水電廠計算機監控系統運維管理及其措施

陳利 四川雅電發電有限責任公司

一、引言

水電廠在早期剛剛起步的階段中設置的監控系統已經不能滿足當今的標準和要求，監控技術和設備都比較落后，存在著技術漏洞和缺陷，無法對當前情況做出精確的判斷，經常會導致設備操作失誤或意外事故的發生。相比于過去傳統的監控技術，計算機智能監控系統更加能夠適應現代化生產工作，在計算機不斷發展的過程中，對計算機的硬件設備進行了革新，算法的程序進行了優化，減少了系統的缺陷與漏洞，及時排除了潛在安全隱患，避免了不必要的經濟損失，提高了監控的質量與水平，保證能夠對水電廠的各個生產環節做到統籌兼顧，有利于提高水電廠的經濟效益與社會效益。當前我國已經邁入了5G 的時代，物聯網和大數據技術得到了進一步的發展和普及，同時也為水電廠計算機自動智能監控系統提供了有力的技術支持。如今我國電力行業市場競爭激烈，為了使水力發電廠企業能夠在激烈的市場環境中保持自身的地位，必須讓傳統的計算機監控系統與新技術相結合，對智能監控系統整體進行創新和優化，這樣才能夠充分發揮出智能監控的優越性，為水電廠企業未來的發展規劃打下堅實的基礎[1]。

二、水電廠計算機監控系統管理要點

（一）完善計算機監控報警功能

水流疏導安全裝置是保證水電廠實際生產能夠有序穩定進行的重要結構。在機械設備傳動的過程當中，對于鍵銷的位置，要保證力矩過大時能夠及時地剪斷，以確保整個安全保護裝置的正常運行。對于計算機監控系統來說，在應力正常的情況下，剪斷銷能夠正常的工作，但是一旦力矩超過了安全標準，那么剪斷銷的危險斷面及時斷開，同時通過監控系統反饋報警信號，及時的通知相關的工作人員斷開的位置。在發電裝置中，剪斷銷被剪斷后會導致一部分導葉不能正常工作，計算機要對出現問題的導葉進行控制，降低水輪發動機轉子出現異常振動的程度，利用智能算法做好轉子的調速工作，降低轉子的負荷，保證其他導葉能夠正常的工作，維持水力平衡，避免對整個發電系統造成干擾。水輪發電機在轉子調速的過程當中，需要配備壓力油的供給裝置，能夠保證發電機導葉的開度保持穩定，防止開度范圍擴大，也避免了頻繁的升速降速，使發電機負載維持在正常水平。計算機監控系統要對發電機調速器的油壓進行實時的監控，要能夠準確地判斷當前油壓與標準值的關系，測定油壓時要保證精確度，一旦在發電機組運行過程當中出現調速器油壓低于規定的閾值時，要馬上進行報警反饋，同時通過智能設備對油壓進行調節，防止油壓過低使發電機停機。在出現力矩過大剪斷銷剪斷和調節器油壓過低的情況時，計算機監控系統在進行報警的同時，還要立即對出現問題的裝置進行控制，避免因為設備過于頻繁的自動調整而導致損壞，避免對整個發電系統的危害和造成的損失的進一步擴大。

（二）加強計算機監控系統通信質量

水力發電廠發電機組的運行和電力系統的控制通常都會涉及大到量的傳感器和執行器，一般來說，對于電力裝置和系統來說，監控任務的覆蓋范圍非常廣。在計算機監控方案中，電力通信系統的網絡層和物理層之間的相互依賴結構比短期控制更為復雜，因為它不僅會影響局部控制性能和傳感器和執行器的可用性，而且還會影響到其他元件的運行。但是需要提起注意的是，計算機監控通信系統的控制回路中的傳感器和執行器可以包含在多種控制方案中，比如說，從現場設備收集的電壓傳感器數據可由電壓調節器用于本地電壓控制，也可用于通過SCADA系統的實現對通信網絡的集中式控制。電力和通信基礎設施的相互影響形成了閉環控制系統，但是同時也存在著弊端，那就是閉環系統會導致連鎖故障，可能會造成惡性循環的情況，因此必須加強電力通信閉環系統內部各個環節的抗干擾和故障恢復能力[2]。

（三）融入物聯網監控技術

為了能夠順應時代的發展，水電廠也開始將物聯網技術應用到監控管理中來，為未來智能化監控體系的構建打下了良好基礎。就現階段而言，很多地方的水電站都開始將物聯網智能監控技術視為需要重點發展的環節，一部分水電站已經開始了計算機智能化監控系統的試運營工作。但是需要注意的是，目前我國的計算機智能化監控技術某些方面還不夠成熟，因此不可避免地會存在某些問題，一些相關的制度也不夠完善，缺乏統一的標準，因此國家和政府也要提起重視，為計算機物聯網智能監控技術的落實提供保障。對于水電廠來說，物聯網智能監控系統可以推廣到各個方面，包括水電廠企業內部人力資源的管理，發電工作生產管理，發電設備運行管理，相關業務流程規范管理，水質檢驗管理等，是維持水電廠企業正常運維的中樞系統。計算機與云端相互配合，為各個水電廠部門管理信息的存儲與調取提供更加便利的條件，與傳統的監管模式相比，極大減輕了相關負責人員的工作壓力，提高了水電廠內部各項工作的質量和水平。在對水電廠進行智能監督的過程中，會產生大量的數據信息，物聯網技術利用網絡信息傳播的快速性將各項數據及時的發送給計算機進行統計和分析，數據的類型是多樣的，包括圖像信息，視頻信息，實時數據信息等形式。計算機對監控采集到的信息數據深度挖掘，更容易發現潛在的問題，使相關負責人員能夠清楚地掌握當前發電生產情況，為接下來的工作提供科學指導。

三、水電廠計算機監控運維管理措施

（一）優化計算機監控系統設計

計算機智能化監控要體現出發電系統各個子系統之間的相互關系，要做到彈性管理，不僅要考慮各個電力設施當前的運行狀況，還要考慮它們在故整個電力系統中對彼此的影響。對于電力系統的監督管理要做到統籌兼顧，同時把握好定位，明確監控的側重點。計算機智能監控體系必須保證完整性和多樣性，內容要覆蓋到電力設備的維修與保養，發電設施的運轉以及電力生產線的效率。物聯網技術通過網絡接口連接相關的電力基礎設備，對于設備運行的參數進行實時采樣和監控，如果參數出現異常，監管人員能夠及時發現，實現了電力設備的拓撲管理，極大提升監控效率。

（二）構建全面智能管理平臺

水電廠監控管理涉及的專業范圍較廣，對于技術水平的要求較高，因此要加強計算機智能檢測系統的優化設計，保證智能數據管理的統一性。要充分發揮出物聯網技術的優勢，進一步擴大監控管理規模。要推動管理體系的規范化與標準化，保證計算機智能監控系統功能完善，系統架構合理。為了提高信息管理效率，水電廠企業內部有必要構建起物聯網綜合監控管理平臺，通過線上的方式進行集中化管理，促進信息管理的一體化。物聯網線上管理平臺的主要內容分為了四大方面，分別是：生產工作的當前狀態，故障報警信息，歷史操作數據記錄，以及監控命令操作交互端。對于監控的各個環節都有明確的記錄，水電廠發電機組和電力設備的工作狀態和實時的數據能夠做到完全可視化，有利于推進精細化管理。為了防止信息泄露事件的發生，線上管理平臺必須配套完善的安全保障程序，提高數據信息管理的安全性。在計算機智能監控系統的最初設計階段，要根據實際電力運營情況進行分類，做好數據的采集和統計工作，對故障進行全面分析，對計算機監控數據傳輸進行測試，提高系統的抗干擾性[3]。

四、結論

綜上所述，本文已經對水電廠計算機監控系統運維的管理要點以及相對的管理優化措施進行了詳細的闡述，并且將物聯網技術融入了計算機智能監管體系當中，使得計算機管理能夠更好進行數據資源整合，便于內部資源的共享，有效提升了水電廠監控管理的質量與水平，有利于水電廠企業長久的可持續發展。