图为监控系统运行状态图

一、监控系统设计原则
根据国内中小型水电站计算机监控系统的控制模式和应用经验，我公司水电站全厂计算机监控系统采取以下设计原则：安全、可靠、经济、实用。
（1）采用开放式、全分布式计算机监控系统结构，计算机监控系统不会因为任何一个器件故障而引起系统误操作，系统投入运行后，使全站运行管理达到“无人值班”（少人值守）；
（2）网络采用光纤以太网，传输速率100／10Mbps；
（3）采用全分布、开放式系统包括全中文组态软件，配置面向对象软件支持开发工具，遵循应用软件模块化设计原则，使系统更能适应功能和应用的扩充以及版本升级；
（4）现地控制单元LCU是保证电站有效、可靠投运，保证机组安全运行的关键基础层，是全厂监控系统分布式结构中的一个闭环控制节点，各现地控制单元与现场设备的接口均采用抗干扰能力强、电站应用经验成熟、实时性好、性能高的西门子 S7-300 PLC (314-2PTP)
（5）运用WINDOWS NT技术，采用动态多窗口图形显示技术，友好的人机界面，免编程全图形开发工具与强有力的组态工具平台，方便用户的系统运行与维护，达到用户直接参与系统应用开发的需要；
（6）与上级电力公司调度中心计算机系统之间进行通讯；
（8）预留有与MIS系统联机的接口。
（9）预留有与电站工业电视监控系统通信的接口。
（10）可与励磁系统、调速器系统、机组继电保护系统通信。
（11）所有的系统软件以及应用软件具备版本升级以及开发延续的能力。
（12）触摸屏与PLC之间采用标准、开放、快速的现场总线技术(MPI)，通讯速率最大可达12Mbps，保证PLC与触摸屏、现地单元与上位机之间数据交换的安全性。
（13）系统具有防雷击以及浪涌抑制功能
二、系统结构
计算机监控系统采用开放式分层分布系统、全分布数据库。系统分为上位机层、网络层、现地控制层。
上位机层：
2台厂级计算机兼操作员工作站，1台通讯服务器，1套GPS卫星时钟系统，1台打印机，1套UPS。
网络层：
采用超五类线以太网，符合IEEE802.3 标准。超五类线具有较高的传输速率，同时两套主机兼操作员站互为冗余系统，在一台主机出现故障时，能够无扰动的自动切换到另一主机上，主机冗余的工作方式极大的提高网络的可靠性以及可用性，充分保护了用户对设备的投资。
现地控制层：
LCU基本配置：1套机组LCU。
LCU人机界面：上位机出现故障时能够通过触摸屏直接对现地单元进行控制。
每台PLC通过以太网模块直接接入100M以太网。
彩色触摸屏与可编程控制器之间采用工业级快速、标准、抗干扰能力强的MPI/PPI现场总线的通讯方式，最高速率可达12Mbps ，极大提高了现地单元的安全可靠性、数据的处理能力以及数据库的一致性。

2.1电站主控级设备配置
计算机监控系统主控级设备包括两台主机兼操作员工作站作为电站的控制中枢，两机互为冗余热备用；一套通信工作站，供与大坝监测、水情及厂内MIS系统等的通信；1台HP打印机； UPS电源1套；GPS卫星时钟一套以及相应的网络设备。

2．2现地控制单元结构及配置
现地控制单元为电站监控系统全分布式结构中的智能控制设备，由它实现监控系统与电站设备的接口，完成监控系统对电站设备的监控。它可以作为所属设备的独立监控装置运行，当现地控制单元与主控级失去联系时，由它独立完成对所属设备的监控，包括在现地由操作人员实行的监控及由现地控制单元对设备的自动监控。
三、系统功能
3.1 概述  
电站计算机监控系统包括对全厂设备的监控、自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）、事故分析处理、趋势分析处理、经济运行、运行培训仿真等功能。
电站控制中心由两套主机兼操作员工作站、一套工程师兼培训工作站和一套通讯服务器以及外围设备等组成。
主机兼操作员工作站（两套），主要完成全厂的自动化运行及其管理，包括AGC、AVC、历史数据存档、归类、检索和管理、运行报表的生成与打印，通过人机接口功能完成设备运行的实时监视与控制，两套主机/操作员站互为热备用。
工程师兼培训工作站主要供日后程序开发以及操作员培训用。
通讯工作站负责与厂内MIS系统、水情及大坝监测系统等系统的通信任务。
处于下一级的是现地控制单元，共设有五套现地控制单元（LCU），完成对3台机组及附属设备系统、开关站和闸门系统的控制和监视。

3.1软件说明
本系统软件具有如下特色：
按照监控系统的硬件配置，生成I/O测点库，并且可下载到装置，做到I/O测点只配置一次，上、下都能使用。I/O测点支持在线增加、删除、修改。
采用面向对象的思想，提供对象组态工具，简化数据库生成，特别是一些具有共性的事件处理，综合量计算。做到一次定义，多次使用。
画面生成支持按对象的连接，使得画面可按对象复制，并且画面可独立于实时库进行前景连接检查。画面显示支持动画功能，用鼠标点出设备对象操作菜单。
数据库采用事件驱动方式，当事件产生后，立刻处理和此事件有关的工作，例如判断是否为事故、故障，是否要启动追忆，推出事故处理指导，启动顺控流程等。
分布式智能报警，报警信息就地存放，可以减少网络信文。并且如果局部发生故障不会造成整体报警信息的丢失。采用多媒体技术提供专家指导。报警信息可按对象、设备、级别、时间段查询，并可逐条或全部确认。
控制调节的编程采用电力系统人员较熟悉的流程图方式输入，支持在线调试，在线修改、离线仿真，并自动提供运行人员界面，反映流程执行情况。
采用商用关系数据库系统（Sybase），利用ODBC等标准接口，收集存放实时数据和事件，进行各种典型统计。使用电子表格，较简单地生成各种丰富图形界面的统计图报。提供历史数据趋势查询，反映同一时段不同数据，或同一数据不同时段的变化情况。
定制AGC/AVC界面，用户只需配置各种参数，系统自动生成AGC/AVC算法和人机操作界面。提供简单手段，使得可以修改算法，以适应特殊工程要求。
系统生成支持简单安装。提供友善的界面，引导监控软件的安装和配置。用户手册为具有丰富图形的电子书，可随时打印，并可方便地随着软件版本的更新而更新。
基于Internet，Intranet技术的系统集成和信息共享。在广域范围提供对实时信息的查询和使用。同时支持远程服务功能。
四、支援程序和实用程序包括以下部分
1、操作系统
2、开发系统
3、应用软件包
(1) 商用关系型数据库管理系统。
(2) 丰富的人机接口基本软件
4、网络管理软件
5、数据库
应用软件开发平台和应用软件具有强大的数据库功能，数据库可以存放在同一个操作平台上，亦可组态单独的数据库服务器，具有远程分布能力。数据库具有客户机－服务器结构，其接口标准符合国际上大多数通用标准，如SQL、ODBC等。
6、系统通讯软件
通讯软件的研制基于TCP/IP网络接口。它采用著名Client(客户)-Server(服务器)模式。
7、诊断软件
(1) 自诊断软件能诊断系统各部分的健康状况，对于LCU可诊断到模件故障。对于各节点及其网络线路也可诊断出其工作状态。
(2) 系统具有进行远方路由在线诊断的软件功能。
五、应用软件
1、 自动发电控制(AGC)
自动发电控制的主要任务是在满足各种安全发电的约束下，以迅速、经济的方式控制整个电厂的有功功率以满足电力系统多方面的要求。
2、 自动电压控制(AVC)
自动电压控制(AVC)是在满足电站及机组的各种安全约束条件下，根据不同的运行方式和运行工况，对全厂的机组作出实时的控制决策，以自动维持母线电压或全厂无功功率为当时的设定值，并合理分配厂内各机组的无功功率，提高电厂的整体自动运行水平。
3、双机切换软件
双机中仅有一台机运行时，该机成为当然的主机，此时工作在单机运行方式。
双机中另一台也投入运行，则原来的单机运行的机器升为主机，另一台则作为热备用运行的机器，同时备份主机数据库，此时运行在双机冗余运行方式。