一、产品介绍
电站LCU(现地控制单元)屏柜是机组自动化控制的中枢,遵循《DL/T 578 水电厂计算机监控系统基本技术条件》。整机采用模块化抗震设计(2260×800×600mm),主体为2.5mm镀锌钢板(IP55防护),内置三区独立单元:
• 控制核心区:
三重化PLC系统(扫描周期≤10ms),支持32路AI(±0.1%精度)/64路DI(分辨率1ms)
配备7英寸工业触屏(实时显示机组状态曲线)
• 电源保护区:
双路AC220V+DC220V输入(无缝切换≤5ms)
防雷模块(40kA 8/20μs波形防护)
• 通信接口区:
双光纤环网(IEC 61850 MMS协议)
4路RS485(Modbus RTU扩展I/O)
工作温度-25℃~60℃,通过IEC 60255-22四级抗扰度认证,MTBF≥15万小时,适应水电站高湿振动环境。
二、工作原理
电站LCU(现地控制单元)屏柜系统执行四级闭环控制:
1. 全息数据采集
• 同步监测:
o 水力参数:水头(±0.1m)、流量(超声波±1%)、蜗壳压力(0~6MPa)
o 机械量:摆度(>80μm报警)、轴位移(>0.3mm跳机)、键相脉冲
o 电气量:机组功率(0.2S级)、定子温度(Pt100)
2. 智能控制层
• 机组启停逻辑:
开机序列:技术供水投运→刹车解除→励磁投切→同期并网(≤180s)
停机序列:减负荷→逆变灭磁→机械制动(≤300s)
• 工况转换控制:
发电→调相模式切换(导叶关闭+无功调节)
水泵模式启动(叶轮角度自适应调整)
3. 安全联锁保护
• 三重跳闸机制:
电气保护(过速115%Ne)→ 机械保护(轴承>75℃)→ 水力保护(压力钢管破裂)
• 振动保护体系:
摆度频谱分析(识别转子不平衡/轴线偏移)
自动避振控制(避开0.8~1.2倍转频共振区)
4. 协同交互层
• 与厂级监控系统通信:
实时上传机组状态(数据刷新≤1s)
接收AGC/AVC指令(调节速率≤1.5%Pe/s)
• 现地/远程模式切换:
断网时独立执行预设控制策略(本地存储≥72h)
三、主要功能及特点
1、核心监控功能
• 全工况覆盖控制
支持发电/调相/水泵/检修四种模式
黑启动能力(柴油机0→100%负载≤10s)
• 辅机智能联动
技术供水系统PID调节(压力波动≤±0.1MPa)
油压装置自动补气(液位控制±1mm)
2、技术创新性
• 水力模型融合
协联控制器存储16组水头-导叶关系曲线
空化裕度保护(基于吸出高度限负荷)
• 毫秒级响应
事故停机指令→导叶关闭完成≤2s
甩负荷至15%Pe时间≤1.5s
3、安全防护体系
• 五防联锁设计
导叶锁锭未拔出禁止开机
调相运行时禁止开冷却水
电气检修强制机械闭锁
• 防误操作机制
操作票分步确认(漏项自动提醒)
参数修改双人复核
4、运维支持功能
• 三维故障分析
跳闸事件关联录波/振动/温度数据
自动生成检修工单(定位故障设备)
• 预测性维护
推力瓦磨损趋势分析(>0.02mm/月预警)
主轴密封寿命评估(漏水增量模型)
5、水电专属优化
• 水锤防护策略
压力钢管分段关闭逻辑(压力上升≤15%)
调压井水位波动抑制
• 生态流量保障
按最小下泄流量自动控制泄洪闸门
四、获取专属电站LCU(现地控制单元)屏柜方案与报价
提供水轮机型号(轴流/混流)、调速器类型及机组容量,即可获取定制方案:含控制逻辑图、I/O点表、冗余配置清单及全生命周期成本模型。