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，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[3]。而我国水电厂的自动化是从80年代初单个功能装置研制开始的，我国计算机监控系统的发展过程以及典型的应用如表1所示。
年代 80年代初 80年代末 90年代中 21世纪初 典型的系统结构 功能分布的多微机监控系统 以设备单元分布的星型分层监控系统 基于开放系统的分布式监控系统 基于对象技术的分布式监控系统 几个应用实例 葛洲坝二江一期，富春江一期 丹江口一期，龙羊峡一期 葛洲坝二江，富春江，白山 红枫梯级，青溪，丹江口 标1 我国计算机监控系统发展过程表
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：
（1）以常规自动化装置为基础的计算机辅助监控系统(Computer Aided Supervisory Control System,简称CASC)
这种模式下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
5
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。
（2）以计算机为基础的监控系统(Computer Based Supervisory Control System,简称CBSC)
CBSC系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80%。
CBSC系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）以计算机及常规设备双重化配置的监控系统(Computer Convention Supervisory Control System,简称CCSC)
采用CCSC系统，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方式向CBSC方式过渡的一种系统。
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CBSC方式系统。
以常规自动化装置为基础的计算机辅助监控系统(CASC)的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模式发展。而计算机与常规装置双重监控系统(CCSC)的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
6
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CASC系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，CCSC系统也会逐渐向CBSC系统转化。以计算机为基础的监控系统(CBSC)是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。
1.3 本文的主要内容
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，即它具有更大的存贮容量，更快的运算速度和高的精确度等。
我国水电厂监控自动化技术从上世纪70年代末开始有较明显的起步，80年代在国内葛州坝等试点水电厂进行进口水电厂监控系统的消化吸收和国产监控系统的研制、开发并应用到实际运行中。经过数十年的科研投入，有自主知识产权的国产化水电厂计算机监控系统进入稳定成熟的应用推广期，如南瑞自控公司研制的SSJ-3000系统计算机监控系统在全国上百个水电厂得到推广和应用，技术水平接近或达到国外同类产品的技术水平。
本文以工作的红壁岩水电厂为例，对目前国内中小型水电厂常用的SSJ-3000型计算机监控系统在水电厂生产过程中的具体运用进行了详细描述： （1）首先介绍了红壁岩水电厂的具体情况及其设备。
红壁岩水电厂位于湖南省张家界市内，是大唐华银张家界水电有限公司在澧水流域中的一座一级水电厂，电厂共装机2台，采用卧式布置，水轮机型号GZ1250a-WP-430灯泡贯流式水轮机,单机额定容量6.2MW，年发电量1.8亿kwh。
7
在张家界地区电网中承担发电、调峰作用,并与上游的鱼潭，贺龙2个水电厂拟实行梯级调度管理,同时承担张家界市的防汛任务。
（2）其次，介绍了SSJ-3000型计算机监控系统在红壁岩水电厂的应用范围及其相关的技术参数。
红壁岩水电厂计算机监控系统主要包括水轮发电机组监控系统、开关站控制系统、水电站公用设备控制系统、水电站闸门自动控制系统等。电站控制层设备设在中央控制室，由主机操作员工作站、通讯工作站、主控制台、汉字打印机、GPS时钟同步装置、语音报警装置、UPS电源等组成。
（3）最后介绍了红壁岩水电厂针自身情况对SSJ-3000型计算机监控系统在使用过程中制定的相关技术使用规定及事故应对措施。
水电厂实施计算机监控系统，通过近年的实践，证明是十分成功的，人们体会到计算机监控系统的许多好处。它显著提高了电厂设备安全运行的可靠性，减轻了员工的劳动强度，实现了减人增益，为水电厂早日成功实现“无人值班(少人值守)”的管理模式提供了一个更高的起点和坚实的基础。
8
第 2 章 SSJ-3000型计算机监控系统
2.1 概述
从20世纪80年代起中国水电厂开始引进国外计算机监控系统技术并在国内集中科研企业开始研发至今, 经过数十年的科研投入，拥有自主知识产权的国产化水电站计算机监控系统已进入稳定成熟的应用推广期，如南瑞自控公司研制的SSJ-3000系统计算机监控系统在全国上百个水电站得到推广和应用，技术水平接近或达到国外同类产品的技术水平。
2.2 SSJ-3000型计算机监控系统拓扑系统
水电厂计算机监控系统网络拓扑结构的确定是一个综合、复杂的工作, 不是简单依据基础网络拓扑结构的冗余和可靠性指标所能确定的, 必须依据电站的规模、控制对象的数量和复杂性、设备分布状况、在电网中的地位和任务以及水电厂运行习惯等因素综合考虑, 同时不同拓扑结构网络的复杂性、冗余切换速度、经济性价比等特点也是网络选择的重要因素[4]。
红壁岩水电厂的SSJ-3000型计算机监控系统采用的拓扑系统是双星型网络结构。
双星形网络结构是在单星形结构的基础上发展而来的, 在同一个网络系统中设置完全独立的2套单星形结构, 所有终端设备均同时接在2台交换机上,从而解决了单星形网络结构没有冗余功能的缺陷。双星形网络具备了完整的冗余配置(设备冗余和链路冗余) , 具有很高的可靠性, 结构简单(星接方式) , 传输效率相
9