数字化水电站进水阀控制结构的制作方法

本实用新型涉及数字化水电站领域，具体为一种基于IEC61850通信标准，以数字化方式进行控制的数字化水电站进水阀控制结构。

背景技术：

目前，传统水电站的进水阀普遍采用PLC，即可编程逻辑控制器来进行监控，在进水阀旁设置现地控制柜，实现进水阀的自动控制和现地手动控制，自动控制由PLC闭环完成，计算机监控系统的控制命令及所需的少量自动化元件均通过电缆以开关量、模拟量形式输入至控制设备中，控制设备的控制命令主要通过电缆以开关量形式输出至相应电磁阀等驱动设备，进水阀的状态、故障信号经控制设备通过电缆以开关量形式输出至机组LCU中，从而完成对进水阀的完整监控。

传统的控制结构，采用电缆以开关量、模拟量形式进行信号传输，有传输信息数量有限，抗干扰能力差，传输距离短，远程控制不便等缺点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的就是进水阀传统控制结构中，采用电缆以开关量、模拟量形式进行信号传输，所产生的的各种问题，提供一种基于IEC61850通信标准，采用光纤以数字化方式进行控制的数字化水电站进水阀控制结构。

本实用新型的数字化水电站进水阀控制结构，设置在数字化水电站自动化体系中，该体系由三层两网组成，三层包括站控层、单元层和过程层，两网包括站控层网络和过程层网络，其特征在于该控制结构包括上位机系统、机组LCU、数字化进水阀控制装置以及自动化采集元件，上位机系统设置在站控层，机组LCU与数字化进水阀控制装置设置在单元层，自动化采集元件设置在过程层；数字化进水阀控制装置纵向向上通过站控层网络与上位机系统连接，纵向向下通过过程层网络与自动化采集元件连接，横向与机组LCU连接。

所述的自动化采集元件包括锁定开关、密封装置、主阀、旁通阀以及电磁阀，自动化采集元件各部件均通过电缆与数字化进水阀控制装置连接。

所述的数字化进水阀控制装置与上位机系统、机组LCU之间通过光纤连接，数字化进水阀控制装置与自动化采集元件之间通过电缆连接，连接协议符合IEC61850通信标准。

数据采集和信息交互方式如下：

1）自动化采集元件采用电缆，以开关量形式将信号上传至数字化进水阀控制装置，数字化进水阀控制装置的PLC根据机组LCU通过站控层网络下发的命令，结合自动化采集元件的信号，完成控制逻辑运算，并通过电缆输出控制命令至自动化采集元件，以实现控制；

2）数字化进水阀控制装置将与机组顺控相关的状态量、故障量通过光纤传送至机组LCU，同时将所有状态量、故障量通过站控层网络上传至上位机系统；

3）上位机系统则通过机组LCU利用站控层网络下发命令至数字化进水阀控制系统。

本实用新型的数字化水电站进水阀控制结构，从实际需要出发，将进水阀中的自动化采集元件仍维持通过电缆以开关量形式输入至数字化进水阀控制装置的模式不变，降低设计及建造成本；同时，鉴于数字化进水阀控制装置与上位机系统、机组LCU有广泛的信息交换，因此通过光纤以网络形式共享方式和上位机系统、机组LCU进行数字化通信，传输给上位机系统；有效的增加了传输信息数量，扩大了传输距离，提高了抗干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，站控层1，单元层2，过程层3，上位机系统4，机组LCU 5，数字化进水阀控制装置6，自动化采集元件7。

具体实施方式

实施例1：一种数字化水电站进水阀控制结构，设置在数字化水电站自动化体系中，该体系由三层两网组成，三层包括站控层1、单元层2和过程层3，两网包括站控层1网络和过程层3网络，其特征在于该控制结构包括上位机系统4、机组LCU 5、数字化进水阀控制装置6以及自动化采集元件7，上位机系统4设置在站控层1，机组LCU 5与数字化进水阀控制装置6设置在单元层2，自动化采集元件7设置在过程层3，数字化进水阀控制装置6纵向向上通过站控层1网络与上位机系统4连接，纵向向下通过过程层3网络与自动化采集元件7连接，横向与机组LCU 5连接；自动化采集元件7包括锁定开关、密封装置、主阀、旁通阀以及电磁阀，自动化采集元件7各部件均通过电缆与数字化进水阀控制装置6连接。

数字化进水阀控制装置6与上位机系统4、机组LCU 5之间通过光纤连接，数字化进水阀控制装置6与自动化采集元件7之间通过电缆连接，连接协议采用IEC61850通信标准。

数据采集和信息交互方式如下：

1）自动化采集元件7采用电缆，以开关量形式将信号上传至数字化进水阀控制装置6，数字化进水阀控制装置6的PLC根据机组LCU 5通过站控层1网络下发的命令，结合自动化采集元件7的信号，完成控制逻辑运算，并通过电缆输出控制命令至自动化采集元件7，以实现控制；

2）数字化进水阀控制装置6将与机组顺控相关的状态量、故障量通过光纤传送至机组LCU 5，同时将所有状态量、故障量通过站控层1网络上传至上位机系统4；

3）上位机系统4则通过机组LCU 5利用站控层1网络下发命令至数字化进水阀控制系统。