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第 19 卷 第 6 期 中国水利水电科学研究院学报 Vol.19 No.6
2021 年 12 月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research December，2021

文章编号：1672-3031（2021）06-0590-09

宝泉抽水蓄能电站计算机监控系统国产化改造方法研究

刘鹏龙 ，吴小锋 ，方书博 ，刘晓波 ，张 毅 ，白剑飞 ，张 煦 ，王秋实 2
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（1. 河南国网宝泉抽水蓄能有限公司，河南 新乡 453000；2. 北京中水科水电科技开发有限公司，北京 100038）
摘要：本文研究了宝泉抽水蓄能电站计算机监控系统国产化改造方法。该电站计算机监控系统是由国外供货且
LCU 主机采用工控机，这种监控系统的改造在国内没有先例。本文系统总结了宝泉抽水蓄能电站监控系统国产化
改造方案研究方法，主要内容包括水电站现场安全测试、以太网协议类型筛选、通信应用层协议测试等方法研
究，而通信应用层协议测试研究方法又是其中的核心内容。本文逐一研究了通信应用层协议，分析了这些方法各
自特点及其在该电站应用的可行性。应用本文提出的数据包分析方法，顺利完成了宝泉抽水蓄能电站计算机监控
系统国产化改造方案研究。
关键词：方法研究；抽水蓄能；计算机监控系统；国产化；改造；应用层协议
中图分类号：TV743 文献标识码：A doi：10.13244/j.cnki.jiwhr.20200155

1 研究背景

为配合中国核电站的兴建及满足“西电东送”电力负荷平衡的需求，中国从 1980 年代末陆续兴建
了广州蓄能一期工程、天荒坪一期、广州蓄能二期工程、桐柏、泰安、西龙池、张河湾、黑糜峰、
宝泉、惠州、白莲河等一批大中型抽水蓄能电站。限于当时中国机电制造、控制保护技术水平，这
些蓄能电站的监控系统等自动化系统均随主机由国外厂商供货。其中多数电站的监控系统投运时间
已达 10 年以上，由于技术服务、功能拓展及备品备件等问题，这些蓄能电站的监控系统陆续进入改
造阶段。我国常规水电站计算机监控系统技术发展阶段与抽水蓄能电站的情况相类似，开始时以引
进国外产品为主。1980 年代开始，岩滩、曼湾、隔河岩、水口常规水电厂与广州蓄能电站同时引进
国外计算机监控系统。1990 年代开始，我国国产水电站计算机监控系统逐渐开始得到应用，到 2000
［1］
年左右我国常规水电站计算机监控系统的技术水平已经逐渐达到国际先进或国际领先水平 。在这一
过程中，常规水电站计算机监控系统逐渐升级改造，尤其最早引进国外监控系统的岩滩、曼湾、隔
河岩、水口等常规水电厂，都成功进行计算机系统国产化升级改造，为我国突破抽水蓄能电站计算
机监控系统关键技术奠定了坚实的基础 ［2-9］ 。从 2010 年以后，我国抽水蓄能电站机电技术研究水平逐
渐提高 ［10-11］ ，中国新建的抽水蓄能电站的主机设备及计算机监控系统陆续实现了国产化 ［12-15］ ，自主研
发的大中型抽水蓄能电站计算机监控系统日趋成熟，为国内正在运行的抽水蓄能电站监控系统的改
造开辟了新的路径。抽水蓄能电站计算机监控系统升级改造方法与其 LCU 的主机形式密切相关。
LCU 的主机形式主要有两种：工控机、PLC。由于选用的 PLC 多采用通用的工业产品，其通信机制与
通信规约都会选择工业界最流行的方式，目前国内已取得成功的案例 ［16-18］ 。但是宝泉抽水蓄能电站监
控系统 LCU 主机采用工控机，通信机制与通信规约可以采用流行的通用的方式，也可采用私有协
议，方式多种多样，目前采用工控机的没有改造成功的案例。

收稿日期：2020-07-31；网络首发时间：2021-09-06
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网络首发地址：https：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.5020.TV.20210903.1635.002.html
基金项目：中国水科院三型人才专项（AU0145B852017）；中国水科院基本科研业务费专项（AU0145B482019）；中国水科院创新
团队专项（AU0145B022033）
作者简介：刘鹏龙（1984-），高级工程师，主要从事抽水蓄能电站自动控制研究。E-mail：bqlpl@163.com
通讯作者：刘晓波（1965-），正高级工程师，主要从事水电厂计算机监控系统技术、水电厂自动化技术、水电厂智能化与智慧化
技术及水电厂自动化标准化技术研究。E-mail：liuxb@iwhr.com
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