水电站计算机监控系统概论.docx

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1、水电站计算机监控系统概论水电站计算机监控系统概论水电站计算机监控系统是利用数字电子计算机对水电站的电能生产过程进行的一种控制。采用计算机控制的目的，是为了提高水电站的自动化水平，提高水电站的供电质量，提高水电站的安全运行水平，提高水电站的劳动生产率和经济效益。在水电站计算机监控系统中，人们用电子计算机代替传统自动控制中的控制器和控制方法，使控制过程更合理、更灵活、更及时。因此，计算机控制比传统的自动控制和自动化技术有更多的优越性和更大的经济效益。但是，计算机控制的实现仍然与传统的自动控制和自动化技术有着密切的联系，可以说，计算机控制系统是传统的自动控制技术与计算机技术相结合的产物。水电厂计算机

2、监控系统是一门涉及多种学科和新技术的综合性科学技术，近年来有了较大的进展。尤其是随着数字电子计算机（以下简称计算机）性能不断提高，价格不断降低，使得计算机在工业生产过程控制、以致水电厂自动化中的应用愈来愈更为广泛。它的应用对水电厂生产带来了巨大的效益，标志着自动化技术发生的重大变革。第一节计算机监控系统发展概况和应用意义第一台数字电子计算机于 1946年正式投入运行。开始，计算机只用于军事领域。第二次世界大战后不久，人们就着手将计算机应用于非军事领域。从应用的情况来看，计算机应用于生产控制过程，大体上经历了试验阶段、实用和普及阶段以及分级控制阶段。 1952 年首先在化工生产中实现自动测量和数

3、据处理。1954 年开始用计算机进行开环控制，操作人员可以根据计算机的分析 结果进行参数的调节控制。 1958 年工业上第一台闭环计算机在化工生产中投入运行。由于当时计算机的价格昂贵，可靠性也差一些，因此，计算机控制的发展还是比较缓慢的。 70 中代以后，由于小型计算机及微型计算机的功能大大扩展，价格也比较便宜，同时可靠性有了进一步的提高，使计算控控制技术在化工、机械、纺织、航天、交通、冶金、电站等各行各业中，得到了广泛的应用。水电厂计算机监控系统的发展经历了人工监控，电话调度和远动化 （测、遥信、遥调、遥控）监控以及以计算机为核心，以现代数据通信为基础的计算机监控系统等三个阶段。最早将计算机

4、用到水电厂计算机监控系统的是美国，那还是二十世纪的 60 年代，由于当时的计算机体积大、性能差、缺乏软件支持，所以当时的监控系统只能承担电厂运行参数的记录和报警等。 70 年代，国外计算机在水电厂得到了比较广泛的应用，完成的功能也比较复杂。 1974 年美国在哥伦比亚河梯级电站的大古力水电站实现闭环控制。大古力水电站现在装机容量为600万kW,是世界上第一个实现闭环控制的最大的水电站，尽管它的控制系统存在许多不足，直到现在还在不断地进行改进，但它是水电站计算机控制发展史上的一个重要里程碑。 70 年代以后，随着计算机技术向较高的水平的不断发展，不论是硬件的集成度、可靠性、经济性和综合技术指标，

5、还是软件配置的丰富程度和适应性等方面，都使得计算机在水电站监控系统中应用条件日趋成熟，已能承担起重要的角色。从那时开始，一些工业发达国家，在水电站中逐步采用计算机监控系统，取得了显著的效益。从应用的水平上看，各国是不平衡的，其中美国、日本、法国等国家处于领先地位。在我国，水电厂自动化应用计算机起步较晚，专业技术人员短缺，计算机资源不足，应用范围还较窄，深度也较浅。较早的主要进行以数据采集为主的试验和研究工作。六五期间，开始了以重点对水电厂计算机监控、水轮发电机调速、励磁调节、水情自动测报等方面的科研和应用试点工作。如以浑江梯级及永定河梯级水电站，富春江及葛洲坝水电厂为代表的计算机监控系统的试点

6、；在个别电厂上进行的以微机调速和励磁调节的试点，黄龙滩的水情自动测报，第二松花江的水情自动测报及水库调度自动化的试点等，这些都取得了一定的成效。在七五期间又有了新的突破。 1987 年 10 月，原水利电力部在南京召开了全国水电厂自动化技术总结和规划落实工作会议，在总结经验的基础上，制定了七五期间水电厂自动化计算机应用规划 。按照规划要求，七五期间，我国将有包括葛洲坝、格鲁布、白山、浑江、永定河等 30 个左右的水电厂实现计算机监控和经济运行，其中五个水电站梯级实现实时经济调度，一个水电厂将试点无人值班。并且明确了通过七五规划的实现，促使我国水电厂自动化方面应用计算机技术从科研试验走上实用推广

7、的战略目标。通过执行八五规划的近十年来，我国水电厂自动化水平有了很大的提高，已有几十个水电厂实现了计算机监控。并对几个无人值班，少人值守的电站进行了重点实施，目前已取得了一些经验，这些成果和经验对我国水电厂计算机监控系统的发展必将发挥很好的推动作用。隔河岩电厂的计算机监控系统，取消了常规控制部分，采用了加拿大CAE公司供货，由cae和长委合作开发的、国内首次实现的全计算机监控系统。该系统已于1993顺利投入运行，代表了国外 90年代初水电厂计算机监控系统的发展水平。水电厂计算机监控系统之所以被引起如此的关注，并得以如此高速的发展，主要在于它具备有完成自动化功能的性能条件，即它具有大的存贮容量，

8、快的运算速度和高的精确度等。实践证明：水电厂应用计算机监控系统对提高自动化水平，保证安全运行，提高经济效益，改善劳动条件，促进技术进步都具有十分重要的意义。首先，实施计算机监控有利于提高水电厂运行可靠性。水电厂机组启停频繁，工况和出力变化迅速。梯级水电厂更是机组台数相对较多，分布范围广，运行方式复杂。这些均要求水电厂必须具有较高的自动化水平。实现全厂或全梯级的计算机监控，不仅能对影响全厂、全梯级安全运行的主要设备、关键设备进行可靠的监视，并能对故障、事故的发生给予自动报警和登录，给出故障处理指导，这不仅有利于及时排除故障，而且可以防止误操作。而对于威胁安全运行的事故则能自动实施停机保护，有利于

9、预防事故的扩大，保证设备的安全。从而，大大提高了水电厂的安全运行可靠性。其次，实施计算机监控有利于提高水电厂的经济运行水平。经济运行是水电厂（特别是梯级水电厂）提高经济效益的重要手段。梯级水电厂的经济运行包括水库的优化调度，梯级各站的负荷优化分配和站内机组的优化组合。监控系统的经济运行和相应的控制软件，能够根据水情测报系统提供的实时信息自动完成以上各级优化，从而大大提高了水能利用率。同时，可以减少机组启停次数和因此而引起的无益空转时间，达到节水多发电的目的。对于梯级水电厂而言，实现计算机监控经济运行，至少可提高经济效益2%。据有关资料，法国罗纳河梯级水电厂改用计算机集中监控之后，效益增加了4%

10、；杜朗斯河维尔登河电厂群采用计算机监控后的效益增达16%。对于大中型电厂和梯级电厂，实施计算机监控的效益是极为可观的。最后，实施计算机监控有利于提高劳动生产率。与水电开发较早和自动化水平较高的国家相比，我国水电管理模式和职工劳动生产率处于一个相对较低的层次。据有关资料，国际水电装机万千瓦占用职工人数，先进的达0.10.7人必KW 而我国，较好的是广州抽水蓄能电厂为0.7人/万KW 而黄龙滩水电厂则达到了 53人/万KW,其余的中小型电厂的情况就更不用列举了。为适应电力工业生产的需要，改革水电厂长期以来落后的管理局面，电力工业部正式提出水电厂实现无人值班（少人值守）的装备政策，以此带动整个水电厂

11、生产管理体制的改革，促进水电厂的技术进步，提高水电厂的安全经济运行水平，达到提高经济效益、社会效益的目的。从世界的范围来看，水电站的计算机监控系统正在蓬勃发展。但还处于不断更新、变化的阶段，还没有形成典型的系统，各国的计算机监控系统很少是完全相同的。随着当今世界计算机科学飞速的发展，硬件和软件的更新换代周期不断减小。可以预计，这将会对水电厂计算机监控系统带来新的变革，产生更为深远的影响。面对水电站计算机应用繁重而艰巨的任务，人才培养和专业队伍建设显得十分重要。希望通过教材内容的学习，能了解计算机在水电站中应用的知识，掌握必要的理论基础，以及提高用于解决实际工作的能力，适应水电厂计算机监控发展的

12、需要。第二节水电厂计算机监控系统的主要任务水电厂的计算机监控系统所担负的任务是多种多样的，一般依不同规模、不同形式和不同的投资而有所不同，但不外乎有以下几种主要任务：2.1 发电过程自动控制水电站水轮发电机组的开停、发电、调相状态的转换，发电机的并列运行，机组有功功率及无功功率的调节，进水闸门开闭以及开度的调节，以及辅助设备的自动控制等，都可以通过计算机发出有关命令而自动执行。此外，诸如对梯级电站的经济运行，电力系统的稳定控制，最佳励磁的控制，等等，都可以由计算机来完成。2.2 安全监视安全监视包括大坝的安全监测、水库防洪监测和对运行设备的监视等内容。2.2.1 大坝安全监测 大坝安全监测是对

13、水电站大坝、厂房、溢洪道、船闸等水工建筑物的 监测，包括对大坝的位移、温度、应力、渗漏等参数的测量和显示。大坝的安全与否，影响十分重大。过去对大坝的监测做了不少工作，但总的来说，相当不系统、不全面。现在，计算机进入了控制领域， 为做好这方面的工作提供了很有利的条件。2.2.2 水库防洪监测 水库防洪是涉及到水电站建筑物的安全和下游人民生命财产安全的重 大问题。一个完整的水电站计算机监控系统，应该具有预报这部分功 能，即应该设置水文预报系统。一般情况下，该预报系统可以根据水 情测报系统提供的水文资料进行水力资源的计算，为运行人员提供决 策资料。而在洪水季节，则应根据各方面送来的水文资料进行洪水预

14、 报，进行洪水调度计算，进行溢拱闸门的开启计算，等等。2.2.3 对运行设备的监视 计算机监控系统对水电站运行中的发电机、水轮机及一些辅助设备的 各项参数进行巡回检测，当发现这些设备的有关参数超过规定的上、下限值时，计算机便发出越限警报。对某些重要设备的关健参数，可 以设置趋势记录，一旦发现有异常趋势，计算机便发出相应的警告， 运行人员可以及时采取措施，防患于未然。同时，对于某些需要长期 保留的重要数据，可以记入历史数据库，供以后查巡和分析之用。以上第三点属于计算机监控系统的基本任务。而对于第一和第二点可根据电厂的具体情况取舍。2.3 自动处理事故 水电站出现的事故往往是突然的，时间很短促，运

15、行人员很难对事故 的性质作出准确的分析判断。在没有计算机控制时，对事故的判断和 处理，在很大程度上取决于值班人员的经验。在设置了计算机监控系 统后，计算机便对水电站的设备进行在线监视，对运行设备的各种参 数进行记录和存贮，一旦发生事故，计算机便对事故进行分析，然后 再执行有关的事故处理程序，使事故得到及时的处理，同时还记录了 事故的性质、发生的时间和地点。2.4 最优发电控制计算机对水电站的控制，最直接的目的就是进行最优的发电控制。控制的主要目的如下：(1)根据电力系统对水电站有功功率的需要，调节水轮机导叶的开度， 输入所需的水量。(2)保证机组的最优配合和负荷的最优分配。当水电站接受上一级调

16、度 下达的发电任务之后，水电站运行人员必须根据本电站的机组数、各 机组的技术性能，进行合理的组合，使各机组发挥最高的效率，使整 个电站以最小的耗水量发出最多的电能。为了达到这个目的，必须制 定合理的数学计算模型，由计算机进行计算，将各种可能运行组合的 结果进好比较，筛选出最优方案。(3)保证水电站的电压质量及无功功率的合理分配。这项工作，由运行人员根据电力系统对本电站的要求，给计算机输入控制电站母线电压的上下限值，将无功功率分配给各发电机组。2.5 水库的经济运行计算机要对库区的雨量和水位资料进行计算，给出短期的水文预报；有条件的时候，还要根据水情测报系统提供的资料，进行长期的水文预报。根据这

17、两项预报，计算出 24h 的流量过程线，在给定的负荷调整范围内，由计算机给出 24h 负荷运行建议，供调度人员选用；更长时间的流量过程线，可以进行更长时间内的调度预报。这些工作是水电站经济运行的基础，也是合理利用水能资源所必须进行的工作。第三节水电厂计算机监控系统基本模式水电厂计算机监控系统的模式可根据计算机在水电厂监控系统中的作用和采用的控制方式两个方面来划分。3.1 水电厂计算机监控系统的模式根据计算机在水电厂监控系统中的作用可划分为三种系统，其结构模式和特点分述如下。3.1.1 计算机辅助监控系统(CASC)采用这种模式时电厂的控制操作主要仍由常规的自动装置来完成，计算机监控系统主要实现

18、运行监视、数据采集、数据处理、事件记录、打印制表和经济运行计算等功能。这样可提高电厂的安全运行和自动化管理水平，并可取得一定的经济效益。采用这种模式，运行中计算机监控部分即使发生故障，水电厂仍能维持正常运行，只是部分功能暂时不能实现。这种模式对计算机监控系统的性能要求可以低些，因而其投资也较低，比较容易实现。3.1.2 以计算机为基础的监控系统(CBSC)CBS炼统的特点是水电厂的主要监控功能均由计算机监控系统完成，常规的控制装置可以取消，仅保留一小部分现地操作控制设备在特殊情况下备用。采用这种模式，对计算机监控系统的性能有很高的要求，随着计算机及电子技术的发展，应用冗余技术，配置双 CPU多

19、CPU的装置均能满足水电厂监控系统可靠性的要求，使监控系统的利用率接近100% CBS苏统是水电厂实现计算机监控的发展方向，目前国内许多大、中型水电厂均采用这种系统。3.1.3 计算机与常规装置双重监控系统 (CCSC)采用CCSCI统，水电厂具备两套各自独立的监控系统可以相互备用，这是一种由CASC?式向CBSC?式过渡的一种系统。随着计算机监控系统运行经验日益丰富及装置可靠性的提高，今后会有更多的电厂采用CBS方式系统。综上所述，以常规自动化装置为基础的计算机辅助监控系统(CASC优点为当计算机系统发生故障时，仍能维持电厂的正常运行，只是暂时失去部分功能；缺点是整个系统的功能比较低，对整个

20、电厂自动化水平的提高有一定限制。这种系统只能是一种过渡模式，最终还是要向CBSC奠式发展。而计算机与常规装置双重监控系统(CCSC)最大优点是可靠性很高，由于保留着较完善的常规控制系统，会使系统复杂，并增加设计、安装调试等工作量及自动化系统的造价。同CASCI统一样随着计算机技术的发展，特别是计算机系统可靠性的大大提高，ccsCR统也会逐渐向cbsC统转化。以计算机为基础的监控系统 (CBS湃今后水电厂实现计算机监控的主要方向，目前国内外大中型 水电厂基本上都采用这种模式。在实际运行中具有极高的可利用率。3.2 计算机监控系统的控制方式根据计算机在水电厂监控系统中的控制方式划分，其结构模式和特

21、点分述如下。3.2.1 集中式监控系统设置一台或两台计算机对整个水电厂进行集中监视、控制，构成集中式监控系统。首先，由于水电厂所有信息都要送到计算机进行处理，所有操作、控制命令都由计算机发出，因而计算机故障，将导致全系统瘫痪。其次，生产过程所需采集的状态和参数均直接引入计算机，当机组台数较多时，将使现场敷设电缆过多、过长。随着微机技术的发展，计算机价格日益降低，目前大、中型水电厂均不采用集中式监控系统方式。在一些机组台数不多，控制功能要求较简单的中、小型水电厂中，仍然可以采用这种方式的监控系统。3.2.2 分散式监控系统分散式监控系统是指以功能分散为主要特征，使监控系统实现负载分散，危险分散，

22、功能分散，地域分散。就水电厂生产过程监控系统的功能而言，主要是数据采集、控制调节和事件记录等功能，因此可以按照这些功能设立多套相应的设备，独立完成各自的功能。功能分散式监控系统并设有解决信息过于集中的问题，某个单功能装置计算机故障，则全厂功能因这部分功能将全部丧失，影响较大。近 年来，多为分布式监控系统所取代。3.2.3 分布式监控系统分布式监控系统是指以控制对象分散为主要特征。就水电厂而言，控制对象主要是水轮发电机组、辅助设备、开关站、公用设备、闸门及船闸等。按控制对象为单元设置多套相应的装置，构成水电厂的现地控制单元，完成控制对象的数据采集和处理、机组等主要设备的控制和调节及装置的数据通信

23、等功能。水电厂采用分布式处理一般与电厂分层控制结合起来，形成水电厂分层、分布式控制系统。这种模式在国内外水电厂得到日益广泛的应用。3.2.4 全开放、全分布式监控系统这是近年来发展并得到广泛注意的一种工业控制系统。开放系统概念的形成经历了不少阶段。计算机技术的飞速发展，使硬件升级换代周期不断缩短，由最初的 510 年缩短到目前的 23 年或更短。与此同时，硬件费用不断下降，而软件费用比重却在不断上升，尤其是用户的应用软件投资更显得重要。为此，提出了全新的开放系统观念，即： (1应用软件可移植性；(2)不同系统之间的相互操作性；(3)用户的可移植性。这种新系统是围绕着应用软件接口标准、网络通信接

24、口标准和用户操作接口标准，遵循国际组织ieee iso iec等有关标准组成一个开放式的网络，采用以开放式网络操作系统为基础的计算机操作系统。根据分布控制对象而设置的现地控制单元（LCU）也按标准通用规约接入网络。这样形成的系统，除具有上述各类模式的优点外，最大的特点是具有开放性，同时系统扩展、升级更新都非常方便。其应用软件可以在新设备、新环境下运行，保护了用户的利益，实现了应用软件的移植。如前所述，对于我国的具体情况，在机组台数少、机组容量小、主接线简单和送变电设备较少的小型水电厂，采用集中式监控系统可以节省投资，是小型水电厂计算机监控系统的一种参考模式。而分散式监控系统如前所述是在水电厂计

25、算机控制应用过程发展中形成的，但由于水电厂生产过程的特点，许多功能不可能截然分开，与分布式监控系统比较，其缺点尤为明显。分布式监控系统其特点是按控制对象进行分散，为适应水电厂的生产和管理方式，在分布式的基础上又发展形成了分层、分布式监控系统结构模式。在网络通信支持下的分层、分布式水电厂计算机监控系统，是今后大中型水电厂较好的选择。全开放、全分布式监控系统是近年来在分布式系统基础上，整个系统各设备都遵循有关国际规约接入一个全开放的网络，并采用开放式操作系统。这样，可以共享资源，硬件的增减、更换也很方便，只要符合规约的设备均可接入。这是今后大中型水电厂计算机监控系统模式发展的方向。第四节水电厂计算

26、机监控系统的名词术语及其基本要求本 节解释一些用于水电厂计算机监控系统的基本名词及一般水电厂对计 算机监控系统的基本要求。如对所述内容的理解有困难，可先跳过此节，先学习后面的内容。4.1 基本名词解释1、电站级(或主控级)(PowerPlantLeve1)指水电厂中央控制一级。2、现地控制单元(LocalControlUnit)：指水电厂被控设备按单元划分后 在现地建立的针对某单元的控制设备。3、人机接口(Man-Machineinteface)：指操作人员与计算机监控系统 设备的联系。等同人机通信或人机联系。4、通讯接口(CommunicationInteface)：计算机与标准通信系统之间

27、的 接口。5、局部网(LocalAreaNetwork局部区域计算机网络的简称。6、点设备(Point)：输入输出接口设备。点的分类含义如下：1)报警点(AlarmPoint)：它用于输入能产生报警功能的信息。2)累加点(AccumuEatorPoint)它接收脉冲数字输入信号，累加到脉冲 计数的总数中去。在计算机监控系统通常用于电能的计量。3)模拟点(AnalogPointy它输入模拟量完成模数转换。4)控制点(Contr01Point)：它输出实现控制功能的信息。5)指示(状态)点(Indication(Status)Point,它接收作为指示功能的数字信 号输入。6)事件顺序点(Sequ

28、enceofEventPoint(SOE)它接收实现寄存事件顺序 功能的数字信号输入。7)备用点(SparePoint)指没有被使用但已经配好线和有设备的点。8)布线点(WiredPoint)：这些点的公用设备、布线和空间位置均已提供, 要使用这些点只需要加入硬插件。9)空位点(SpaceonPoint)机柜中留下的点设备空间位置，可供将来添 加插件、设备、机箱和布线。八数字量(DigitalQuantity)：用编码脉冲或状态所代表的变量。8、模拟量(AnalogQuantity)：连续变化量，它被数字化并用标量表不。9、数据(Data)：数字量或模拟量含义的数值表示。10、比特串(BitR

29、ate)：传送二进制位的速度。单位为每秒传送的位数。11、波特(Baud)：信号传输速度的一种单位。它等于每秒内离散状态 或信号事件的个数。在每个信号事件表示一个二进制位的情况下，波特和每秒比特数一样，在异步传输中，波特是调制串的单位，它是单位间隔的倒数。若单位间隔的宽度是 20ms，则调制串是50波特。12、信息(Information) ：根据数据表示形式中所用的约定赋予数据的根据数据表示形式中所用的约定赋予数据的意义。13、报文(Message用于传递信息的字符有序序列。14、事件(Event)：系统或设备状态的离散变化。15、分辨率(Resolution)：被测量可能被识别的最小值。1

30、6、事件分辨率(EventResolution)事件发生时间的可识别的最小值17、状态（State）：指元件或部件所处的状态。例如，逻辑 0或1。18、状况（status）:描述一个点或一台设备或一个软件工作状况的信息。例如，点报警状态，点禁扫状态。19、禁止（Disable）：阻止某个特定事件处理的命令或条件。20、允许（Enable）：允许某个特定事件处理的命令或条件。21、人工操作（ManualOperation）：通过人机接口对被控设备进行操作。22、响应时间（ResponseTime）从启动某一i操作到得到结果之间的时 间。23、平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFai

31、lures（MTBF）工作设备的故障之间所能期望的间隔时间 （小时 ） 。24、平均维修时间（MeanTimetoRepair（MTTR）使故障设备恢复正常工作所能期望的时间（小时 ）。25、电磁相容性（Electromagnetica11yCompatibility（EMC）设备对外界 电磁场容忍能力的一种量度。26、电磁干扰（ElectromagneticInterference（EMI）从设备中辐射出的 电磁场的一种量度。27、有功功率联合控制（JointControlofActivePowerF在电厂内调整有功功率以如此方式进行，即让被控制的多台发电机组的行为同单台机组的行为一样。其发

32、电机联合组成和执行控制规律是按照电厂控制任务特性来确定的。28、无功功率联合控制(JointControlofReactivePower)在电厂内调整无功功串以如此方式进行，即让被控制的多台发电机组的行为同单台机组的行为一样。其发电机联合组成和执行控制规律是按照电厂控制任务特性来确定的。29、厂内自动发电控制(AutomaticGenerationControl(AGC)水电站自动发电控制是电力系统自动发电控制的一个子系统。它的任务是：在满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的方式控制整个电站的有功功率来满足系统的需要。30、厂内自动电压控制(AutomaticVoltageContro1)：

33、水电站自动电压控制是电力系统自动电压控制的一个子系统。它的任务是按厂内高压母线电压及全厂的无功功率进行优化实时控制，以满足电力系统的需要。4.2计算机监控系统的可靠性及有效利用率水电厂生产关系到国民经济建设和人民的日常生活，其生产是昼夜连续不断的，任何原因造成短时间中断对电力生产都会造成很大的经济损失。所谓计算机系统及设备的可靠性，就是在给定条件下系统和设备能够持续保持正确工作的能力，或正确的功能可维持的时间，它常用平均故障间隔时间(MTBF声衡量，单位为小时。除了可靠性外，衡量一个计算机系统和设备还应考虑当故障后的可维护性。所谓可维护性是指系统和设备进行维护、修理的难易程度，它是用平均故障修

34、复时间（MTTRf量的，单位为小时。综合上面两方面的因素可用计算机系统的有效利用率A 来表征，定义为下式：国外对工业控制机的有效利用率提出99.95的指标，即要求一年时间中停机不得超过4 小时。我国在1995 年 12月制定的水电厂计算机监控系统基本技术条件， DL/T578-95 中对其可靠性和可维修性指标也有明确规定：1 、系统中任何设备的单个元件故障不应造成关键性故障（或使外部设备误动作 ）。2、系统设备的MTBF应满足如下要求：主控计算机（含磁盘）8000小 时；现地控制单元装置 16000小时。3、可维修性参数平均修复时间（MTTR用制造单位提供，当不包括管理辅助时间和运送时间时，一

35、般可取0.51 小时。4、系统在电厂验收的可用性指标（或有效利用率）分为99.9、 99.7和 99.5三档。提高计算机可靠性及有效利用率的方法很多，如采用高可靠性器件和部件，应用冗余技术，以及系统的重构技术等。4.3 实时响应性水电厂控制系统对实时性要求非常高，特别是直接数字控制系统担负着过程调节的功能，关系到过渡过程的品质。此外，作为监控系统的一个重要指标，在发生事故的情况下，也要求其对事件记录的分辨率能够达到 5ms 以下。为了满足实时性的要求，计算机必要有足够高的时钟频率，品质优良的操作系统和丰富的指令，多级的优先中断，合理的控制系统布局等。对系统实时性要求一般为：1 、状态和报警点采

36、集周期： 1s 或 2s；2、模拟点采集周期：电量：1s或2s；非电量：130s；3、事件顺序记录点（soe辨率：1级 20ms； 2级 10ms； 3级 5ms。4 、现地控制单元级装置接受控制命令到开始执行的时间应小于1s。5、供事件顺序记录使用的时钟同步精度应高于所要求的事件分辨率。6、电站级的响应能力应该满足系统数据采集、人机接口、控制功能和系统通信的时间要求。7、电站级数据采集时间包括单元级数据采集时间和相应数据再采入电站级数据库的时间，后者应不超过12s。8、人机接口响应时间：调用新画面的半图形显示响应时间：2s（90%画面）；调用新画面的全图形显示响应时间： 3s（90%画面）在

37、已显示画面上实时数据刷新时间从数据库刷新后算起不超过12s；操作员执行命令发出到控制单元回答显示的时间不超过13s；报警或事件产生到画面字符显示和发出音响的时间不得超过2s。9、电站级控制功能的响应时间：有功功率联合控制任务执行周期可取315s；无功功率联合控制任务执行周期可取6s、12s、3min；自动经济运行功能处理周期时间可取516min。4.4 可适应性和可扩展性水电厂依赖于自然条件和电力系统的结构，不同电厂其自动化系统都可能有一些不同之处，甚至是很大的差别。一个成熟的计算机监控系统，不仅是在对电站实现控制体现有良好的工作特性，同时在作少量的软、硬件加工后就能适应于一类水电厂的开发应用

38、，这会对设计者和用户带来很大的方便，节约资金，缩短投运的周期。另一方面，一个水电厂监控系统功能随着电力系统的发展也可能有一些改进和提高，这就要求计算机系统无论在硬件和软件上都有可能方便地进行功能和性能扩展。有些工作，如画面重构、控制功能的增减等，甚至可由用户自己来完成。对控制计算机定型化和系列标准化，有关部委主管部门和研制单位已作了一定的工作。然而，由于计算机工业高速发展，以及控制理论研究成果日新月异，通用化还很难如愿以偿。尽管如此，目前一些成果和产品，已充分考虑到用户的需要，采用总线制、硬件和软件的模块化等，以便于计算机系统的形成和扩展。4.5 良好的抗干扰和防振性能水电厂计算机监控系统处在

39、一定不良的环境条件下工作，一般都存在有强电磁场干扰，整个厂房，包括中控室和计算机房均有明显的机械振动；机械传感设备所处环境温度较高等。这些环境条件对计算机提出了附加要求，在系统设计和装置技术上必须妥善处理，稍加疏忽都会带来不可收拾的严重后果。4.6 灵活方便的人机联系功能水电厂是在运行人员的监护下工作的，控制系统必须向运行人员随时提供反映设备运行工况的信息，同时又能随时接受运行人员的各种命令。一个好的控制系统必须具备灵活方便的人机联系功能，这就要求计算机系统有完善的硬件配置和相应的软件支持。水电厂设备和对象不同对计算机控制系统的要求是不一样的，应该以保证实现其基本功能为主要目的，不应该盲目的追求各方面的高标准要求，因为这会过份的增加系统的复杂程度和资源的浪费。一般来说，根据实际情况应有所侧重。系统结构应以满足功能的前题下力求简单实用。