水電站自動化監控系統的運行及維護研究

(桑植縣八斗溪水輪泵電站 湖南 桑植 427100)

一、引言

水力發電是一種清潔、環保的電能生產方式，水電站運行穩定性對于水力發電質量會產生較大影響。我國部分水電站的運行維護管理水平比較低，運行效率無法得到有效提升，通過應用自動化監控系統，有利于提升水電站自動化控制水平，促進水電站建設和可持續發展。因此，對水電站自動化監控系統運維管理進行深入探究迫在眉睫。

二、水電廠自動化監控系統的配置

(一)硬件配置。水電廠自動化監控系統的硬件配置，主要是按照水電廠的需求，配置合適的硬件設備。例如：某水電廠內，自動化監控系統的硬件中，采用主、備服務器，設置了工程師站、操作站、通信站，構成自動化監控系統的調度結構，運用工業以太網和光纖介質，實現自動化監控系統的運行。

(二)軟件配置。水電廠自動化監控系統的軟件配置中，操作系統是UNIX編程，專門和C2000配合，提供開放式的計算機監控系統。例舉軟件配置的幾點內容，如：(1)設置遙信、遙測的采集方式，以曲線、表格的方式，向水電廠控制中心，提供自動化監測的數據，采集的信息，對比越限設置的信息，以便發送報警信息；(2)軟件配置增強了自動化監控系統的人性化，簡化了自動化監控系統的主接線畫面，利用交互的技術，促使監控中心的工作人員，能夠獲取監視的畫面等。

(三)數據庫配置。自動化監控系統的數據庫配置，是基礎的支持部分。數據庫的配置，分為3個部分，首先是按照水電廠內自動化監控系統的運行狀態，設計數據庫，便于收集水電廠的運行數據，存儲并整理好收集的數據，向監控中心提供準確的數據信息，上文中的軟件配置，可以提供不同的數據顯示方法，主要是檢查數據調用、查詢的過程；然后數據庫配置中，需要顯示水電廠繼電保護的所有信息，一旦有繼電保護跳閘情況時，根據數據庫配置，可以快速確定繼電保護的跳閘位置和原因，直接在主界面上顯示，推進自動化監控系統的智能化發展；最后是數據庫配置中的越限報警，采用遙測的方式，設計安全范圍以內的上限值、下限值，由數據庫監測，并且產生報警信息，起到提示的作用。

三、水電站中自動化監控系統運行流程

(一)建立自動化監控系統框架。根據現有水電站自動化監控系統的多框架體系應用要求可知，在處理過程中，需要做好遠程調度管理、現場監控管理等，使其能滿足水電站數據采集和監控要求。后續應用階段，以保證系統合理應用作為前提，要提前對數據進行選擇，在在對應的節點上，以互動調節體系作為基礎，對對應的歷史數據庫進行處理。在系統網絡運用的節點上為了實現通信，要以自動化監控框架作為前提，軟件結構也起到重要的作用，其直接配置在網絡節點上，以現有冗雜配置設備為例，為了實現自動化功能分配，要提升系統的利用率，做好維護處理工作。

(二)自動化監控系統的應用要求。當前水電站自動化建設逐漸引進很多新技術，包括：系統數據服務器、主控器和計算機監控系統等，根據現有維護方案的具體要求可知，在操作過程中提高良好的人機界面，水電站中各辦公區域能直接通過互聯網對界面進行瀏覽。從水電站自動化監控系統來看，具體表現在數據分析，設備應用等，為了避免出現嚴重的故障，需要根據故障檢修的數據和發展趨勢，做好故障處理工作。工作人員可直接在數據庫系統中查詢相關信息，以現有監控系統為例，只有滿足各個方面的設計問題，才能實現合理化操作，避免數據庫為整個監控系統造成嚴重的負擔。

(三)自動化監控系統的檢測重點

1.水輪機檢測。以水輪機效率檢測作為基礎，現有的水電站自動化設計中要對水輪機進行處理，要重視該系統在在線檢測系統中的應用效果，適當融入其他信息處理技術，具體包括：通信技術和測控技術等，實現現有檢測技術的合理化應用，能達到理想的效果。

2.設備壽命評估。在狀態檢修階段，水電站設備使用的壽命評估使保證現有電力系統平穩運行的關鍵，評估設備的使用壽命很大程度上依托現有設備，當前水電站采用的計算機監控系統，融入很多監測裝置，對于設備運行而言，為了對其進行準確的判斷，提供對應的預警功能，在項目分析過程中，必須實現數據信息的共享。

(四)進行消防監控管理。采用消防監控系統能實現對水電站主要場所的監控和管理，以現有探測器為例，包括：主變區域、廠房、重點防護部位和核心機電設備等用電情況，如果存在異常情況可以采用異步通信的方式傳輸到計算機系統中，實現系統的進一步控制。

四、自動化監控系統維護措施

(一)電氣設備維護。水電站維護系統比較特殊，具體包括：發電機、變壓器等，詳細如下：(1)發電機維護。在實際維護應用階段要對雜物進行處理，為了判斷發電機是否存在損壞的現象，要提前對電刷處理，如果機組運行過程中存在位置不合理或者其他問題，要按照要求處理。(2)變壓器維護。在變壓器處理方面，實際中涉及到的內容有很多，要按照變壓器處理方案要求進行，提前對繼電器進行判斷，按照防雷設施性能要求落實。由于設置過程中對構件有嚴格的要求，如果帶來不良影響，要結合受損情況制定針對性的解決措施，滿足設備更換要求。

(二)加強水電站人員管理。在監控系統管理階段，水電站人員的綜合素質起到重要的作用，在具體管理階段需要做好基礎培訓工作。在后續落實階段，要保證人員對水電配套設備進行充分的理解，掌握相關內容和方案。在檢修前做好技術交底工作，在培訓管理階段要提升人員的職業素質，保證人員在設備檢修過程中具備較高的責任和意識，為設備維護奠定基礎。

(三)做好日常數據記錄和監測分析。在系統維護過程中，信息的有效管理是重點，要求工作人員做好技術處理工作，對得到的數據進行判斷，以實際設備運行現狀為基礎，如果存在檢測數據出

現異常情況，要及時向有關部門進行匯報，分析數據中異常設備的信息內容，在此基礎上提出對應的維修策略。個別項目應做到人工和自動化觀測數據的對比分析，如引張線觀測、內觀觀測和垂線觀測等。值班人員做好數據記錄，建立管理臺賬，登記電氣設備的原始資料、基礎信息和主要附件一一記錄在案，便于備錄和查找。

五、結語

綜上所述，自動化監控系統在水電站控制中的應用優勢明顯，通過應用計算機自動化控制方式，能夠保證機組處于最佳運行工作狀態，提升水能利用率，減輕運行人員操作和監視工作量。在對自動化監控系統進行運行維護管理時，需要加強重點設備的檢測，并及時實際情況對設備進行維護管理，保障各個設備的正常運行，充分發揮自動化監控系統的應用效益。

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