中小型水电站监控系统及其软件设计
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摘要
目前，中小水电站是我国重点支持发展的能源建设。国内大型水电站应用计
算机监控已很普遍，但由于中小水电站由于具有现场信号简单，经济条件有限等
特点，水电站的计算机监控系统就具有其特殊性。
本文以某小型水电站为对象，既参考了大型水电站的监控模式和过程生产中
的微机控制，又充分考虑到中小水电站的运行特点，研究中小水电站的微机监控
系统的基本要求、结构配置及其实现方法，主要介绍了中小水电站监控系统的研
制工作。
本文首先介绍了水电站监控系统的基本原理和主要功能，以及中小水电站自
动化设计特点，在此基础上，本文提出了研究对象小型水电站监控系统的结构配
置方案，并详细介绍了水电站监控系统软件系统的研制情况。
本文的重点是结合先进的软件、网络技术阐述了主监控软件、数据库系统和
动画生成系统的总体设计思想、设计方法、主要功能的实现和特点。
本文同时也重点阐述了中小水电站经济运行中的负荷最优分配，针对某小型
水电站的实际情况，对不同的优化算法加以分析和比较，选取了动态规划法，开
发出了相应的软件并进行了实例验证。
At present, building medium or small hydropower plants is an important electric
power development way in China. In our country, we use SCADA system(supervisory
control and data acquisition) in big hydropower plants at large. But because small
hydropower plants have some characteristics, for example local signals are simple,
economic conditon is limit and so, the SCADA system of hydropower plant has its
particularity.
Taking a small hydropower plant as object, referring to inspection and control
mode and computer control at porcess production of big hydropower plant, as well
as sufficiently considering the course charicteristic of medium and small hydropower
plants, this thesis studies basic demands, configuration and realizable methods for
SCADA system of small hydropower plant. This thesis mostly introduces the job of
developing application software for SCADA system of medium or small hydropower
plant.
Firstly fundamental principles and main functions of SCADA system are
illustrated. Automation designs of medium and small hydropower plant are also
prensented. Based on above sections, configuration scheme of SCADA system of
medium and small hydropower plant is proposed, and then application software
system of SCADA system is described in detail.
Combining advanced techniques of software and network , the thesis especially
elaborates collective design ideas, devoloping methods, basic structure , main
function realization and characteristics of software running behind including DBMS,
active picture generation system.
In additon, the thesis especially elaborates load allocation among the ecnomic
operation in medium or small hydropower plants. In allusion to practical instance of a
small hydropower plant, analyzing and comparing different optimization arithmetics,
dynamic programming arithmetics is choosed. As well, programs of the optimization
technology in economic operation of medium or small hydropower plants are
developed, and are validated by example.
算机监控已很普遍，但由于中小水电站由于具有现场信号简单，经济条件有限等
特点，水电站的计算机监控系统就具有其特殊性。
本文以某小型水电站为对象，既参考了大型水电站的监控模式和过程生产中
的微机控制，又充分考虑到中小水电站的运行特点，研究中小水电站的微机监控
系统的基本要求、结构配置及其实现方法，主要介绍了中小水电站监控系统的研
制工作。
本文首先介绍了水电站监控系统的基本原理和主要功能，以及中小水电站自
动化设计特点，在此基础上，本文提出了研究对象小型水电站监控系统的结构配
置方案，并详细介绍了水电站监控系统软件系统的研制情况。
本文的重点是结合先进的软件、网络技术阐述了主监控软件、数据库系统和
动画生成系统的总体设计思想、设计方法、主要功能的实现和特点。
本文同时也重点阐述了中小水电站经济运行中的负荷最优分配，针对某小型
水电站的实际情况，对不同的优化算法加以分析和比较，选取了动态规划法，开
发出了相应的软件并进行了实例验证。
At present, building medium or small hydropower plants is an important electric
power development way in China. In our country, we use SCADA system(supervisory
control and data acquisition) in big hydropower plants at large. But because small
hydropower plants have some characteristics, for example local signals are simple,
economic conditon is limit and so, the SCADA system of hydropower plant has its
particularity.
Taking a small hydropower plant as object, referring to inspection and control
mode and computer control at porcess production of big hydropower plant, as well
as sufficiently considering the course charicteristic of medium and small hydropower
plants, this thesis studies basic demands, configuration and realizable methods for
SCADA system of small hydropower plant. This thesis mostly introduces the job of
developing application software for SCADA system of medium or small hydropower
plant.
Firstly fundamental principles and main functions of SCADA system are
illustrated. Automation designs of medium and small hydropower plant are also
prensented. Based on above sections, configuration scheme of SCADA system of
medium and small hydropower plant is proposed, and then application software
system of SCADA system is described in detail.
Combining advanced techniques of software and network , the thesis especially
elaborates collective design ideas, devoloping methods, basic structure , main
function realization and characteristics of software running behind including DBMS,
active picture generation system.
In additon, the thesis especially elaborates load allocation among the ecnomic
operation in medium or small hydropower plants. In allusion to practical instance of a
small hydropower plant, analyzing and comparing different optimization arithmetics,
dynamic programming arithmetics is choosed. As well, programs of the optimization
technology in economic operation of medium or small hydropower plants are
developed, and are validated by example.
引文
[1] 《水电站自动化》 刘忠源，徐睦书著，水利电力出版社，
[2] 《水电站经济运行原理》 张勇传著， 中国水利电力出版社
[3] 《21世纪水电开发国际会议论文集》 中国水利电力出版社
[4] 《水电能优化管理》 张勇传著， 华中工学院出版社
[5] 《水电站机电设备运行与检修技术问答》 李启荣著，中国电力出版社
[6] 《小型水电站及其运行和维护》 程钢，龙燕，杨海平著，重庆大学出版社
[7] 《小水电工程初级指南》 欧洲小水电协会著，中国水利水电出版社
[8l 《SQL自学通》 Ryan K.Stephens,Ronald R.Plew著，机械工业出版社
[9] 《数据库原理及其应用》 丁玉琦著，东北财经大学出版社
[10] 《Visual Basic6.0开发指南》 陈惟奇，张军著，清华大学出版社
[11] 《Visual Basic Active X编程实例祥解》 王清贤，王红，王磊著，清华大学出版社
[12] 《小型水电站运行管理》，编写组著，水利出版社
[13] 《Visual Basic 6.0编程技巧与实例分析》，刘恩涛，赵耀峰著，中国水利水电出版社
[14] 《水电厂计算机时实监控系统》，王为，于涤，杜飞翔著，《自动化博览》，1999年第3期
[15] 《梯级水电厂生产实时决策信息系统设计与开发》，凌世河著，《电力系统自动化》，2000年第2期
[16] 《白石水电站微机监控系统设计》，蔡浏，张玉坤，焦力猛著，《水利水电技术》，2000年第3期
[17] 《白云山水库调度管理系统设计与开发》，齐鄂荣，叶家生《中国农村水利水电》，1999年第2期
[18] 《柴石滩电站计算机监控系统配置及主要功能》，禹向东著，《云南水力发电》，1999年第3期
[19] 《电力生产实时管理信息系统的设计与开发》，凌世河著，《华中电力》，1999年第5期
[20] 《鲁布革水电厂计算机监控系统的更新改造》，庞敏，汪福明著，《水力发电》，1999年第9期
[21] 《面向对象技术及其在电力系统中的应用》，范文清，幕志恒著，《电力系统自动化》，1998年第12期
[22] 《隔河岩水电厂计算机监控系统的改造与完善》，程登贵著，《水力发电》，2000年第4期
[23] 《基于Visual Basic的实时测控软件设计》，于复生，艾兴，王晓晨，王景海著，《微型电脑应用》，2000年第16卷第2期
[24] 《开放分布式水电厂计算机监控系统的软硬件选型》，，陆晓波著，《广西电力技术》，1999年第1期
[25] 《计算机网络技术在变电站自动化系统中的应用》，任雁铭，马师模，《电力自动化设备》，2000年第20卷第6期
[26] 《智能控制技术在水电厂自动化中的应用》，杨晓菊，罗南华著，《东北水利电力》，1998年第9期
[27] 《水电厂设备监测》，滕小羽，唐国庆著，《电力系统自动化》，2000年第5期
[28] 《中小型水电站监控模式探讨》，杨芝雄著，《云南水力发电》，2000年第16卷第2期
[29] 《SSJ—1000型计算机监控系统升级改造》，黄德志著，《电力系统自动化》，1998年第22卷第4期
[30] 《安砂水电厂监控控系统的设计和运行》，黄松青著，《福建电力与电工》，2000年第20卷第2期
[31] 《白山梯级水电厂监控系统及基础自动化改造》，王德宽，张毅，刘晓波，于亚军，刘守茹，耿瑞杰著，《水力发电》，1999年第9期
[32] 《大型项目管理软件PJV3.2在水电工程中的应用》，曹志宇著，《人民长江》，1999年第2期
[33] 《水轮发电机组闭环开机控制规律的研究》，康玲，姜铁兵，叶鲁卿著，《水利学报》，1999年第10期
[34] 《富春江水电厂计算机监控系统的技术改造》，贾桂清，张启明，王惠民著，《水力发电》1999年第9期
[35] 《面向用户开放型水电厂微机监控装置及应用》，刘洪著，《华中电力》，1998年第11卷第5期
[36] 《Power System Techology》,Torsten Cegrell,BRITISH PRESS
[37] 《Open System Procurement:A Migration Strategy》 ,G. Dckwell and G. KilIian,IEEE Trans on Power System, 1993,vol.8 NO.2
[38] http://166.111.88.20/index.htm
[40] http://www.nari-china.com/
[41] http://www. i-power. com.cn/ipower/index.htm
[42] http://166.111.88.20/cjndocs
[43] http://www.hydr. tsinghua.edu.cn/department/lianjie.htm
[2] 《水电站经济运行原理》 张勇传著， 中国水利电力出版社
[3] 《21世纪水电开发国际会议论文集》 中国水利电力出版社
[4] 《水电能优化管理》 张勇传著， 华中工学院出版社
[5] 《水电站机电设备运行与检修技术问答》 李启荣著，中国电力出版社
[6] 《小型水电站及其运行和维护》 程钢，龙燕，杨海平著，重庆大学出版社
[7] 《小水电工程初级指南》 欧洲小水电协会著，中国水利水电出版社
[8l 《SQL自学通》 Ryan K.Stephens,Ronald R.Plew著，机械工业出版社
[9] 《数据库原理及其应用》 丁玉琦著，东北财经大学出版社
[10] 《Visual Basic6.0开发指南》 陈惟奇，张军著，清华大学出版社
[11] 《Visual Basic Active X编程实例祥解》 王清贤，王红，王磊著，清华大学出版社
[12] 《小型水电站运行管理》，编写组著，水利出版社
[13] 《Visual Basic 6.0编程技巧与实例分析》，刘恩涛，赵耀峰著，中国水利水电出版社
[14] 《水电厂计算机时实监控系统》，王为，于涤，杜飞翔著，《自动化博览》，1999年第3期
[15] 《梯级水电厂生产实时决策信息系统设计与开发》，凌世河著，《电力系统自动化》，2000年第2期
[16] 《白石水电站微机监控系统设计》，蔡浏，张玉坤，焦力猛著，《水利水电技术》，2000年第3期
[17] 《白云山水库调度管理系统设计与开发》，齐鄂荣，叶家生《中国农村水利水电》，1999年第2期
[18] 《柴石滩电站计算机监控系统配置及主要功能》，禹向东著，《云南水力发电》，1999年第3期
[19] 《电力生产实时管理信息系统的设计与开发》，凌世河著，《华中电力》，1999年第5期
[20] 《鲁布革水电厂计算机监控系统的更新改造》，庞敏，汪福明著，《水力发电》，1999年第9期
[21] 《面向对象技术及其在电力系统中的应用》，范文清，幕志恒著，《电力系统自动化》，1998年第12期
[22] 《隔河岩水电厂计算机监控系统的改造与完善》，程登贵著，《水力发电》，2000年第4期
[23] 《基于Visual Basic的实时测控软件设计》，于复生，艾兴，王晓晨，王景海著，《微型电脑应用》，2000年第16卷第2期
[24] 《开放分布式水电厂计算机监控系统的软硬件选型》，，陆晓波著，《广西电力技术》，1999年第1期
[25] 《计算机网络技术在变电站自动化系统中的应用》，任雁铭，马师模，《电力自动化设备》，2000年第20卷第6期
[26] 《智能控制技术在水电厂自动化中的应用》，杨晓菊，罗南华著，《东北水利电力》，1998年第9期
[27] 《水电厂设备监测》，滕小羽，唐国庆著，《电力系统自动化》，2000年第5期
[28] 《中小型水电站监控模式探讨》，杨芝雄著，《云南水力发电》，2000年第16卷第2期
[29] 《SSJ—1000型计算机监控系统升级改造》，黄德志著，《电力系统自动化》，1998年第22卷第4期
[30] 《安砂水电厂监控控系统的设计和运行》，黄松青著，《福建电力与电工》，2000年第20卷第2期
[31] 《白山梯级水电厂监控系统及基础自动化改造》，王德宽，张毅，刘晓波，于亚军，刘守茹，耿瑞杰著，《水力发电》，1999年第9期
[32] 《大型项目管理软件PJV3.2在水电工程中的应用》，曹志宇著，《人民长江》，1999年第2期
[33] 《水轮发电机组闭环开机控制规律的研究》，康玲，姜铁兵，叶鲁卿著，《水利学报》，1999年第10期
[34] 《富春江水电厂计算机监控系统的技术改造》，贾桂清，张启明，王惠民著，《水力发电》1999年第9期
[35] 《面向用户开放型水电厂微机监控装置及应用》，刘洪著，《华中电力》，1998年第11卷第5期
[36] 《Power System Techology》,Torsten Cegrell,BRITISH PRESS
[37] 《Open System Procurement:A Migration Strategy》 ,G. Dckwell and G. KilIian,IEEE Trans on Power System, 1993,vol.8 NO.2
[38] http://166.111.88.20/index.htm
[40] http://www.nari-china.com/
[41] http://www. i-power. com.cn/ipower/index.htm
[42] http://166.111.88.20/cjndocs
[43] http://www.hydr. tsinghua.edu.cn/department/lianjie.htm