置控制保护系统可以共用水电站控制保护系统的部分硬件，从而大大减小了生物质发电装置的固定投资。在实际应用中，可节省生物质发电装置DCS控制保护系统投资60%?85%。如果全国50%的中小型水电站在增加生物质发电装置时采用本发明的DCS控制保护系统，可节约生物质发电装置DCS系统投资20?30亿元，并且可以降低生物质发电装置运行固定成本3?5亿元。
[0021]在采用本发明的DCS控制保护系统时，每个生物质发电装置可减少运行维护人员4?8人，如果全国50%的中小型水电站按本发明的方法设置生物质发电装置，可降低生物质发电装置运行成本20?40亿元，提高了企业劳动生产率。
[0022]本发明是本发明人公开的《水电站增加生物质发电装置的资源综合利用方法》的水电站控制保护系统的升级系统，可以推动水能资源、生物质资源以及水电站存量资产的综合利用和价值最大化，能够促进生物质发电装置与水电站配套建设，提高水电站和生物质发电装置的综合效益，推进能源农业和能源林业发展，帮助边远地区农牧民脱贫致富。
[0023]本发明的DCS控制保护系统可以在原有的水电站控制保护系统的基础上进行升级改造，不仅节约了生物质发电保护装置的固定投资，同时也显著降低了生物质发电装置的运行成本。此外，本发明中的水电站控制保护系统与生物质发电控制保护装置具有良好的网络总线与通信协议一致性，因而DCS控制保护系统运行可靠，维护方便。
【附图说明】
[0024]图1是本发明中DCS控制保护系统简图；
[0025]图2是实施例2的DCS控制保护系统简图；
[0026]图3是实施例3的DCS控制保护系统简图；
[0027]图4是实施例4的DCS控制保护系统简图。
[0028]附图标记列表
[0029]1:主服务器2:备用服务器3:操作站
[0030]4:安防工作站5:通讯管理机/以太网交换机
[0031]6:生物质发电机组IXU7:生物质公用IXU
[0032]8:水轮发电机组IXU9:水电站公用IXU
[0033]10:生物质发电机保护测控屏11:水电站发电机保护测控屏
[0034]12:线路保护屏13:主变保护测控屏
[0035]14:安防设施15:通讯电缆
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0037]如图1所示为本发明的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统简图。本发明的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统包括原水电站控制保护系统和新增的与其网络总线与通信协议一致的生物质发电控制保护装置。生物质发电控制保护装置包括生物质发电机组IXU6、生物质公用IXU7以及生物质发电机保护测控屏10。
[0038]原水电站控制保护系统包括服务器1、操作站3、安防工作站4、通讯管理机或以太网交换机5、水轮发电机组LCU8、水电站公用LCU9、水电站发电机保护测控屏11、线路保护屏
12、主变保护测控屏13、安防设施14、通讯电缆15、北斗或GPS授时装置、调制解调器和打印机。
[0039]前述生物质发电机组IXU6、生物质公用LCU7以及生物质发电机保护测控屏10均连接至水电站控制保护系统中的通讯电缆15上。通讯电缆15经由调制解调器连接至电网调度中心。
[0040]下面就本发明的DCS控制保护系统(以下简称DCS系统)组成及原理作简要阐述:[0041 ] 1、DCS系统配置原则及方案
[0042]为满足原水电站和新增的生物质发电装置的生产要求，保证设备安全、可靠运行，提高水电站和新增的生物质发电装置的运转率，本控制保护系统在原水电站微机控制保护系统的基础上，增加与水电站控制保护系统总线和通讯协议一致的生物质发电机组控制保护系统，从而升级为技术先进、性能可靠的DCS控制系统，在维持对原水电站的控制保护的基础上，同时实现对增加的生物质发电装置进行集中监视、操作和分散控制，可有效提高电控设备的可靠性和可维护性，实现控制、监视、操作的现代化，降低生物质发电装置投资。生物质发电控制子系统设备采用现场优先的控制方式。
[0043]2、DCS计算机控制系统配置
[0044]DCS系统由原水电站控制保护系统的服务器1、操作站3、安防工作站4、通讯管理机或以太网交换机5、水轮发电机组LCU8、水电站公用LCU9、水电站发电机保护测控屏11、线路保护屏12、主变保护测控屏13、安防设施14、通讯电缆15、北斗或GPS授时装置、调制解调器、打印机以及新增的生物质发电机组LCU6、生物质公用LCU7以及生物质发电机保护测控屏10组成。控制范围为原水电站的水轮发电机组、水电站公用设备、生物质发电机组、生物质公用设备(包括原料预处理及输送、生物质锅炉或气化炉)，保护设备包括水电站发电机保护测控屏、线路保护屏、主变保护测控屏、生物质发电机保护测控屏，即包括完整的水电站和增加的生物质发电系统。将原水电站中心控制室升级为新的DCS控制室，监控系统采用服务器/客户机方式。生物质发电生产子系统现场控制站由生产规模确定。DCS系统设两台操作站、两台服务器(一台主服务器，一台备用服务器，且互为备用)。系统的通信网络(主干网)为原水电站的总线型PLC微机监控保护系统或工业以太网DCS微机监控保护系统。网络传输协议也与原水电站的网络传输协议一致。
[0045]DCS控制室设UPS电源，以供DCS系统控制室及操作站用，在交流电源消失的情况下保持一定时间的供电，以便对DCS系统的数据做保护性处理并使现场仪表及设备运行至安全位置，并对工艺做紧急处理，防止故障发生。
[0046]3、生物质发电装置的现场控制站
[0047]生物质发电装置的现场控制站用于完成现场信号的采集，完成设备电机的顺序逻辑控制，完成生产过程参数的监测及过程回路的自动调节等，并通过通讯网络与操作站进行数据通讯。现场控制站各设一台UPS，供现场控制站使用。
[0048]4、操作站
[0049]在DCS控制室内设两台操作站，两台服务器，两台操作站分别对应原水电站和新增的生物质发电装置的各子系统。
[0050]操作站主要功能为:
[0051 ] (I)、具有动态设备状态显示和生产参数显示的流程图；
[0052](2)、生产设备组和单机起停操作面板以及设备运行状态显示；
[0053](3)、生产参数操作面板和生产参数分组显示；
[0054](4)、生产参数即时和历史趋势曲线显示；
[0055](5)、调节回路的详细显示及参数调整；
[0056](6)、生产状态报警总貌显示和详细显示；
[0057](7)、报警报告及生产参数报表生成及打印；
[0058](8)、当原水电站和新增的生物质发电装置发生事故、故障报警时，可显示和记录相关参数、显示报警处理提示，并可及时向巡检工和有关技术员的传呼机自动发出报警信息，便于及时排除故障；
[0059](9)、控制系统状态显示；
[0060](10)、权限管理及操作记录。
[0061]5、应用软件
[0062]为保证新增生物质发电机控制保护系统与原水电站控制保护系统兼容，新增的生物质发电机控制保护系统应与原水电站控制保护系统的总线及协议一致，若原来水电站的组态软件不适合生物质发电机组，可更换组态软件或者在此基础上升级开发解决。
[0063](I)、逻辑控制软件功能
[0064]对生产线上的所有电机，电动阀，电磁阀等生产设备，根据操作站上显示的流程图和操作面板，采用键盘及鼠标操作，通过现场控制站完成设备组选择、设备组逻辑联锁起停，单机起停，紧急停车和故障复位等。
[0065](