溪洛渡左岸電站監控系統功能優化及應用

張露成，夏建華，曾 昕

（溪洛渡水力發電廠，云南 永善657300）

溪洛渡電站左岸接入國家電網，右岸接入南方電網，實行一廠兩調方式。左岸電站監控系統主要實現左岸電站數據采集功能，并將監控系統數據通過調度通信服務器上送至國網總調。

為進一步提高電網穩定性，保證電站監控系統數據能夠穩定上送至國網總調，國網要求電站在原有通信鏈路上增加一條通信鏈路，實現數據上送雙平面。同時，隨著國網總調管理結構調整，國網總調成立了西南分中心，左岸電站需要將生產數據上送至國網西南分中心。

溪洛渡左岸電站根據國網總調要求和電站現場生產實際情況，需要對左岸電站監控系統功能進行優化，以滿足數據上送需求，提高監控系統穩定性，保證電力生產正常進行。

1 監控系統概況

溪洛渡電站共18臺機組，分別安裝在左岸和右岸。左岸電站接入國家電網，右岸電站接入南方電網。電站監控系統采用兩站、三網的設計結構。兩站包括廠站端、現地端，其中廠站端包括監控系統服務器、交換機、網絡安全設備等，現地端包括機組現地控制單元、公用設備現地控制單元。三網包括控制網、信息網和信息發布網，其中控制網負責監控系統控制命令的上傳下送，為光纖環網結構；信息網負責監控系統數據信息的廣播，為聚合鏈路結構；信息發布網通過網絡安全設備與辦公網絡相連，方便員工查看設備生產信息。

2 結構優化設計

溪洛渡左岸電站監控系統服務器包括數據采集服務器、應用服務器、調度通信服務器、廠內通信服務器等。按照核心服務器冗余設計原則，數據采集服務器、調度通信服務器等服務器均為2臺，互為主備。其中，數據采集服務器平均承擔左岸電站機組LCU、公用LCU等設備的數據采集任務。數據采集服務器采集數據后，通過信息網廣播的方式將監控數據發送至調度通信服務器等設備。調度通信服務器通過光纖鏈路，經過路由器中轉將電站生產信息上送至國調。

按照前期設計，溪洛渡電站上送國網數據鏈路共2條：A平面鏈路直接上送至國網調度數據網，B平面鏈路上送至華中調度數據網。根據國調自動化要求，左岸電站監控系統須再開辟一條通信鏈路將數據上送至國網調度數據網，與A鏈路形成互備鏈路，確保在一條通信鏈路故障的情況下另一條通信鏈路能夠正常傳輸數據，進一步提高網絡安全性和穩定性。同時，由于國網內部管理結構調整，國網設立國網調度西南分中心，電站生產數據需要上送至西南分中心，滿足西南調度數據網調控要求。

根據現場通信狀況和外送鏈路情況，重新敷設或租用一條通信鏈路實現與國網調度冗余通信的難度較大，也不能直接與西南調度數據網相連。B平面外送鏈路可通過中轉方式連接國網調度，實現冗余通信。通過在B平面路由器和調度通信服務器中增加永久路由，能夠實現借用現有通信鏈路與國網調度數據網B平面、西南調度數據網進行通信，相應更改交換機、縱向加密認證裝置。改造后，A平面連接國網調度數據網，B平面連接華中調度數據網、國網調度數據網、西南調度數據網。

為能夠對左岸電站監控系統與國網調度數據網、西南調度數據網新增通信鏈路的通信情況進行有效判斷，監控系統增加了通信鏈路狀態數據點，實現通信鏈路狀態24h監視。每臺調度服務器與國網調度數據網、西南調度數據網建立多條邏輯連接鏈路，只要一條邏輯鏈路與對方保持正常通信，電站生產信息數據就能夠正常上送至調度數據網，調度數據網命令也能夠正常下達至電站。

3 功能優化

監控系統通過104協議與調度數據網進行通信，電站側是104從站，調度側是104主站。電站側調度通信服務器通信端口保持開放連接狀態，調度側通信機根據實際情況主動選擇其中某些通道與之建立連接進行通信。為保證電站監控系統數據能夠正常上送至調度數據網，電站側對通信文件進行了重新配置。

在站地址配置文件中加入國網調度數據網、西南調度數據網站地址，確保電站側調度通信服務器與調度側通信機能夠建立連接。根據數據點特性，將電站監控系統數據分為單點遙信量、雙點遙信量、遙測量、遙調量、遙控量等，不同類型數據放在不同的點表中，使得在滿足通信協議的基礎上，提高數據傳輸效率和準確性。電站側104通信程序采用主進程加子進程模式，主進程負責與調度數據網建立通信，子進程負責與調度數據網通信機建立具體連接。當主進程啟動后，子進程自動與調度通信機建立連接，并根據不同的IP地址選擇不同的邏輯通道，將電站生產數據上送至調度數據網，同時接收調度數據網下達命令信息。

國網規定，國網渝鄂背靠背柔直聯網工程投運后，實現西南和華中電網異步互聯運行。通過仿真發現，西南異步聯網運行后電網易發生全網水電機組超低頻振蕩。左岸電站監控系統應修改相應的模式切換方式及調節方式，適應調速器開度調節要求，從而解決超低頻振蕩問題。監控系統將左岸電站機組“調速器開度控制方式”、“調速器功率控制方式”、“調速器功率脈沖給定方式”、“調速器模擬量功率給定方式”更改為“調速器大網開度給定模式”、“調速器大網功率給定模式”、“調速器小網開度給定模式”、“調速器小網功率給定模式”，保留“調速器孤網運行控制方式”。當左岸電站在西南網調控制模式時，監控系統自動發令至調速器，使其運行在“調速器小網開度給定模式”；當左岸電站在國網控制模式時，監控系統自動發令至調速器，使其運行在“調速器大網功率給定模式”；同時，在監控系統畫面設置“大網模式功率給定投入使能按鈕”，當該按鈕投入時，確保調速器開機情況下自動運行在功率控制模式，并將開機時功率給定值0發送至調速器，保證調速器運行正常。后期，運行人員可根據調度要求和現場實際情況手動調節調速器運行方式。在并網實驗過程中發現，左岸電站機組運行在西南電網時，一次調頻動作較頻繁，與電站AGC下達指令存在沖突情況。為避免機組在一次調頻動作時電站AGC下達指令導致機組開度被頻繁拉扯的情況出現，當一次調頻動作后，監控系統閉鎖30s再接收AGC負荷調節指令，提高了調速器運行穩定性。

為進一步加強西南網調對電站機組的控制，電站AGC、AVC將納入西南網調統一控制范圍。左岸電站監控系統在AGC、AVC程序中增加站控/西南網調控制切換功能，確保其在站控模式下接受電站運行人員下達調節指令，在西南網調控制模式下接受網調下達調節指令。同時，增加在西南網調控制模式下長時間未收到網調下發調節指令，電站AGC、AVC控制模式自動切換至站控，保證AGC、AVC隨時處于可控狀態。

4 結束語

溪洛渡左岸電站監控系統功能優化及應用，使得電站由國網總調單一控制模式更改為可在國網總調、西南網調進行雙重控制，打通了與國網總調B平面調度數據網、西南網調之間的通信鏈路，加強了電站與調度之間的業務聯系，提高了機組可控性、可調性。通過對監控系統功能的進一步優化，調整了監控系統控制調速器的模式，初步解決了水電機組引起的電網超低頻振蕩問題，對其他電站有一定的借鑒推廣意義。