淺析小水電計算機監控系統運行與維護

摘要：隨著計算機監控系統的廣泛應用與快速發展，一些小水電也進行了計算機監控系統技術改造，不僅提高了小水電的自動化水平，而且提高了小水電的可靠性，安全性和經濟效益。本文分析了新舊監控系統的特點，并對運行和維護中需要特別注意的事項進行了總結分析。

關鍵詞：小水電 計算機監控 運行 維護

1 概述

我國水資源十分豐富，近幾十年水電事業飛速發展，特別是改革開放以來，在廣大農村地區和偏遠山區，建設了大量小型水電站，不僅促進了工農業的快速發展，還解決了3億無電人口的用電問題。但是，建于上個世紀的小水電由于當時經濟、技術條件的限制，控制方式落后，普遍自動化程度低，供電質量得不到保證。隨著微型計算機系統的發展，以微型計算機、單片機、可編程控制器（PLC）和其他附屬設備組成的微機監控保護系統，被廣泛用于小水電的技術改造，不僅提高了小水電的自動化程度，而且提高了小水電的綜合效益。但是，由于小水電一般地處農村地區和偏遠山區，運行人員和檢修人員文化程度相對較低，運行維護方法相對落后，管理相對簡單，信息閉塞，運行檢修人員長期未接受新信息新技術，因此，本文從新舊監控系統的特點出發，對微機監控系統的運行和維護中需要特別注意的事項進行了分析。

2 新舊監控系統的特點分析

2.1 設備構成不同

2.1.1 舊監控系統由繼電器、晶體管集成電路及儀表構成，主要采用硬件回路構成小水電控制保護系統。

2.1.2 新監控系統由微型計算機、單片機、可編程控制器（PLC）和自動化元件構成，主要采用了硬件和軟件相結合的技術，完成小水電的自動控制、調節、測量、保護、參數記錄等功能。

2.2 系統故障率不同

2.2.1 舊監控系統全部由硬件構成，不同的控制對象就有不同的控制系統，因而采用了大量繼電器等元器件，存在元器件性能的一致性、老化等問題，而且模擬電路部分隨著控制系統使用時間的推移，存在工作點漂移和溫度漂移等問題，所以整個系統或系統局部發生故障的幾率高。

2.2.2 新監控系統由硬件和軟件構成，模塊化設計，硬件集成度高，一部分功能由軟件實現，不僅降低了硬件構成的復雜度，降低了故障率，而且模塊化設計也使處理故障的效率大大提高。

2.3 系統擴展難易程度不同

2.3.1 舊監控系統是由硬件構成的控制系統，特別是對于小水電，基本是由繼電器和少量晶體管集成電路構成，當調節控制對象的參數要更改時，需要調整硬件電路參數，若要增減功能，則需要修改硬件電路，擴展性差。

2.3.2 新監控系統采取模塊化設計，易于擴展，而且軟件功能強大，易于更改參數，軟硬件配合即可實現某些功能的更改或增減。

3 計算機監控系統運行中的注意事項

3.1 運行人員必須具備計算機基礎知識和基本操作技能 由于計算機監控系統是以計算機為核心，實現機組的控制、調節、測量、保護、參數記錄等功能，作為運行人員，大部分的工作是在計算機上完成的，所以小水電改造后首先就得讓運行人員具備基本的計算機操作技能。同時由于運行人員已經具備豐富的運行經驗，習慣于舊監控系統的操作方式，在面對新系統時，一時難以適應，易于犯經驗主義錯誤，這點是小水電站在技術改造后常常面對的問題。筆者所在巖堰電站為了有效解決這個問題，采取了兩個措施：一是在系統試運行時，要求系統集成商派專人駐廠講解，把實際運行和培訓相結合；二是每個運行班派駐熟悉計算機監控系統的人員，帶動運行人員學習熟悉新系統。

3.2 計算機監控系統運行時必須認真監視，不能掉以輕心 雖然計算機監控系統一般是按“無人值班或少人值班”來設計的，但是由于小水電資金有限等原因，改造后往往無法達到設計要求，不能按照無人值班或少人值班來運行。另外，一般小水電都是徑流式的，受水流量影響大；裝機容量小，特別是近區負荷變化大時，電壓波動大，抗干擾能力差，改造后的小水電只是一定程度提高了自動化水平。所以，運行人員必須通過計算機監控系統監視機組的運行情況，確保機組不超過規定參數運行，定期調出溫度、信號，事件等重要畫面查看，查看完畢應及時回到正常監視畫面。

3.3 運行人員應及時處理報警事件，禁止將語音報警裝置關閉或將報警音量調小 在系統運行時，經常會有系統自動操作的提示語音，這樣的提示在原來老的監控系統中是沒有的，個別運行人員煩躁于它而擅自關掉語音報警裝置或將報警音量調小，這是非常危險的，當某個參數報警而不及時處理時，系統會自動進行下一步操作，造成事故停機，造成不必要的損失。巖堰電站的冷卻水中斷報警系統是這樣設計的：冷卻水中斷后，1分鐘時語音報警，10分鐘時事故停機。

3.4 計算機監控系統定期巡檢不容忽視 巡檢范圍包括監控系統、外圍設備和現地控制單元，如機組、油泵、風機、技術供水、剎車系統等所有提供計算機監控信號的設備。在運行過程中，由于計算機監控系統內部自檢和各信號巡檢工作相對完善，運行人員容易嚴重依賴計算機監控系統，但是，小水電改造中，發電機組本體和互感器等一般未更換，卻有不少信號點位，日常巡檢有助于早發現隱患早整改，避免日積月累惡化帶來的損失。

4 計算機監控系統維護中的注意事項

4.1 必須采取防靜電措施 計算機監控系統由大量集成電路組成，靜電很可能擊穿集成電路模塊，所以在檢查和更換設備時，必須采取防靜電措施，這點和原來的繼電控制保護系統是不一樣的，也是維護人員容易忽略的一點。臨時防靜電措施，可以采取戴防靜電環的方式。

4.2 維護級巡檢工作必須定期進行 老式小水電站一般使用了大量的繼電器，作為控制保護系統的核心元件，而這些電氣設備故障率高，維護工作量大，改造為計算機監控系統后，這些設備基本上由保護控制設備內部的軟繼電器所替代，模塊化，集成化，因而故障率低，維護工作量小，同時也出現了一個嚴重問題，設備巡檢工作開始掉以輕心，設備隱患未得到及時排查。雖然計算機監控系統自動化程度高，并且具備一定的故障預警功能，但是由于小水電站機組已經運行了很長一段時間，某些地方已經老化，加強設備的巡檢依然是保障機組正常運行，降低故障率的重要工作。

4.3 容易忽視的軟件維護 改造前的維護工作實際上是硬件的維護，而對計算機監控系統的維護，還應該包括軟件維護，這也是維護人員容易忽略的地方，軟件維護包括監控系統、數據庫和相關文件的備份。如果軟件進行了更改，應立即備份，并且保留最近幾次更改后的備份包；如果軟件一直沒有更改，則應定期備份。備份應異地存放，杜絕只有本機保存備份。

4.4 異常處理應退出與該異常相關的控制和調節功能 異常處理是維護人員經常面臨的問題，采用計算機監控系統后，雖然自動化程度提高，但是異常還是經常出現，主要表現在兩方面：一是廠站層設備與現場就地控制保護單元數據通信異常，二是測點異常。處理前，必須在廠站層設備退出與該異常相關的控制和調節功能，這是維護人員容易忽略的地方，另外，此類異常，可以采取相應安全措施后重啟現場就地控制單元，異常往往就能消除，如果沒有，再進行其他檢查。

5 總結

計算機監控系統的運行和維護涉及到很多方面，本文僅僅從實際工作出發，總結了小水電改造后運行和維護需要特別注意的事項，以助小水電的同仁們少走彎路，盡快適應新系統，保證系統正常運行，保障電站的經濟效益。

參考文獻:

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