2024年6月10日发(作者：纵清怡)
浅谈康扬水电站计算机监控系统布置及应用
摘要：本文着重介绍了青海省康扬水电站计算机监控系统的设
计，并针对灯泡贯流式水轮发电机组，阐述了 h9000v3.0系统的应
用特点及计算机监控系统配置工况。
关键词：水电站；计算机监控系统；h9000v3.0；机组lcu
0引言
康扬水电站位于青海省尖扎县和化隆县交界的黄河干流上，上
距李家峡水电站17km,下距公伯峡水电站53km,是黄河上游龙羊峡
至刘家峡河段梯级开发规划中拟建的七座中型电站中的第四座电
站。电站为低水头河床式水电站，装机容量为284mw，选用7台单
机容量40.75mw灯泡贯流式水轮发电机组，额定水头18.7m，水轮
机过流量为240.8㎡/s,发电机额定电压为10.5kv，4台主变压器，
主接线为扩大单元、单母线分段接线，出线为两路110kv线路。康
扬水电站采用的是中国水利水电科学院自动化所开发的h9000v3.0
计算机监控系统，2008年底全部投运。
1系统设计
康扬水电站计算机监控系统由电站控制中心系统和现地控制单
元组成，系统采用中国水利水电科学研究院的h9000v3.0全分布开
放式系统结构，操作员站、网络设备及主要控制均为冗余配置。而
电站控制中心系统与现地控制单元层之间采用100mb双快速以太网
连接，双网可自动或手动切换，大大增加了网络的可靠性能，网络
通讯采用高性能的网络交换机进行连接，系统具有较高的传输速率
和良好的抗电磁干扰能力。
1.1.电站控制中心系统的设备配置及功能
电站控制中心系统也称为厂站级控制层单元，主要以微机监控
为主，大系统设有五台微机工作站：其中两台为操作员站、两台为
数据库管理站、一台为工程师站，五台系统均选用sun公司的64
位solaris8（unix）操作系统。还有四台小系统微机工作站，操作
系统选用 windows 2000 server，主要用于厂内外通讯。
两台操作员工作站：采用双屏显示互为热备方式工作，一台完
成监视控制任务，另一台只进行正常信号、数据、图象等监视。当
监控站故障时，监视站自动或手动切为监控站，并完成对本厂的运
行监视和闭环控制，发布操作命令，实现人机界面管理，保证了运
行人员的远控操作等功能。
两台数据库管理工作站：主要实现整个电站的计算机监控系统
历史数据的管理，agc/avc数据的计算和处理，数据库在线更新及
离线计算，各图表曲线的生成，事故、故障信号的分析处理等功能。
一台工程师工作站：用于系统开发、编辑和修改应用软件，建
立数据库，系统故障诊断等工作。并且，离线设置时，对运行人员
进行初步培训，演示本厂设备的分合闸操作等工作。
三台通讯工作站：具体型号为hp workstation xw4100，安装
windows2000 server操作系统。其中两台为监控系统与调度的通讯，
该服务器各配有三块网卡，两块为内网卡与本监控系统两台内部网
络交换机连接，另外一块为外网卡与配置的两台外部网络交换机连
接，并通过通信系统提供的100m通信专线与省调度计算机系统连
接。通讯工作站采用iec870-5-104通信规约与调度进行通信，该
通讯站作为iec870-5-104通信从站，运行iec870-5-104通信规约
从站程序，负责监听调度主站的网络tcp连接请求，实时接受并应
答iec870-5-104通信规约主站的实时数据召唤和控制命令，并进
行应答，上送本电厂的遥测和遥信实时数据。另外一台为监控系统
与厂内的通讯，该服务器配有一个moxa 8串行口通讯卡(rs232 )，
扩展8个串行端口用来与各个通讯系统建立链路连接，采用modbus
通信规约并作为通信主站与作为通信从站的电能计费系统、直流屏
系统、南瑞安稳保护、主变南自保护、康吉回路许继保护。线路南
自保护系统等进行通信、运行modbus通信规约主站程序，完成通
信连接的建立，实时召唤接收并广播各个数据。
另外还有一台小系统语音报警站，具体型号为hp workstation
xw4100，安装windows2000 server操作系统。主要完成电话语音
查询，报警自动传呼，语音报警传输并支持打印等功能。
1.2现地层设备配置及功能
现地层采用现地控制单元与专用功能装置既相互配合，又相互
独立的设计原则，以提高系统的可靠性和整体性。lcu主机与外部
独立设备以通讯方式进行数据交换。电站有九套现地控制单元
（lcu），七台发电机组各一套，开关站一套、公用设备一套。
lcu主要完成监控对象的数据采集和数据预处理，自动接收从控
制中心上位机发出的命令及管理，并向网络传输数据信息。同时lcu
具有对其它设备的控制、调节操作和监视功能。lcu配备有现地操
作按钮和指示装置，当上位机离线时，仍有操作和监视功能。lcu
配备有现地操作按钮和指示装置，当上位机离线时，仍有操作和监
视功能。通讯采用plc直接上以太网的方案。
lcu现地人机接口单元选用日本digital公司的pro-face液晶
触摸屏，具有高可靠性，防尘、抗震、抗电磁干扰等性能。机组及
开关站lcu各配有一台wx-98g/x型微机准同期装置，机组所配为
单对象产品，开关站所配为多对象产品，均具有加减速，增减磁等
功能。并有自动测量开关合闸时间，自动调整pt电压、相位等功
能。
2网络结构和其它配置
系统配有一台cisco3700路由器，两台catalgst-2950局域网
交换机和两台hsc s3600 series广域网交换机，每台交换机提供
24路10/100mbp以太网接口，局域网交换机可满足与主控级各个服
务器、工作站及现地控制单元plc的网络连接，广域网交换机可满
足调度通信的连接，传输数据和接受命令。通信介质为双绞线和光
纤。这种网络结构具有良好的高可靠性、可扩充性、可移植性，支
持异型机网络互联及联网功能。
另外配有一台bss-3gps卫星同步时钟装置，作为监控系统的标
准时钟。并对系统进行时钟同步，卫星时钟与上位机主计算机进行
串行通讯，再通过网络使系统主干道上各计算机时钟与卫星时钟进
行同步。同时，bss-3gps卫星同步时钟系统脉冲编码输出可满足
plc soe模块对时的要求。
3结束语
康扬水电站机组控制软件是针对灯泡贯流式水轮发电机组的特
点及设计、制造方的特殊要求而设计。其特点主要为：系统采用开
放系统结构和成熟、可靠、标准化的硬件、软件和网络结构。计算
机自动化监控的使用，不仅可使机组经常处于工况和运行方式最
佳，而且提高机组运行小时和水能利用率。实际做到了电站的“无
人值班，少人值守”的要求。
参考文献：
（1） 杨春霞等，湖南洪江水电站计算机监控系统{j}，水电站
机电技术，2004,27（3）：14
（2） 水力发电厂计算机监控设计规定{m} 中国电力出版社，
1997，1~2
（3） 刘晓波，水电厂lcu若干设计原则及其发展趋势探讨{j}
水电站机电技术，2004，（3）：18-21
（4）方辉钦 现代水电厂计算机监控技术与试验{m} 中国电力
出版社 2004
2024年6月10日发(作者：纵清怡)
浅谈康扬水电站计算机监控系统布置及应用
摘要：本文着重介绍了青海省康扬水电站计算机监控系统的设
计，并针对灯泡贯流式水轮发电机组，阐述了 h9000v3.0系统的应
用特点及计算机监控系统配置工况。
关键词：水电站；计算机监控系统；h9000v3.0；机组lcu
0引言
康扬水电站位于青海省尖扎县和化隆县交界的黄河干流上，上
距李家峡水电站17km,下距公伯峡水电站53km,是黄河上游龙羊峡
至刘家峡河段梯级开发规划中拟建的七座中型电站中的第四座电
站。电站为低水头河床式水电站，装机容量为284mw，选用7台单
机容量40.75mw灯泡贯流式水轮发电机组，额定水头18.7m，水轮
机过流量为240.8㎡/s,发电机额定电压为10.5kv，4台主变压器，
主接线为扩大单元、单母线分段接线，出线为两路110kv线路。康
扬水电站采用的是中国水利水电科学院自动化所开发的h9000v3.0
计算机监控系统，2008年底全部投运。
1系统设计
康扬水电站计算机监控系统由电站控制中心系统和现地控制单
元组成，系统采用中国水利水电科学研究院的h9000v3.0全分布开
放式系统结构，操作员站、网络设备及主要控制均为冗余配置。而
电站控制中心系统与现地控制单元层之间采用100mb双快速以太网
连接，双网可自动或手动切换，大大增加了网络的可靠性能，网络
通讯采用高性能的网络交换机进行连接，系统具有较高的传输速率
和良好的抗电磁干扰能力。
1.1.电站控制中心系统的设备配置及功能
电站控制中心系统也称为厂站级控制层单元，主要以微机监控
为主，大系统设有五台微机工作站：其中两台为操作员站、两台为
数据库管理站、一台为工程师站，五台系统均选用sun公司的64
位solaris8（unix）操作系统。还有四台小系统微机工作站，操作
系统选用 windows 2000 server，主要用于厂内外通讯。
两台操作员工作站：采用双屏显示互为热备方式工作，一台完
成监视控制任务，另一台只进行正常信号、数据、图象等监视。当
监控站故障时，监视站自动或手动切为监控站，并完成对本厂的运
行监视和闭环控制，发布操作命令，实现人机界面管理，保证了运
行人员的远控操作等功能。
两台数据库管理工作站：主要实现整个电站的计算机监控系统
历史数据的管理，agc/avc数据的计算和处理，数据库在线更新及
离线计算，各图表曲线的生成，事故、故障信号的分析处理等功能。
一台工程师工作站：用于系统开发、编辑和修改应用软件，建
立数据库，系统故障诊断等工作。并且，离线设置时，对运行人员
进行初步培训，演示本厂设备的分合闸操作等工作。
三台通讯工作站：具体型号为hp workstation xw4100，安装
windows2000 server操作系统。其中两台为监控系统与调度的通讯，
该服务器各配有三块网卡，两块为内网卡与本监控系统两台内部网
络交换机连接，另外一块为外网卡与配置的两台外部网络交换机连
接，并通过通信系统提供的100m通信专线与省调度计算机系统连
接。通讯工作站采用iec870-5-104通信规约与调度进行通信，该
通讯站作为iec870-5-104通信从站，运行iec870-5-104通信规约
从站程序，负责监听调度主站的网络tcp连接请求，实时接受并应
答iec870-5-104通信规约主站的实时数据召唤和控制命令，并进
行应答，上送本电厂的遥测和遥信实时数据。另外一台为监控系统
与厂内的通讯，该服务器配有一个moxa 8串行口通讯卡(rs232 )，
扩展8个串行端口用来与各个通讯系统建立链路连接，采用modbus
通信规约并作为通信主站与作为通信从站的电能计费系统、直流屏
系统、南瑞安稳保护、主变南自保护、康吉回路许继保护。线路南
自保护系统等进行通信、运行modbus通信规约主站程序，完成通
信连接的建立，实时召唤接收并广播各个数据。
另外还有一台小系统语音报警站，具体型号为hp workstation
xw4100，安装windows2000 server操作系统。主要完成电话语音
查询，报警自动传呼，语音报警传输并支持打印等功能。
1.2现地层设备配置及功能
现地层采用现地控制单元与专用功能装置既相互配合，又相互
独立的设计原则，以提高系统的可靠性和整体性。lcu主机与外部
独立设备以通讯方式进行数据交换。电站有九套现地控制单元
（lcu），七台发电机组各一套，开关站一套、公用设备一套。
lcu主要完成监控对象的数据采集和数据预处理，自动接收从控
制中心上位机发出的命令及管理，并向网络传输数据信息。同时lcu
具有对其它设备的控制、调节操作和监视功能。lcu配备有现地操
作按钮和指示装置，当上位机离线时，仍有操作和监视功能。lcu
配备有现地操作按钮和指示装置，当上位机离线时，仍有操作和监
视功能。通讯采用plc直接上以太网的方案。
lcu现地人机接口单元选用日本digital公司的pro-face液晶
触摸屏，具有高可靠性，防尘、抗震、抗电磁干扰等性能。机组及
开关站lcu各配有一台wx-98g/x型微机准同期装置，机组所配为
单对象产品，开关站所配为多对象产品，均具有加减速，增减磁等
功能。并有自动测量开关合闸时间，自动调整pt电压、相位等功
能。
2网络结构和其它配置
系统配有一台cisco3700路由器，两台catalgst-2950局域网
交换机和两台hsc s3600 series广域网交换机，每台交换机提供
24路10/100mbp以太网接口，局域网交换机可满足与主控级各个服
务器、工作站及现地控制单元plc的网络连接，广域网交换机可满
足调度通信的连接，传输数据和接受命令。通信介质为双绞线和光
纤。这种网络结构具有良好的高可靠性、可扩充性、可移植性，支
持异型机网络互联及联网功能。
另外配有一台bss-3gps卫星同步时钟装置，作为监控系统的标
准时钟。并对系统进行时钟同步，卫星时钟与上位机主计算机进行
串行通讯，再通过网络使系统主干道上各计算机时钟与卫星时钟进
行同步。同时，bss-3gps卫星同步时钟系统脉冲编码输出可满足
plc soe模块对时的要求。
3结束语
康扬水电站机组控制软件是针对灯泡贯流式水轮发电机组的特
点及设计、制造方的特殊要求而设计。其特点主要为：系统采用开
放系统结构和成熟、可靠、标准化的硬件、软件和网络结构。计算
机自动化监控的使用，不仅可使机组经常处于工况和运行方式最
佳，而且提高机组运行小时和水能利用率。实际做到了电站的“无
人值班，少人值守”的要求。
参考文献：
（1） 杨春霞等，湖南洪江水电站计算机监控系统{j}，水电站
机电技术，2004,27（3）：14
（2） 水力发电厂计算机监控设计规定{m} 中国电力出版社，
1997，1~2
（3） 刘晓波，水电厂lcu若干设计原则及其发展趋势探讨{j}
水电站机电技术，2004，（3）：18-21
（4）方辉钦 现代水电厂计算机监控技术与试验{m} 中国电力
出版社 2004