水电站计算机监控系统黑启动功能探讨

张蓉晖

摘 要 水电站的黑启动主要是在全厂失压的条件下，利用柴油发电机或者水轮发电机自启动等方式，将发电机组逐步恢复。通过计算机监控系统完成黑启动的功能，是水电站一种非常重要的自我恢复厂用电的方式。本文主要分析研究水电站计算机监控系统黑启动功能，以供参考。

关键词 水电站;计算机;监控系统;黑启动功能

1水电站黑启动概述

对于一般的常规水电站，黑启动主要是在全厂失压的条件下利用直流系统蓄电池提供的直流电以及相应的辅助设备液压系统存储的液压能量，逐步将水轮发电机组开到空转，并且逐步带动励磁系统恢复整个厂用电。要想完成上述操作，单单通过运行人员使用手动操作的方式，是无法在短期内完成，通过计算机监控系统来完成一键黑启动功能快速启动，能确保电力系统的快速恢复[1]。

2监控系统实现黑启动的具体方法分析

为了保证黑启动功能的快速实现，要进行下位机PLC程序的处理和修改，为了减少原逻辑程序受到的影响，可以让各个LCU之间添加一定的黑启动程序，并且独立于逻辑程序段，在不同程序段当中实现，这样可以更好的方便阅读和处理。

机组LCU的PLC程序修改是为了让机组从停机态到待机态的转换加快，需要进行流程简化，这样可以确保在安全的条件下快速完成机组从停机到空转的整个流程。如果需带主变升压，应先将出口断路器进行无压合闸，接着下发黑启动指令完成励磁系统的带主变升压工作，逐步开始进行电力系统的恢复。

3黑启动流程的实现方法

通过计算机监控系统来完成一键黑启动的功能，如何让各LCU之间进行密切的配合，完成不同控制指令，是黑启动流程控制过程中的关键。

在黑启动功能实现过程中，一种是由上位机完成整个宏观控制工作，保证黑启动流程的进行，另一种是由现地控制单元来控制黑启动的流程。

3.1 上位机完成黑启动流程的控制工作

上位机利用监控软系统进行黑启动流程的编写，而后委派相关运行人员进行黑启动指令的下发，这样可以逐步利用监控软件自行进行整个黑启动的流程控制，并且分布将控制指令下发给相应的下位LCU，通过这些指令完成对应逻辑控制的执行，并且注意监控下位机LCU上传的执行结果和数据，以便更好地保证黑启动流程的正确执行。如下图所示：

在实现的过程中主要包含两个部分，一个部分为上位机控制部分，第二个部分为下位机执行部分。上位机控制过程中，需要注意加强软件编写黑启动流程的优化，通过黑启动要求的各执行步骤分步进行控制命令下发，并且判断每一步执行命令的结果是否正确，以便确定后续下发命令。下位机部分主要对黑启动的PLC逻辑程序进行编写，并且依照控制指令来进行操作，准确地对控制逻辑进行执行，以便完成相应的设备动作。

3.2 下位机进行黑启动的流程控制方法

利用下位机来完成黑启动流程控制工作，如下图所示，首先從人机界面下达黑启动命令，主要输入到公用LCU当中，公用LCU依照黑启动流程进行控制逻辑的设计，并且对黑启动的关键流程进行调用和执行，将控制令下发给机组LCU以及开关站LCU完成相应的操作，在机组LCU和开关站LCU获得公用LCU的控制指令之后，有针对性地进行控制操作，并且将获取的数据上传给公用LCU。

在实际操作过程中，运行的主要是下位机部分，通过公用LCU依照启动流程、逻辑程序来逐步进行其他LCU的控制，并且一次将指令下发，判断指令是否已经有效执行，确保后续工作的展开。

3.3 两种方法的对比分析

对两种方法进行比对，发现方法1主要利用上位机对整个系黑启动的流程进行控制和监视，需要监控系统软件具有自动执行和流程编写的能力，而第2种方法主要利用公用LCU的逻辑程序来全方位的对黑启动流程进行控制。在通过比较之后可以发现上位机和下位机之间的可靠通讯是非常重要的。方法1涉及的工作量相对较小，而且更容易实现。方法2则需要公用LCU和其他LCU之间的有效数据通信，逻辑程序修改量相对较大，涉及工作面广，工作量大，实现不易。综合而言，使用第1种方法较为合适。

4结束语

水电机组在实际应用的过程中具有黑启动的功能对电站自身的安全运行具有很大的帮助，也有利于电网系统的安全稳定运行。在实践当中一定要重视细节的控制，提高电网系统安全、稳定运行的效率。

参考文献

[1] 旷熊，彭兴东，张皓月，等.智能化水电站计算机监控系统的功能设想与探讨[J].水电站机电技术，2018，41（7）：21-22，68.