水電站遠程集控運行技術探討

聶 衡

（廣東水電二局股份有限公司，湖南 懷化 418199）

1 水電站遠程集控模式的的概念

水電站遠程集控是利用網絡信息技術和計算機監控系統對水電站進行遠程控制。水電站集控系統對調度水庫的工作和監控、運行電站設備的工作進行集中控制，調度指令都由水電站集控中心負責，即對命令進行統一的接收和執行。水電站集控中心的建立有效解決了各流域水資源不統一的問題，將各個流域進行了統一的管理和控制，提升了水資源的利用效率，符合綠色協調可持續發展的國家政策，還有利于充分發揮水電站的綜合作用[1]。

2 水電站遠程集控模式的分類

2.1 調度中心

調度中心主要負責對水電站的運行方式進行協調和監測。此外，調度中心還負責指導所管轄水電站的負荷分配和統籌運行的工作，其中比較簡單的工作是監測系統功能是否正常。各個階梯電站的控制功能都是相對獨立的，調度中心可以直接對電網的調度進行指導。同時，這也是集控中心比較基礎的階段，屬于初級階段。

2.2 控制中心

控制中心是對流域水電站進行監測和控制，主要負責調整負荷、監測運行及與電網調度機構進行協調等工作。所有工作由調度中心統一負責，控制中心擁有完整的監控系統，電調和水調都是獨立的，兩者互不干擾。電網調度機構是控制中心直接面對的，屬于集控中心的中級階段。

2.3 運行管理中心

運行管理中心是在控制中心的基礎上對各電站綜合自動化系統進行有效的整合，其中包括監測大壩系統、計算機監控系統及水情自動測報系統等；將信息進行綜合利用和共享，有利于對所管轄的水電站進行有效的監管和控制，提高工作效率；將水電站進行統一管理，減少人力資源和自然資源的浪費，優化水電站的監控系統，屬于集控中心的高級階段。

3 水電站遠程集控的技術條件

（1）水電站的設計和建設要求以監控值班模式運行，要對老舊電站設備加大技術升級力度，要逐一排查對機組運行造成影響的大概率問題，在未來科技主導的新時代提升水電站自動化科技能力。主要做好設備勵磁、升級設備精度及機械設備調配自動化運營建設等。在提升技術標準的同時加大一次升級到位的概率，滿足無人化工作的技術條件，搜集詳細安全運營參數，改造機電裝備過程中發現安全隱患時及時發出警報，將誤報率降到最低。

（2）需要在計算機監控系統的通信設備、主機系統及交換機等進行冗余配置，需要利用雙電源供電，并且滿足n-1的要求，避免因個別設備的問題帶動影響整個設備的正常工作。必須嚴格操作電腦網絡監控設備，同時盡可能選擇經過認證的網絡安全的設備產品。

（3）完善計算機監控系統的相關功能，拓寬監控范圍，監視機組的蠕動、機組震動及攔污柵壓差等安全情況，分析機組運行中的問題，靈活調整監視的畫面，凸顯監控的重點，要保證設備監控的有效性；建立冗余雙通信通道，通道的真實性和時間的切換以及誤碼率都要滿足達到實時監控響應時間和數據量的基本要求，實時監控各個通道的運行情況，保證設備出現問題時能夠及時報備[2]。

（4）集控中心要設有多個外來供電電源，最低要超過2個，最佳的供電狀態便是3個回路的設計。為了不對正常供電造成影響1條回路檢修時，其他2條回路也可以進行工作和供電。同時，需要配置后置容量超過8 h的電池。

（5）要嚴格執行水電站科學管理的運營模式，控制設備必須按照規章執行，設置操作權時要以LCU為單位，要在電廠施工現場進行切換操作。

（6）操作失誤的措施。按照水電站措施，在計算機監控系統發出指令時，由單個操作系統單獨完成任務，因此調錯畫面或者選錯畫面對象的情況在計算機圖形化平面操作的過程中難免發生，電廠選擇錯誤的情況也時有發生，尤其是在進行多廠集控管理時。因此，每一個工作臺位都需要安排一位工作人員進行確認，確保操作的正確性。此外，為了防止誤操作的情況持續發生，還要求設置語音文字的提醒。

（7）必須配備應急保障人員，需要嚴格遵守水電站遠程集控的配置要求，以保證設備出現故障時能夠得到有效和及時地解決，確保集控中心的工作能夠有效進行。應該在每個崗位都設置守護人員，如值班室。當設備出現故障時，守護人員能夠及時發現并處理。電廠內的關鍵畫面需要及時傳送到集控中心，關鍵畫面包括開停機環節的設備、工業電視系統水位標尺、集水井及水機室等，以提升安全生產水平，縮小異地距離感，使得遠程集控聯系更加密切。

4 水電站遠程集控技術的重點管理

水電站遠程集控運行工作的重點主要是調整負荷、監控設備的運行情況及解決操作過程中出現的異常情況，如日常監控和調整負荷的異常狀況。設備操作的主要目的是順利并且成功地完成目標任務，設備操作通常是分階段進行的。水電站遠程集控中心運行的過程中，由電網EMS系統動態下達AGC功能電廠負荷給定值，整個過程不需人為操作，都是自動化進行。

操作過程中，遠程監控的實現可以通過人機界面進行，所以對監控畫面有著較高要求，如清晰度高、畫面完整、色彩飽和度達標、畫面切換與銜接流暢不卡頓及畫面不得扭曲變形等。畫面中一定要將現場的狀況和邏輯體現出來。

對于信息的上傳需要進行篩選或核對。當信息量比較大時，可以先進行優化和處理，然后進行上傳，或者可以通過發電機定子線圈溫度的設置，使用排序高的三點上傳，上傳信息的重點，過濾沒用的垃圾信息，以減少監控人員的信息壓力，降低信息干擾，使設備的安全性和有效性得到大幅提升[3]。

監視主要包括安全監視、過程監視及經常性監視3種類型，根據不同顏色區分管理故障的相應等級。其中，安全監視主要分為故障監視和非故障監視兩種，能夠應急響應突發事件，并做出處理。過程監控主要有調節過程、操作過程以及設備整個操作規范過程，也包括開停機監控。所有監控過程在一個工作周期結束后才能停止監控工作，同時要及時干預監控過程中遇到的問題。經常性監控主要包括計算機監控系統、含電設備及通道3個部分。計算機監控系統運行狀態管理主要包括操作權和控制權管理、AVC功能和AGC功能調節。

5 結 論

近年來，隨著科學技術水平的不斷提升，我國的水電站設備不斷更新，水電站的自動化技術也不斷提高，可靠性和安全性達到了較高的水平。水電站遠程集控中心是一個很好的發展模式。水電站遠程集控運行管理系統在工作運行中，要充分發揮集控中心的協調調度能力，更好地為水電站機組正常運行服務，提升工作效率，確保電廠的經濟效益和社會效益得到提高。