水電遠程集控自動化系統的應用研究

李金陽

摘要：隨著水電站建設規模的擴大，在一定程度上增加了水電站綜合管理的難度，再加上科學技術的發展，在水電站管理中逐漸開始應用遠程集控自動化系統，這對促進水電站更好的發展具有重要的意義和作用。本文主要是對水電遠程集控自動化系統組成和管理范圍、對水電遠程監控自動化系統的應用兩個方面做出了詳細的分析和研究。

關鍵詞：水電站；遠程集控自動化系統；系統組成；管理范圍；應用

在水電站中加強對遠程集控自動化系統的應用，就能夠統一集中管理一定范圍內的水電站，并且控制中心還具有對應的指揮和調度權利，有效監督水電站發電情況以及設備運行情況，進而合理的發布相應的調度指令，確保水電站能夠安全、穩定運行。

一、水電遠程集控自動化系統組成和管理范圍

（一）水電遠程集控自動化系統組成

在水電遠程集控自動化系統中，集控中心是指揮部門，并且能夠與各水電站計算機監控系統聯網，對水電站中各系統的運行情況進行監控，進而合理的指揮和管理梯級水電站。在這種管理方式下，水電站運行對人力資源的依賴大大減少，進而降低其運行成本[1]。利用計算機對水電站進行監控，就能夠實現無人值守或少人值守，這樣一來，在每一個水電站都可以在控制中心之外，設置相應的網絡系統，并在系統內連接所有設備。另外，還需要設置綜合數據平臺、點能量采集系統和顯示系統，其中綜合數據平臺對水電站中的所有數據進行收集、整理，電能量材料系統對收集到的信息進行管理，而顯示系統不僅僅需要分析所收集到的數據，同時還需要在大屏幕中顯示出來。

（二）水電遠程集控自動化系統的管理范圍

水電遠程集控自動化系統的控制范圍為：按照用電需求，電網調度機構能夠下達相應的調度命令，然后各水電站在接收到指令后機組就會開始執行相應的指令，并通過手動調整或自動調整來對有功功率進行適當調控，進而實現發電機組運行狀態的改變，只會相應泄洪閥門。其中具體的監視范圍包括各水電站、發電設備以及發電機組的電氣參數、運行狀態等，泄洪閥門與電力輸送狀況以及水庫中的水文數據[2]。通過這種方式就能夠有效排除各環節中的異常情況，相關工作人員就能夠通過警告掌握故障具體位置，然后進行應急指揮。

二、對水電遠程監控自動化系統的應用

（一）各水電站與集控中心之間的通信

只有當各水電站與集控中心之間實現通信，才為實現遠程管理和遠程控制提供了依據。一般在系統中常用的通信通道主要包括以下幾種方式：一是通信實現的主要方式，即電網專用通道；二是通信實現的備用傳輸方式，即電信網絡通道，該通道是在主通道發生異常情況之后，才會啟用；三也是一種備用傳輸方式，即衛星通信，這主要是在前兩種通信方式都出現問題后才會被啟用，這樣才能夠真正實現有備無患[3]。在傳輸數據的過程中，可以根據具體情況適當的調整通道，這對增強數據傳輸安全性具有重要作用，并且還具有故障報警功能。只要控制中心和水電站都在受控范圍內，就能夠實現遠程數據傳輸，作為客服端，集控中心能夠將鏈接請求發送出去，并實時監控通信鏈接情況，一旦出現異常情況，就能夠在第一時間切換成無擾狀態，發出警告信號。

（二）控制策略

目前在水電站集控中心中所應用的控制策略主要有三種：一是能夠分層控制所有水電站，這對水電站信息監控系統的完整性要求比較高，并且還能夠與集控中心之間實現數據交換，其場站中的控制層包括調度層、集控層、現場層三個，監控系統為閉環調節過程提供支撐。二是在各水電站管理過程中，集控中心需要明確區分操作權和控制權，其中各控制層是由控制部門管理，而操作則是在控制過程中實現[4]。三是還需要有效管理老水電站，并逐漸實現老水電站中監督管理系統的完善，按照相關對規定要求設置操作權和控制權，聯系集控中心。

（三）探索和完善控制模式

在建設完集控模式之后，相關人員還需要根據水電站的實際情況加強探索、研究，促進控制模式的進一步完善，進而擴大系統應用范圍。

1、擴大控制范圍。目前在系統管理中，已經開始加入部分新建水電站或經過改造的老水電站，在一定程度上改變了值守人員工作的性質，其中表現最顯著的主要是在監督設備運行中需要應用計算機設備及系統。隨著監控系統不斷提高的自動化水平，已經逐漸發展為無人值守模式，在監控信息中除了包括原先的故障信號信息、設備參數信息等，還包括影響組織工況變化的監控信息。系統一方面需要針對設備中出現的異常情況發出警告信息，同時還需要對機組中溫度、水、油等參數變化信息進行收集，并根據收集到的各種信息將異常現象出現的原因分析出來，這是做好后續調度和處理工作的基礎保障。另外，為了減少值守人員的工作量，還需要進一步簡化監控內容，并將相應的計算內容添加到系統當中，以便系統能夠自動計算和分析所收集到的信息，全面的反映出機組或設備的趨勢、狀態[5]。

2、完善控制功能。通過不斷完善的控制功能，水電遠程集控自動化集中性的特點得到了進一步凸顯，實現水電合一。系統只有在對各水電站水情有全面的掌握，如機組流量情況、水位上升或下降情況等，并了解用電需求之后，才能夠對區域內的資源進行合理調度。同時在發展水電遠程集控自動化系統的過程中，還需要加強對一些高級功能的開發，促進其自動化水平的進一步提升。比如可以直接加工在現場感知到的相關系統，得出正確的負荷波動以及振動擺動信息，確保系統能夠始終正常運行。隨著不斷擴大的系統應用范圍，還需要修改相應的系統軟件規范，尤其是對于新建的水電站來說，可以在系統中應用離線背靠背調試方式，在控制系統中接入機組。如果系統已經完成規劃，則在投產的過程中就能夠直接修改或完善機組，并在線調試機組，集中改造數據軟件，對數據庫進行合理建設，避免影響機組的正常運行。綜上所述，在水電站中應用水電遠程集控自動化系統，就能夠統一管理，并實現遠程指揮、調度以及監控，為水資源發電計劃和調度計劃的制定提供參考依據，進而實現對水庫資源的有效利用，同時還有助于減少發電成本。

參考文獻：

[1]孔少華.井下排水遠程集控自動化系統的應用[J].河南科技，2017，07

[2]王昭雷，王建樹，張惠山.變電站調度自動化系統信息在線分析及故障診斷定位系統的研究及應用[J].工業控制計算機，2016，29

[3]謝晨.井下排水遠程集控自動化系統的研究與應用[J].山東煤炭科技，2016，01

[4]王勝利，胡振龍.遠程自動化集控系統在集中供熱管理中的應用[J].節能，2011，30endprint