一．項目要求
水電站是將水能轉變?yōu)殡娔艿乃ρb置，它由各種水工建筑物，以及發(fā)電、變電、配電等機械、電氣設備，組成為一個有機的綜合體，互相配合，協(xié)同工作。
加強水電站運行數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲、曲線保存、報表的管理，實現(xiàn)監(jiān)控
系統(tǒng)要求，配套先進可靠的云平臺集中管理監(jiān)控系統(tǒng)。此次水電站云平臺項目建設目標要求系統(tǒng)應遵循標準化和平臺化原則滿足安全性、可靠性、創(chuàng)新性的要求，具備良好的可維護性和可擴展性，主要達到如下幾點要求：
①全廠生產(chǎn)過程的運行參數(shù)的采集、處理；
②全廠生產(chǎn)過程的安全監(jiān)視和實時報警；
③主設備運行狀態(tài)的監(jiān)視和主設備生產(chǎn)過程的遠程監(jiān)控；
④運行日志、電能量、故障次數(shù)、操作次數(shù)的統(tǒng)計和報表；
⑤主設備參數(shù)設置及修正；
⑥系統(tǒng)故障在線診斷；
⑦與上級部門通信及信息交流。
整個水電平臺水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計符合國家標準或國際標準。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標準化設計，提供開放的 接口，可與不同供應商的設備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。
能源數(shù)據(jù)采集器采用嵌入式實時 Linux 操作系統(tǒng)和的硬件結構，性能穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)整 體的穩(wěn)定，尤其適合在環(huán)境比較復雜、可靠性要求較高的環(huán)境中運行。WEB 系統(tǒng)平臺采用 J2EE 業(yè)內專業(yè)級的開發(fā)框架，滿足大數(shù)據(jù)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲和高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問請求。
系統(tǒng)開發(fā)運行平臺均采用當今通用的各種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，充分利用了我們在其它監(jiān)控 領域中成功應用的中間件和模塊，大大減少在系統(tǒng)平臺方面的投入，具有*的性價比。
基于組態(tài)軟件的設計理念，以一套通用平臺，解決能源數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)地 SCADA 監(jiān)控、云平臺數(shù) 據(jù)分析、手機 App 運維管理。四維一體的解決方案推動電力智能化。
整個系統(tǒng)具有進一步擴展功能的能力，可以很好的適應現(xiàn)代智能管控的需求。保證用戶在系統(tǒng)上 進行有效的開發(fā)和使用，并為今后的發(fā)展提供一個良好的環(huán)境?？沙浞掷煤捅Ｗo現(xiàn)有網(wǎng)絡資源 便于當前以及以后的擴建；平臺服務器具備擴展和堆疊能力，便于不同級別的中心整合與擴建， 系統(tǒng)必須具有很強的監(jiān)控點數(shù)、存儲空間擴容能力。
實用性
以實時數(shù)據(jù)庫為依托，可多用戶多畫面實時監(jiān)控、遠程控制、可連接多種報警設備*用戶 的監(jiān)控要求。
平臺監(jiān)控系統(tǒng)安全性在管理中是關鍵問題之一，安全性分為數(shù)據(jù)安全和信息安全，在上述三方面 有如下要求： 數(shù)據(jù)安全：對數(shù)據(jù)進行多級別、分布式的存儲，數(shù)據(jù)不容易受到破壞。數(shù)據(jù)的 AES 加密機制，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸過程中的安全，不會被截獲、篡改和利用； 信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數(shù)據(jù)庫，實行信息集中管理； 分級授權：對下屬管理員的應用功能、訪問范圍進行授權。由下屬管理員對所屬機構操作員的應用功能、訪問范圍進行授權和管理。
| 序 號 | 類別 | 監(jiān)測設備 | 作用 | 說明 |
| 1
| 機組LCU | PLC | 機組的順序控制 | |
| 機組數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 水機保護功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 交流數(shù)據(jù)采集 為機組出力提供可靠數(shù)據(jù) | |||
| 同期單元 | 完成機組同期并網(wǎng)功能，具備快速調節(jié)、快速并網(wǎng)、硬件閉鎖。包含手、自動同期功能
| |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動化元件提供可靠工作電源、冗余配置，寬限輸入，隔離輸出
| |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 就地顯示 控制操作 | |||
| 通訊管理機 | 勵磁系統(tǒng)、調速器系統(tǒng)、溫度采集、轉速測控、保護裝置、交流采樣、同期裝置等設備接入 | |||
| 2 | 開關站及公用LCU | PLC | 輔機控制 | |
| 數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 開關站交流數(shù)據(jù)采集 | |||
| 同期單元 | 完成機組同期并網(wǎng)功能，具備快速調節(jié)、快速并網(wǎng)、硬件閉鎖。包含手、自動同期功能
| |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動化元件提供可靠工作電源、冗余配置
| |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 本地監(jiān)控/操作 | |||
| 通訊管理機 | 直流系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、溫度采集、保護裝置、交流采樣、多點同期裝置等設備接入 | |||
| 3 | 開關站及公用LCU | PLC | 閘門控制 | |
| 數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 400V交流進線數(shù)據(jù)采集 | |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動化設備提供可靠工作電源、冗余配置 | |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 本地監(jiān)控/操作 | |||
| 通訊管理機 | 柴油發(fā)電機、水位測量儀、UPS電源等設備接入 |
表 1 - 監(jiān)測點列表
| 序號 | 采集數(shù)據(jù)名稱 | 類別 |
| 1 | 大壩水位 | 模擬量 |
| 2 | 水輪機軸瓦溫度 | 模擬量 |
| 3 | 水輪機水壓 | 模擬量 |
| 4 | 噴針開度 | 模擬量 |
| 5 | 導葉開度 | 模擬量 |
| 6 | 機有功功率 | 模擬量 |
| 7 | 機無功功率 | 模擬量 |
| 8 | 機功率因數(shù) | 模擬量 |
| 9 | 機組頻率 | 模擬量 |
| 10 | 機組機端電壓Uab | 模擬量 |
| 11 | 機組機端電壓Ubc | 模擬量 |
| 12 | 機組機端電壓Uca | 模擬量 |
| 13 | 機組機組電流Ia | 模擬量 |
| 14 | 機組機組電流Ib | 模擬量 |
| 15 | 機組機組電流Ic | 模擬量 |
| 16 | 機組系統(tǒng)電壓Uab | 模擬量 |
| 17 | 機組系統(tǒng)電壓Ubc | 模擬量 |
| 18 | 機組系統(tǒng)電壓Uca | 模擬量 |
| 19 | 機組開機 | 開關量 |
| 20 | 機組停機 | 開關量 |
| 21 | 機組復位 | 開關量 |
| 22 | 機組急停 | 開關量 |
| 23 | 機組自動 | 開關量 |
| 24 | 機組遠控 | 開關量 |
| 25 | 機組保護動作 | 開關量 |
| 26 | 機組出口合位 | 開關量 |
| 27 | 機組滅磁合位 | 開關量 |
| 28 | 機組主變QF合位 | 開關量 |
| 29 | 機組主變QF儲能 | 開關量 |
| 30 | 機組調速器增速 | 開關量 |
| 31 | 機組調速器減速 | 開關量 |
| 32 | 機組調速器低油壓 | 開關量 |
| 33 | 機組調速器故障 | 開關量 |
| 34 | 機組調速器急停 | 開關量 |
| 35 | 機組調速器復位 | 開關量 |
| 36 | 機組閘門全開 | 開關量 |
| 37 | 機組閘門全關 | 開關量 |
| 38 | 機組旁通閥全開 | 開關量 |
| 39 | 機組旁通閥全關 | 開關量 |
| 40 | 機組開主閥 | 開關量 |
| 41 | 機組關主閥 | 開關量 |
| 42 | 機組剎車投入 | 開關量 |
| 43 | 機組剎車退出 | 開關量 |
| 44 | 機組勵磁開機 | 開關量 |
| 45 | 機組勵磁停機 | 開關量 |
| 46 | 機組勵磁增磁 | 開關量 |
| 47 | 機組勵磁減磁 | 開關量 |
| 48 | 機組折向器投入 | 開關量 |
| 49 | 機組折向器退出 | 開關量 |
| 50 | 機組主變斷路器合閘 | 開關量 |
| 51 | 機組主變斷路器分閘 | 開關量 |
| 52 | 機組主變斷路器儲能 | 開關量 |
| 53 | 機組有功增 | 開關量 |
| 54 | 機組有功減 | 開關量 |
| 55 | 無功增 | 開關量 |
| 56 | 機組無功減 | 開關量 |
| 57 | 機組開環(huán)調節(jié) | 開關量 |
| 58 | 機組閉環(huán)調節(jié) | 開關量 |
| 59 | 機組水位調節(jié) | 開關量 |
| 60 | 機組快融熔斷 | 開關量 |
| 61 | 機組220V電壓異常 | 開關量 |
4.水電平臺水電站監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)拓撲圖
5.系統(tǒng)架構
根據(jù)數(shù)據(jù)的流向，設計系統(tǒng)分為五層架構：
6.數(shù)據(jù)采集和處理
能夠對各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)實時采集，能夠實時計算和分析， 可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警信息，并能向 SCADA 或其他系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)。
對設備狀態(tài)進行管理和分析，為優(yōu)化工藝提供數(shù)據(jù)支撐。
相關數(shù)據(jù)信息發(fā)布、瀏覽，報表和畫面等信息展示。
可進行系統(tǒng)配置、人員權限管理、數(shù)據(jù)備份。
云服務器或者私有服務器
1）內置組態(tài)軟件，工程人員可以快速與各種終端設備完成數(shù)據(jù)采集與通迅
2）內置實時數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)可以達到毫秒級刷新
3）內置 SQLite 數(shù)據(jù)庫，支持數(shù)據(jù)本地存儲
4）支持豐富的協(xié)議，包括：IEC101、103、104、modbus、DL/T645 規(guī)約以及
各類 PLC 設備的通信規(guī)約
5）支持采集器的遠程管理，包括上載配置、下載配置等，方便運維人員遠程
操作
6）支持數(shù)據(jù)的加密、斷點數(shù)據(jù)上傳
7）支持對通訊數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視功能
