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IEC 62270 Ed. 2.0 b:2013 Guide for computer-based control for hydroelectric power plant automation >
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IEC 62270 Ed. 2.0 b:2013 Guide for computer-based control for hydroelectric power plant automation, 2013
- English [Go to Page]
- CONTENTS
- FOREWORD
- 1 Overview [Go to Page]
- 1.1 Scope
- 1.2 Purpose
- 2 Terms and definitions
- 3 System architecture [Go to Page]
- 3.1 General
- 3.2 Process control system configurations [Go to Page]
- 3.2.1 Basic configuration
- 3.2.2 Control system configuration alternatives
- 3.3 System architecture characteristics [Go to Page]
- 3.3.1 General
- 3.3.2 Hierarchy
- 3.3.3 Control locations and levels
- 3.3.4 Interface between the control system and the controlled process
- 3.4 Local individual control
- 3.5 Local control
- 3.6 Central (remote) control
- 3.7 Off-site control
- 4 Control Functions [Go to Page]
- 4.1 Local control functions [Go to Page]
- 4.1.1 Start/stop sequencing
- 4.1.2 Synchronizing
- 4.1.3 Synchronous condenser mode
- 4.1.4 Pumped storage control
- 4.1.5 Turbine operation optimization
- 4.1.6 Trashrack control
- 4.1.7 Environmental control
- 4.1.8 Black start control
- 4.2 Centralized control functions [Go to Page]
- 4.2.1 Control of individual units
- 4.2.2 Switchyard, spillway, and station service control
- 4.2.3 Plant active power (MW) control
- 4.2.4 Plant reactive power (Mvar) control
- 4.2.5 Water and power optimization
- 4.2.6 Water bypass control
- 4.3 Offsite control functions [Go to Page]
- 4.3.1 Control of individual generator sets and selection of centralized control functions
- 4.3.2 Switchyard, spillway, and station service control
- 4.3.3 Automatic generation control (AGC)
- 4.3.4 Automatic voltage control (AVC)
- 4.3.5 Remedial action schemes (RAS)
- 4.4 Typical control parameters
- 4.5 Interfaces to other computerized systems [Go to Page]
- 4.5.1 Fire detection data
- 4.5.2 Plant security system
- 4.5.3 Maintenance management system
- 4.5.4 Plant conditioning monitoring
- 5 Data acquisition and processing [Go to Page]
- 5.1 Data integrity
- 5.2 Data acquisition capabilities
- 5.3 Analog
- 5.4 Discrete [Go to Page]
- 5.4.1 Status points
- 5.4.2 Event points
- 5.4.3 Calculated points
- 5.4.4 Postmortem points
- 5.5 Alarm processing and diagnostics
- 5.6 Report generation
- 5.7 Data archival and retrieval [Go to Page]
- 5.7.1 Operation scheduling and forecasting
- 5.7.2 Data access and security
- 5.7.3 Operator simulation training
- 6 Communications and data bases [Go to Page]
- 6.1 Overview
- 6.2 Communications [Go to Page]
- 6.2.1 General
- 6.2.2 Open system standards
- 6.2.3 Digital communication systems at the field level
- 6.2.4 Hydroelectric plant automation classification
- 6.2.5 Networking and communication considerations
- 6.2.6 Data communication functions
- 6.2.7 Control data communication requirements
- 6.3 Control data networks [Go to Page]
- 6.3.1 General
- 6.3.2 Local area network (LAN) topologies
- 6.3.3 Physical transmission mode
- 6.4 Data bases and software configuration [Go to Page]
- 6.4.1 Open systems and data bases
- 6.4.2 Real-time vs. nonreal-time database designs
- 6.4.3 Software configuration
- 7 User and plant interfaces [Go to Page]
- 7.1 User interfaces [Go to Page]
- 7.1.1 Input devices
- 7.1.2 Output devices
- 7.2 Plant equipment interfaces [Go to Page]
- 7.2.1 Types
- 7.2.2 Sources
- 7.2.3 Input/output protection
- 7.2.4 Collection process
- 7.3 Security considerations
- 7.4 Ergonomic and maintenance considerations
- 7.5 User interface considerations
- 8 System performance [Go to Page]
- 8.1 General
- 8.2 Software
- 8.3 Hardware [Go to Page]
- 8.3.1 Input/output (I/O) subsystem
- 8.3.2 Control processing subsystems
- 8.4 Communications
- 8.5 Maintenance performance
- 8.6 Measuring performance [Go to Page]
- 8.6.1 Functionality
- 8.6.2 Real time ability
- 8.6.3 Availability
- 8.6.4 System initialization and fail-over times
- 9 System backup capabilities [Go to Page]
- 9.1 General
- 9.2 Design principles
- 9.3 Basic functions
- 9.4 Design of equipment for backup control [Go to Page]
- 9.4.1 Turbine/generator units
- 9.4.2 Circuit breakers and isolating switches (local control)
- 9.4.3 Governor and excitation systems (local control)
- 9.4.4 Spillways and intake gate/turbine isolation (shutoff) valve
- 9.5 Alarm handling
- 9.6 Protective function
- 10 Site integration and support systems [Go to Page]
- 10.1 Overview
- 10.2 Interface to other equipment
- 10.3 Environmental considerations
- 10.4 Power source
- 10.5 Supervision of contact status points
- 10.6 Supervision of transducers
- 10.7 Supervision of IED or field bus devices
- 10.8 Control output points
- 10.9 Grounding
- 10.10 Static control
- 11 Recommended test and acceptance criteria [Go to Page]
- 11.1 Overview
- 11.2 Specific test requirements [Go to Page]
- 11.2.1 Factory acceptance test
- 11.2.2 Field test
- 11.3 Quality assurance
- 11.4 Acceptance
- 12 System management [Go to Page]
- 12.1 Maintenance
- 12.2 Training [Go to Page]
- 12.2.1 Training plan
- 12.2.2 Courses
- 12.3 Documentation [Go to Page]
- 12.3.1 Design documentation
- 12.3.2 System support documentation
- 12.4 Archive
- Annex A (informative) Bibliography
- Annex B (informative) Legacy control systems
- Annex C (informative) IEEE list of participants
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Generic control system configuration
- Figure 2 – System with dedicated unit control processors
- Figure 3 – Relationship of local, centralized and off-site control
- Figure 4 – Typical functions ( Unit local control board
- Figure 5 – Multi-point data link versus LANs
- Figure 6 – Star topology
- Figure 7 – Ring topology
- Figure 8 – Bus topology
- Tables [Go to Page]
- Table 1 – Summary of control hierarchy for hydroelectric power plants
- Table 2 – Typical parameters necessary to implement automated control
- Table 3 – Classifications of hydroelectric power plant computer control systems
- Table 4 – Hydroelectric computer control systems data communications attributes
- Table 5 – Cable media characteristics
- Français [Go to Page]
- SOMMAIRE
- AVANT-PROPOS
- 1 Vue d’ensemble [Go to Page]
- 1.1 Domaine d'application
- 1.2 Objet
- 2 Termes et définitions
- 3 Architecture du système [Go to Page]
- 3.1 Généralités
- 3.2 Configurations du système de commande de processus [Go to Page]
- 3.2.1 Configuration de base
- 3.2.2 Autres configurations d'un système de commande
- 3.3 Caractéristiques de l’architecture système [Go to Page]
- 3.3.1 Généralités
- 3.3.2 Hiérarchie
- 3.3.3 Localisations et niveaux des commandes
- 3.3.4 Interface entre le système de commande et les processus commandés
- 3.4 Commande locale individuelle
- 3.5 Commande locale
- 3.6 Commande centrale (à distance)
- 3.7 Commande hors site
- 4 Fonctions de commande [Go to Page]
- 4.1 Fonctions de commande locale [Go to Page]
- 4.1.1 Séquencement démarrage/arrêt
- 4.1.2 Synchronisation
- 4.1.3 Mode compensateur synchrone
- 4.1.4 Commande de fonctionnement en pompage pour accumulation
- 4.1.5 Optimisation du fonctionnement de la turbine
- 4.1.6 Commande de la grille de prise d’eau
- 4.1.7 Contrôle de l'environnement
- 4.1.8 Commande de démarrage autonome (en black-start)
- 4.2 Fonctions de commande centralisées [Go to Page]
- 4.2.1 Commande des groupes pris individuellement
- 4.2.2 Commande du poste électrique, du déversoir et des auxiliaires
- 4.2.3 Commande de la puissance active de la centrale (MW)
- 4.2.4 Commande de la puissance réactive de la centrale (Mvar)
- 4.2.5 Optimisation de l’eau et de la puissance
- 4.2.6 Commande de dérivation d’eau par by-pass
- 4.3 Fonctions de commande hors site [Go to Page]
- 4.3.1 Commande des groupes générateurs pris individuellement et sélection des fonctions de commande centralisées
- 4.3.2 Commande du poste électrique, du déversoir et des auxiliaires
- 4.3.3 Réglage automatique de production (AGC)
- 4.3.4 Réglage automatique de tension (AVC)
- 4.3.5 Schémas d’action corrective (RAS)
- 4.4 Paramètres de commande typiques
- 4.5 Interfaces avec les autres systèmes informatiques [Go to Page]
- 4.5.1 Données de détection d’incendie
- 4.5.2 Système de sécurité de la centrale
- 4.5.3 Système de gestion de la maintenance
- 4.5.4 Surveillance de l'état de la centrale
- 5 Acquisition et traitement des données [Go to Page]
- 5.1 Intégrité des données
- 5.2 Capacités d'acquisition de données
- 5.3 Analogique
- 5.4 Discret [Go to Page]
- 5.4.1 Points d’état
- 5.4.2 Points d'événement
- 5.4.3 Points calculés
- 5.4.4 Les points post-mortem
- 5.5 Traitement des alarmes et diagnostics
- 5.6 Génération de rapports
- 5.7 Archivage et récupération des données [Go to Page]
- 5.7.1 Programmation et prévision de fonctionnement
- 5.7.2 Sécurité et accès aux données
- 5.7.3 Formation de l’opérateur par simulation
- 6 Communications et bases de données [Go to Page]
- 6.1 Vue d’ensemble
- 6.2 Communications [Go to Page]
- 6.2.1 Généralités
- 6.2.2 Normes applicables aux systèmes ouverts
- 6.2.3 Systèmes de communication numériques dédiés (bus de terrain)
- 6.2.4 Classification de l’automatisation des centrales hydroélectriques
- 6.2.5 Considérations sur la mise en réseau et la communication
- 6.2.6 Fonctions de communication des données
- 6.2.7 Exigences applicables à la communication des données de commande
- 6.3 Réseaux de données de commande [Go to Page]
- 6.3.1 Généralités
- 6.3.2 Topologies de réseaux locaux (LAN)
- 6.3.3 Mode de transmission physique
- 6.4 Bases de données et configuration logicielle [Go to Page]
- 6.4.1 Systèmes ouverts et bases de données
- 6.4.2 Conceptions de base de données temps réel ou non
- 6.4.3 Configuration logicielle
- 7 Interfaces utilisateur et interfaces avec la centrale [Go to Page]
- 7.1 Interfaces utilisateur [Go to Page]
- 7.1.1 Dispositifs d’entrée
- 7.1.2 Dispositifs de sortie
- 7.2 Interfaces d’équipements de centrale [Go to Page]
- 7.2.1 Types
- 7.2.2 Sources
- 7.2.3 Protection des entrées/sorties
- 7.2.4 Processus de collecte
- 7.2.5 Fréquence de balayage
- 7.3 Considérations relatives à la sécurité
- 7.4 Considérations ergonomiques et de maintenance
- 7.5 Considérations liées à l'interface utilisateur
- 8 Performances du système [Go to Page]
- 8.1 Généralités
- 8.2 Logiciel
- 8.3 Matériel [Go to Page]
- 8.3.1 Sous-système d’entrée/sortie (E/S)
- 8.3.2 Sous-systèmes de traitement de commande
- 8.4 Communications
- 8.5 Performance de la maintenance
- 8.6 Mesure des performances [Go to Page]
- 8.6.1 Fonctionnalités
- 8.6.2 Capacité temps réel
- 8.6.3 Disponibilité
- 8.6.4 Initialisation du système et temps de basculement
- 9 Capacités de secours du système [Go to Page]
- 9.1 Généralités
- 9.2 Principes de conception
- 9.3 Fonctions de base
- 9.4 Conception des équipements de la commande de secours [Go to Page]
- 9.4.1 Groupes turbines/générateurs
- 9.4.2 Disjoncteurs et interrupteurs d’isolement (commande locale)
- 9.4.3 Systèmes de régulation turbine et d'excitation (commande locale)
- 9.4.4 Vannes d'évacuateur de crues, vanne de prise d’eau/vanne d’isolation (arrêt) de la turbine
- 9.5 Traitement des alarmes
- 9.6 Fonction de protection
- 10 Systèmes d’intégration et d’appui sur site [Go to Page]
- 10.1 Vue d’ensemble
- 10.2 Interface avec d'autres équipements
- 10.3 Considérations environnementales
- 10.4 Source d’alimentation électrique
- 10.5 Supervision des points d’état de contacts
- 10.6 Supervision des transducteurs
- 10.7 Supervision des dispositifs électroniques intelligents IED ou des bus de terrain
- 10.8 Points de sortie de commande
- 10.9 Mise à la terre
- 10.10 Contrôle des décharges statiques
- 11 Essais et critères de réception recommandés [Go to Page]
- 11.1 Vue d’ensemble
- 11.2 Exigences spécifiques d’essais [Go to Page]
- 11.2.1 Essais de réception en usine
- 11.2.2 Essai sur site
- 11.3 Assurance qualité
- 11.4 Réception
- 12 Gestion du système [Go to Page]
- 12.1 Maintenance
- 12.2 Formation [Go to Page]
- 12.2.1 Plan de formation
- 12.2.2 Cours
- 12.3 Documentation [Go to Page]
- 12.3.1 Documentation de conception
- 12.3.2 Documentation de support système
- 12.4 Archives
- Annexe A (informative) Bibliographie
- Annexe B (informative) Systèmes de commande obsolètes
- Annexe C (informative) Liste IEEE des participants
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Configuration générique d'un système de commande
- Figure 2 – Système avec processeurs de commande dédiés
- Figure 3 – Relations entre les commandes locale, centralisée et hors site
- Figure 4 – Fonctions types ( Tableau de commande locale de groupe générateur
- Figure 5 – Liaison de données multipoint versus LAN
- Figure 6 – Topologie en étoile
- Figure 7 – Topologie en anneau
- Figure 8 – Topologie en bus
- Tableaux [Go to Page]
- Tableau 1 – Résumé de la hiérarchie de commande pour les centrales hydroélectriques
- Tableau 2 – Paramètres types nécessaires à la mise en œuvre de la commande automatisée
- Tableau 3 – Classifications des systèmes de commande informatiques des centrales hydroélectriques
- Tableau 4 – Attributs des communications de données des systèmes de commande informatiques dans les centrales hydroélectriques
- Tableau 5 – Caractéristiques des supports câblés [Go to Page]
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