输出占有 一行，这一行包括日期、时间、信号描述和信号状态。这里日期按年、月、日给出，时间按时、分、秒、毫秒给出。信号描述是指信号名称，状态，和/或模拟量限值的一串文本。事件记录作为历史记录保存两年，并能在线检索，支持组态及过滤功能。

C. 报警表包括3000个最新的报警量。报警量被操作员确认和报 警条件消失后从报警表中撤消。如果有最新的未被确认的报警行和如果有从有关对象的动态数据显示出特定颜色的状态指示, 则在所有的画面上闪光指示报警, 直到该报警被确认后才转为静态显示，并保留到与报警条件存在的时间一样长，支持组态及过滤功能。报警被确认是通过操作员的键盘和鼠标来实现的。可用两级报警优先权，并用下列颜色指示:

红色: 高级优先, 如跳闸或主设备故障;

黄色: 警告, 要求运行人员纠正故障;

报警按顺序以1ms 分辨率的发生时间打印出来。当操作人员已知

道所有状态变化和报警状态变化，以及电力系统的异常状态已被清除，报警报告予撤除。报警表包括全部报警状态和模拟量越限报警。

D. 系统列表指出计算机监控系统的报警和事件，如果系统已发生 了故障， 在显示屏幕上指示出故障信息，并记录在历史数据库内，保存两年，并可在线检索，支持组态及过滤功能。操作员能通过键盘沟通系统获得详细的信息。系统报警通过键盘和鼠标确认。 E. 梯级集控中心计算机操作员站最少能显示最新30条事件、报 警和系统列表。操作员能通过键盘逐页翻屏选择所要观察的一页。 F. 操作员能在事件、报警、和系统列表发生时手动或自动打印。 事件按顺序并以1ms 分辨率打印出发生事件的时间。操作员可取消任意打印任务。

6） 事故追忆和相关量记录

系统始终存储事故发生前20个采样点和事故后20个采样点的主要参数及数据采样值，每个采样周期为1s 。事故追忆值为220kV 线路有功和无功功率、三个线电压、三相电流及频率；主变零序电流和主变温度；发电机定子三相电压、三相电流、一个线电压、转子电压和电流、有功功率、无功功率、转速、喷针位移、流量等。

相关量记录：当220kV 线路、发电机、主变等发生事故时，监控系统同时记录各参数的对应数值。

当机组推力轴承、上导、下导、水导、定子线圈温度越限报警时，同时记录该机组的上述参数值。计算数据：功率总加、维护管理统计等计算。

7） 语音报警及短信

当系统发生所设定的故障及事故报警时，可启动集控中心的普通 话语音报警，并根据故障和事故的分类和级别，可向指定人员发送手机短信息。

3.1.1.2.3人机联系及操作要求

支持4组不同权力的用户级能识别6个具有各自口令的用户，进入前，授权运行人员必须登记“用户名”、“口令”，通过口令能准确地进入。每个用户被分配到4个组中，通过口令操作使得每个用户可以进行独立的进入和退出。

梯级集控中心计算机监控系统配置全套外部设备，具有通用字符 标准键盘和鼠标，彩色显示器。以运行实时应用程序并执行如下功能：

1） 管理梯级电站的运行自动化，即梯级电站的自动发电控制 (AGC)（EDC ）、自动电压控制(AVC) 等；

2）

3）

4） 历史数据保存和检索； 画面显示 既能用英文也能用中文字母编辑信息，汉字输入至少支持 拼音和五笔输入方法。

5） 操作员站能完成实时的监视、控制调节和参数设置等，但 不允许修改或测试各种应用软件。事故时自动或按人员召唤实时打印主要设备的各类操作，事故和故障记录及有关参数和表格，打印机具有硬拷贝功能。工程师工作站主要完成系统（包括现地控制单元）生成、启动、备份、恢复，管理维护和故障诊断，应用软件的开发和修

改，数据库修改、图形显示和报告格式的生成、运行人员的操作培训，以及系统（包括站控级和现地控制单元）的在线测试。

6） 实时控制和调节

A.

B.

C. 有功功率控制调节 无功功率控制调节 机组自动、分步开/停/紧急停机，同期并网以及运行工况的转 换；监视机组开、停机过程，显示过程的主要操作步骤，当发生过程阻滞或出现异常情况时，程序中止执行，显示阻滞原因、提示故障部位和操作指导，并将机组自动转换到安全状态或停机，操作员也可以进行人工干预。

D.

E. 控制断路器及隔离开关的投入和切除。 闸门控制(当闸门控制屏的开关在“远方”方式时，可以实现从 现地控制单元控制闸门的开启、关闭和停止；当闸门控制屏的开关在“现地”方式时，由闸门控制屏自身闭环控制) 。

F. 公用设备控制。可对全厂的公用设备，如中、低压空压机、排水泵、风机等进行监视、控制。

7） 借助于键盘和鼠标，可查询梯级电站的实时生产过程的状况或征询操作指导意见，将有关参数、条文用画面显示或打印出来，通过画面显示的图形、数据的实时变化、闪光和报警语句监视电站的实时运行状况，并可通过图形上的软功能键对电厂的运行过程发出控制命令。可发出机组启/停、有功功率增减、无功功率增减、断路器分合闸命令、闸门开启关闭命令，隔离开关的分/合，油泵、水泵、风

机等公用设备启/停等命令，并可设置和修改各项给定值和限值。交互产生或修改用于实时显示的图形文件及相应图形库，符号库和汉字编辑。

8） 屏幕显示器

图形系统为全图形中文动态画面，具有完备的手段实现图形任意移动，能方便地对图形进行建立、扩充、平移、增/删、翻动等。屏幕显示器能自动或经运行人员的召唤，实时显示电站内主系统的运行状态、主要设备的动态操作过程、事故和故障、有关参数和运行监视图、操作接线图等画面，以及趋势曲线，各种一览表、测点索引等，定时刷新画面上的设备状况和运行数据，且对事故报警的画面具有最高优先权, 可覆盖正在显示的其它画面, 事故时自动推出画面和处理指导。并可经运行人员的召唤，显示有关历史参数和表格等。

屏幕显示器具有多窗口及动态汉字显示功能，可对屏幕上任意区域拚装所关注的多个独立画面，并在画面上输出汉字，汉字符合中华

(包括菜单、人民共和国国家二级汉字库标准。操作提示、报警语言、

报表、汉字搜索、操作员信息提示等) 。

主要画面及表格如下：

·各电站的主接线及流域总主接线图

·各类曲线

·各类棒图

·正常操作及事故操作指导

·各电厂厂房布置图，厂区枢纽布置图

·厂房横剖面图

·首部枢纽布置图

·发电机引水系统纵剖面图

·各系统二次接线图

·主机及其附属设备系统图

·全厂公用系统图

·其它运行需要的图

·操作记录统计表

·事故和故障统计表

·继电保护定值表

·越限报警报表

·事件顺序记录报表

·电量分时计度报表

·日、月、年生产报表

·设备运行状态统计报表

·历史报表

·负荷调度表

·负荷指导表

·其它运行管理所需要的表格及画面图形

9） 打印

打印机具有汉字功能。能实时打印用户进入和退出的信息及日、月、年等各种生产报表；故障、事故时系统能自动记录，能在事故时自动或按人员召唤实时打印主要设备的各类操作，事故

和故障记录及有关参数和表格；经运行人员的召唤打印有关历史参数和表格等。打印机具有硬拷贝的功能。

3.1.1.2.4自动发电控制(AGC)

1） 电站的频率保持或接近额定值

2） 220kV 线路的输送功率保持或接近规定值

3） 根据下达的发电功率或负荷曲线，按安全、可靠、经济的原则确定最佳运行的电站及机组台数、电站运行组合方式及机组的组合方式和机组间最佳有功功率分配，进行电站机组出力的闭环调节，并自动开、停机组。

4） 根据上级调度单位下达的的日负荷曲线以及AGC 命令和正 常调度要求、根据全流域的流量平衡原则、结合考虑电气安全运行和机组运行限制条件等，对全流域内梯级电站和参与联合控制的机组制定出运行计划，并实时地自动地将有功负荷分配到流域内各机组，以确保梯级电力系统的安全、经济运行。自动发电控制的基本任务就是在满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的方式控制梯级各电站的有功功率，使其满足电力系统需要。

5） 集控中心的实时AGC 不仅要考虑各电站之间的电力联系， 还必须根据各电站的来水情况和上游水位，充分考虑梯级电站间的水力（流量和水位）联系，在保证满足电力调度要求的前提下，实现各个梯级电站之间的协调、经济和安全运行。

6） 控制目标和原则

在实现上述梯级发电优化控制的功能时，AGC 的目标是在保证

梯级发电满足给定总功率及其它限制的条件下，使梯级发电耗水量或弃水量最少，并考虑以下条件：

a ．省调对各梯级电站发电要求；

b ．电站机组的运行限制条件，避开机组振动和空蚀区；

c ．全流域流量平衡的要求；

d ．其它项限制条件。

在实现上述目标时，集控中心AGC 充分利用其获得的整个流域 内各个电站的电力和水力数据资源，将流域内各个电站视为一个整体来考虑。

由于四川省调度中心主站系统AGC 将采用控制到流域、控制到 单站和控制到机组等多种调控方式，集控中心AGC 的功能至少按照以下三个层次来考虑：

① 上级调度系统只给出全流域总负荷

在这种控制方式下，集控中心AGC 以此调控命令为边界条件， 首先对具有最大调节能力的电站（例如龙头电站）进行调节，其次再根据流量平衡原则，考虑梯级电站之间放水流量和水流到达时间等、随之调节后续电站的出力，在满足调度要求的前提下，根据水力优化和流量平衡原则，迅速、经济、安全、实时地确定各电站最佳运行的机组台数、机组的组合方式和机组间最佳有功功率分配，进行各电站机组出力的闭环调节，从而实现全流域内的AGC 控制。

② 上级调度系统给出单站的全站负荷

在这种控制方式下，集控中心AGC 根据调度系统对电站的负荷要求，按安全、可靠、经济的原则对电站进行多区域的AGC 计算，

确定电站内部的最佳运行的机组台数、机组的组合方式和机组间最佳有功功率分配。在满足调度负荷曲线的前提下，另一个电站各机组按照流量平衡原则，随上述电站的出力变化做出相应调节，如果经过调节仍不能满足流量平衡要求，由此产生较大的水力波动，集控中心自动产生报警信号，上送调度系统，请求调度进行负荷调整。

③ 上级调度系统仅给出单站的一台机组的负荷

在这种控制方式下，将调度的单机调度命令直接下达到被控的机 组LCU ，流域内其余机组将参与全流域AGC 控制，在满足调度负荷曲线的前提下，按照流量平衡原则，随上述机组的出力变化做出相应调节，如果经过调节仍不能满足流量平衡要求，由此产生较大的水力波动，集控中心自动产生报警信号，上送调度系统，请求调度进行负荷调整。

7）

a ． 自动发电实现的具体功能包括但不限于以下项： 使各电站的频率保持或接近额定值，其允许偏差不超过 ±0.1Hz 。有关调频速度满足省电力系统要求。维持220KV 线路的输送功率保持或接近规定值。

b ． 根据省调度自动化系统要求的发电功率或下达的负荷曲线，考虑流域内的流量平衡，按安全、可靠、经济的原则确定各个电站最佳运行的机组台数、机组的组合方式和机组间最佳有功功率分配，进行各电站机组出力的闭环调节，从而实现自动发电控制的目标。 c ． 集控中心执行电力系统AGC 采用控制到电站单机方式。最优发电控制的运算结果可以直接控制每一台机组，实现自动开、停机组，在CRT/液晶显示屏上显示供运行人员操作参考，可由人工确定每一台

机组的启、停和有功、无功功率的设定值。

3.1.1.2.5自动电压控制(AVC)

1） 按照系统要求及安全运行约束条件，合理分配机组间的无功功率，经机组控制单元调节机组励磁，维持220kV 母线电压，必要时自动开、停机组。

2） 220kV 母线电压给定值与220 kV电压测量值进行比较，根 据该偏差，通过PI 调节计算得出电站无功功率目标值。无功功率目标值及PI 调节计算中的积分项均受到并网机组的无功负荷能力的限制。该无功功率目标值将在参加联合调节的机组间分配，经过分配后得出电站每台机组的无功功率目标值。机组无功功率目标值与无功功率测量值比较，根据比较的偏差，通过PI 调节计算得出机端电压给定值，送给现地控制单元执行。该电压给定值及PI 调节计算中的积分项将受到励磁调节器电压给定最大和最小值的限制。

3.1.1.2.6 梯级水电站机组事故停机负荷流量平衡调节

梯级水电站机组事故停机，会造成梯级水电站流量失去平衡，同时也会造成电力系统的负荷失去平衡。为确保电力系统的稳定运行和梯级水电站流量平衡，计算机监控系统迅速作出控制策略，保证梯级各站安全经济运行，启停相邻机组或相邻梯级水电站机组。

3.1.1.2.7 统计和制表打印

能方便地生成和修改表格，并能方便地查询、维护数据库，可自由生成过去任意时段的报表。

打印包括定时打印和召唤打印，召唤打印包括实时打印和历史打

印，事故、故障时自动打印。

打印的表格有：

1） 操作记录统计表

2） 事故和故障统计表

3） 继电保护定值表

4） 越限报警报表

5） 事件顺序记录报表(事故发生或正常操作导致开关量发生 变化时，区分记录，按动作顺序并带年、月、日、时、分、秒、毫秒的标志记录)

6） 电量分时计度报表

7） 日、月、年生产报表

8） 设备运行状态统计报表(如保护动作次数、断路器动作次数、 机组启停次数及运行小时数、闸门各开度下的开启次数及运行小时数等)

9） 历史报表

3.1.1.2.8 通信功能

1） 通过局域网与各梯级水电站现地控制单元、智能设备通信；

2） 与水情测报系统通信；

3） 通过主干光纤网，经交换机实现集控中心计算机监控系统与各梯级水电站实现数据交换，通信规约采用IEC 60870-5-104，IEC 60870-5-101；

4） 与四川省调度中心的通信，通信规约满足四川省调度中心

的要求。

3.1.1.2.9 时钟同步

集控中心计算机监控系统通过接收GPS 时钟同步装置的时钟同 步信息，以保持全系统的时钟同步。

3.1.1.2.10 系统自诊断和自恢复

系统具备自诊断能力，在线运行时对系统内的硬件及软件进行 自诊断，并指出故障部位的模件。自诊断内容包括以下几类∶

1） 计算机内存自检；

2） 硬件及其接口自检，包括外围设备、通信接口、各种功能模件等。当诊断出故障时，自动发出信号；对于冗余设备，能自动切换到备用设备；

3） 自恢复功能(包括软件及硬件的W ATCH-DOG 功能) ；

4） 掉电保护，服务器及现地控制单元在异常掉电后重新启动， 不影响系统立即投入正常运行；

5） 远程诊断和维护：提供的计算机监控系统具有远程诊断和 维护功能，可在异地通过网络对厂站级计算机和现地控制单元进行在线诊断和远程维护、组态；

6） 系统恢复或重装后，可以通过备份数据（刻录光盘介质或 可移动硬盘）直接恢复系统。

3.1．2集控中心监控系统网络结构

下索子沟流域梯级集控中心计算机监控系统由各梯级水电站现

地控制单元、梯级电站层设备和集控中心计算机系统组成。集控中心监控系统采用双星型网络与各被控厂站进行连接，在流域内分别沿35Kv 线路和10Kv 线路架设了OPGW 光缆和ADSS 光缆，实现光通道的1+1备份，确保了通讯畅通，在集控中心配置了2台德国赫斯曼的MACH4002-48+4G-L3E型交换机组织成双主干以太网用于连接各被控厂站，通过光纤组成的双主干以太网实现各梯级水电站监控系统和集控中心计算机系统之间高速而可靠地数据传输和数据交换。

各梯级被控厂站形成各自的100M 以太网。梯级站的主机和相应的现地控制单元（LCU ）则通过网卡或或光口接于厂站级以太网。厂站级以太网为双环网或双星型网。

厂站级的以太网通过网线或单模光纤经网络交换机与集控中心的主干以太网互联。

参见：下索子流域集控监控系统网络结构图（附图一）：

3.1．3集控中心监控系统的设备配置

3.1.3.1系统服务器兼历史数据服务器 2套

机型：SUN Fire V445服务器配置：CPU ：2个CPU ，2*1.593GHz ● 内存：4GB

● 硬盘：2*73GB

● 光驱： 组合CD/DVD-RW

● 10/100/1000M自适应网卡 4块

● 显卡：XVR-100

● 标准键盘、鼠标

3.1.3.2 操作员工作站 2套

机型：HP XW4600型工作站

● CPU ：Intel 双核2.0GHz E2180

● 内存：1GB

● 硬盘：160GB

● 光驱：DVD-RW

● 软驱：1.44MB

● 网口：10/100/1000M自适应 2个

● 标准键盘、鼠标

● 显卡：NVIDIA290

● 美国ViewSonic 22”TFT高分辨率彩色液晶显示器

3.1.3.3 工程师工作站 1套

机型：HP XW4600型工作站

● CPU ：Intel 双核2.0GHz E2180

● 内存：1GB

● 硬盘：160GB

● 光驱：DVD-RW

● 软驱：1.44MB

● 网口：10/100/1000M自适应 2个

● 标准键盘、鼠标

● 显卡：NVIDIA290

2台

3.1.3.4 语音报警及短信寻呼服务器兼打印服务器 1套

机型：HP DX7400

● CPU ：Intel 双核 1.8GHz E2160

● 内存：1GB

● 硬盘：160GB

● 光驱：DVD-ROM

● 网口：10/100/1000M自适应 2个

● 标准键盘、鼠标

● 美国ViewSonic 19”TFT高分辨率彩色液晶显示器

● 4口电话语音卡： 1块

● 短信息发送装置： 1个

● 音箱： 1套

3.1.3.5 通信服务器 3套

机型：HP DX7400

● CPU ：Intel 双核 1.8GHz E2160

● 内存：1GB

● 硬盘：160GB

● 光驱：DVD-ROM

● 网口：10/100/1000M自适应 2个

● 标准键盘、鼠标

● 美国ViewSonic 19”TFT高分辨率彩色液晶显示器

1台 1台

● 串口扩展板：1扩8口

● 电力MODEM ： 1个

3.1.3.6 便携式人机界面MMI

机型：ThinkPad R61

● CPU ：Intel 酷睿2双核, T2330，1.66GHz

● 内存：1GB

● 硬盘：120GB

● 集成网卡：10/100/1000M自适应网卡

● 内置56K 语音、数据及传真调制解调器、无线网卡

● 显示器：14"TFT

3.1.3.7 大屏幕管理控制计算机及液晶电视

机型：HP DX7400

● CPU ：Intel 双核 1.8GHz E2160

● 内存：1GB

● 硬盘：160GB

● 光驱：DVD-ROM

● 网口：10/100/1000M自适应 2个

● 标准键盘、鼠标

● 长虹63”液晶电视 1台

3.1.3.8 网络设备

配置了2套德国赫斯曼4000系列1000M 三层工业以太网交换机，每套交换机具体配置如下：

1台

● 千兆工业以太网交换机 MACH4002-48+4G-L3E (含4个

千兆端口,16个百兆以太网接口) ： 1个

● 8x100 BASE-FX 介质模块 M4-FAST 8-SFP ： 1个

● 百兆SFP 单模光纤收发器 M-FAST SFP SM/LC：5个 ● 百兆SFP 多模光纤收发器 M-FAST SFP MM/LC：1个 ● 内置电源 M4-S-AC/DC 300W：1个

主要特点如下：

交换机在常温下MTBF 值(平均无故障时间) 在15年以上，当发生链路故障时恢复时间小于500ms 。

支持基于端口的VLAN （虚拟局域网）划分，IGMP Snooping（主播侦听），IEEE802.3x （流量控制）、广播限制器、DHCP Relay with Option82（动态主机配置协议），以及端口掉线后交换机的地址表的快速更新功能。

为了实现网络设备的时间同步，支持RFC1769 SNTP简单网络时间协议。

交换机设备具有工业级安全认证 cUL508，支持SNMP V3，可以暂时关闭不用端口，支持端口与所连接设备的MAC 地址绑定等网络安全功能。

交换机支持SNMP V3和WEB 网络管理功能，提供网络交换机自动搜索管理软件，便于系统管理权限的划分，能在未设定IP 地址或IP 地址重复的情况下也能自动发现连接在网络上的工业以太网交换机。

3.1.3.9 GPS 时钟装置 1套

包括： GZ-2 GPS卫星时钟装置（含30米天线）： 1个 SJ-18脉冲信号扩展装置 3个

3.1.3.10打印机 2台

（1）A3黑白激光打印机HP LJ5200L 1台

● 打印速度：25ppm

● 分辨率：600dpi

（2）A4彩色激光打印机HP LJ1600 1台

● 打印速度：8ppm

● 分辨率：600dpi

3.1.3.11 计算机台及相关设备 1套

3.2 集控中心调度自动化

3.2.1 调度数据专网及二次安防

2009年3月向四川省电力公司上报了由西南电力设计院编制的《康定县吉能水电开发有限责任公司调度数据网接入及二次系统安全防护工程初步设计报告》，3月26日，由省电力公司组织召开了技术评审会，并于同年5月22日以“川电通自函【2009】16号文下发了《关于康定县吉能水电开发有限责任公司电力二次系统安全防护方案审查的批复》”、“川电通自函【2009】27号文下发了《关于康定县吉能水电开发有限责任公司电力调度数据网络接入方案审查的批复》”。

根据设计及批复意见，下索子流域梯级电站调度数据专网设置具

体方案及各电站设备配置详见附件，简述如下：

（1）康定县吉能水电开发有限责任公司为四川电力调度数据网的接入层节点，在集控中心和流域电站分别配置接入路由器及三层交换机，采用VLAN 技术和CE-VRF 技术，每个VPN 接入一台三层交换机，两台三层交换机接入站端路由器。

（2）集控中心接入调度数据网的路由方式为：各采用1个2M 通道接入省调（500Kv 康定变电站）和雅安地调。流域各级水电站中，柳林子沟水电站、谢家沟水电站、三道桥水电站（三道桥尾水电站）以数据网方式接入集控中心，两河口水电站、文昌沟水电站以百兆延伸方式接入网络。由于物理位置较近，三道桥尾水电站和三道桥水电站作为同一节点并通过集控中心接入调度数据网、接入省调和备调自动化主站系统。

3.2.2集控中心调度自动化已实施配置方案

3.2.2.1 调度数据专网（含二次系统纵向安全防护）

已按照设计及批复采购了由四川天亿电力自动化技术有限责任公司提供的设备，具体配置如下：

上述配置已满足集控中心作为流域数据专网的汇集点，流域内其他电站通过集控中心的数据专网汇集点接入系统。

流域内其他电站调度数据网络设备

3.2.2.2 集控中心二次系统横向安全防护

已按照设计及批复采购了由四川新华智合科技有限责任公司提供的设备，具体配置如下：

3.2.2.2 电能量采集系统、发电计划申报系统

集控中心配置有由四川源博保护控制有限责任公司提供的设备，配置如下:

3.2.2.2 继电保护及故障录波信息管理系统子站

集控中心配置有由四川源博保护控制有限责任公司提供的设备，配置如下:

3.2.2.2 高周高压功能安控装置

集控中心配置有由四川源博保护控制有限责任公司提供的设备，配置如下:

3.3 集控中心通信 3.3.1 系统通信

2007年12月向四川省电力公司上报了由绵阳奥瑞特电力设计咨询有限公司编制的《三道桥电站220kV 线路及其系统通信新建工程初步设计报告》，12月29日，由省电力公司组织召开了技术评审会，并于2008年2月13日以“川电基建函【2008】16号文下发了《关于三道桥电站220kV 线路及其系统通信新建工程初步设计审查意见的函》”. 。

根据设计及批复意见，系统通信方案如下：（特别说明：批复中的220Kv 顺达变电站属于当时的临时接入方案，未实施，现在最终接入的是永久方案，即接入500Kv 康定变电站）

（1）沿220Kv 三道桥电站升压站—500Kv 康定变电站的220Kv 线路建设30芯及24芯的OPGW 光纤，其中三道桥电站升压站—三

道桥电站附近的单回线路长度1.5km ，OPGW （30芯）长度2km ；三道桥电站附近—500Kv 康定变电站的双回线路长度40km ，OPGW （24芯）长度40km ；在同塔双回的第一基塔上（即：巴定线25号塔处）分别6芯与巴郎口的30芯的光缆中的6芯熔接。

（2）光传输设备省网部分按1+1保护方式配置220Kv 三道桥升压站622Mb/s（2.5Gb/s平台）的SDH 设备1台，配置2套智能PCM 接入设备，分别对省调和甘孜地调。

根据上述意见，三道桥电站作为流域集控中心及一点上网枢纽电站，配置了由四川电力通信工程有限公司提供的系统通信设备，构建了下索子流域梯级电站与系统的通信通道，具体如下：

（1）光缆线路

三道桥电站系统通信光缆路由见下图，三道桥电站和巴郎沟电站分别架设30芯OPGW 至巴定线25号塔，从巴定线25号塔以同塔双24芯OPGW 光缆至500kV 康定变电站，在巴定线25号塔三道桥电站对接6芯至巴郎沟电站，然后分别接18芯和6芯至500kV 康定变电站两根OPGW 光缆上。

巴定线25号塔

500kV 康定变电站

（2）系统通信方案

新增三道桥电站、500kV 康定变电站的光传输设备及接入设备，

在省调增加相应接入设备。

三道桥电站至省调、备调的通信路由规划如下：三道桥电站光传输通信设备接入大杠变电站省网光传输设备后，通过四川电力川西南光环网接入省调、备调。

系统通信的结构是：三道桥和500kV 康定变电站各配置一套2.5G 平台光传输设备，与巴郎沟电站光传输设备形成622M 二纤光环网。在500kV 康定变电站以622M 1+1保护连接接入四川电力川西南光环网设备。

三道桥电站配置1台PCM 接入设备，对省调，省调配置1台PCM 接入设备。

系统通信方案见下图（红色部分为本次工程新装设备）：

三道桥电站系统通信接入省调通信系统示意图

（3）光传输系统配置说明

A 、光传输设备

三道桥电站新建光传输设备配置为2.5G 平台光设备，采用STM-4/622M， 1个光方向对500kV 康定变电站新建光设备，1个光方向对巴郎沟电站新建光设备，32个2M 。

500kV 康定变电站新建光传输设备配置为2.5G 平台光设备，采用STM-4/622M， 1光方向对三道桥电站新建光设备，1个光方向对巴郎沟电站新建光设备，1个1+1保护光放向对500kV 康定变电站川西南光环网设备，32个2M 。

500kV 康定变电站四川电力川西南南光环网设备增加2块622M 光接口板.

B 、PCM 设备

三道桥电站配置1套PCM ，省调配置PCM 接入设备1套。 C 、综合配线系统

三道桥电站新增综合配线架1套，其中2M 数字系统32路，光纤配线系统48路，音频配线系统200回。大杠变新增光配单元1套，24路。

D 、网管系统

三道桥电站配置光传输设备网管系统1套。

在集控中心配置了2套通信电源：48V/120A配蓄电池200AH/2V。 3.3.2 程控交换机及流域内部光通信

由于下索子流域5级6站都是通过三道桥电站一点上网，同时在三道桥电站设置集控中心，因此在流域内部需建设可靠的光传输通道，

以利调度上送信息、流域通信电话、监控信息等的可靠传输。 3.3.2.1 程控交换机

三道桥电站已配置由广州广哈通信有限公司提供的HARRIS 数字程控交换机设备，具备与系统2M 组网的功能。具体配置如下：

流域各电站调度小号可采用程控交换机与系统组网通过流域内部PCM 及SDH 设备放号。

流域内部分机电话均可由此交换机通过流域内部PCM 及SDH 设备放号至各电站。

在流域行政管理中心（生活区）配置了由电信提供的市话交换机，各电站直通市话均可通过流域内部PCM 及SDH 设备放号。 3.3.2.2 流域内部光通信

根据一次系统接入规划，沿柳林子电站和文昌沟电站～两河口电站～谢家沟电站～三道桥电站35kV 输电线路架设OPGW 光缆，同时在沟内沿10Kv 永久线路均架设ADSS 光缆，光缆芯数均采用24芯，按此架设，光缆通道完全保证双通道。在调度自动化章节已介绍，三道桥尾水电站调度信心与三道桥水电站作为同一节点接入集控中心，由于两电站仅相距400m 左右，因此内部电话及电信市话可以考虑直接从三道桥电站敷设电话线。

参见：下索子流域光纤通信示意图（附图二）： 根据图示，下索子流域光纤通信方案描述：

（1）谢家沟、柳林子沟、两河口走OPGW 和ADSS 双光纤通道 1+1保护，文昌沟走双ADSS 光纤通道。

（2）谢家沟、柳林子沟、两河口、文昌沟2M 数据专线可靠、

实时、准确传输至三道桥集控调度数据专网设备，并由集控调度 数据专网通过2M 接口接入系统SDH 设备。

（3）谢家沟、柳林子沟、两河口、文昌沟远动101数据可靠、 实时、准确传输至三道桥集控中心省调和地调PCM 设备，并由集控 中心省调和地调PCM 设备通过2M 接口接入系统SDH 设备。 （4）根据调度数据网设计及批复，谢家沟、柳林子沟通过光端 机2M 通道直接接入集控中心调度数据网汇聚路由器；两河口、文昌 沟通过2M 协议转换器经光纤通道将调度数据传输至集控中心调度数 据网交换机，经过纵向认证加密后上传至集控中心调度数据网汇聚路 由器；再通过2M 接入系统SDH 。

综上：各电站具体设备配置如下：

（1）三道桥电站已配置由扬州国电华讯电气有限公司提供的155M/622M设备，配置如下：

41

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（2）在流域行政管理中心（生活区）已配置由扬州国电华讯电气有限公司提供的155M 设备，配置如下：

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（3）谢家沟电站配置（扬州国电华讯电气有限公司产品）

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（4）柳林子沟电站配置（扬州国电华讯电气有限公司产品）

45

（5）两河口电站配置（扬州国电华讯电气有限公司产品）

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（6）文昌沟电站配置（扬州国电华讯电气有限公司产品）

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3.4 集控中心工业电视

集控中心配置了可以集中显示流域内所有电站的视频监视系统，并配备了一台大屏幕，确保在集控中心能随时监视各电站的实时画面。

流域内各电站的视频监视信号均通过光纤及光端机传输至三道桥电站集控中心工业电视柜，所有视频信号均在集控中心采用硬盘录像机进行录像。

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4．集控中心管理制度

虽然，目前下索子沟流域仅只有三道桥电站投产，但集控中心在三道桥电站投产时已按设计及批复要求建成，流域其余电站接入时，不增加任何硬件设备，只是在软件上增加。因此，在管理方面也是按照集控中心要求进行的，制定了如下管理制度：

（1）集控中心运行管理制度； （2）集控中心运行操作制度； （3）集控中心调度联系管理制度； （4）集控中心反事故预案； （5）集控中心应急预案；

上述相关制度已通过OMS 系统上报省电力公司。

5．附图一：下索子流域集控监控系统网络结构图 附图二：下索子流域光纤通信示意图

附件：康定县吉能水电开发有限责任公司调度 数据网接入及二次系统安全防护工程初步设计

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