華光潭一級電站無人值守應用

王 放

（浙江浙能華光潭水力發電有限公司，浙江 杭州311322）

1 前言

隨著我國社會經濟的進步，科技信息及自動化技術的迅速發展，考慮電站偏遠交通不便、自然災害、人員難留等問題，國內水電站遠程集中控制、無人值班（或少人值守）等模式是未來梯級水電站發展的趨勢。

2 無人值守關門運行的概況

浙江浙能華光潭水力發電有限公司位于浙江省杭州市臨安市龍崗鎮龍井村，是由2個電站組成的梯級水電站，即一級電站和二級電站。一級電站壩址在浙西大峽谷鎮魚跳村下游2km，廠址在蕎麥嶺村的巨溪右岸，距壩址11km，距二級電站7km，電站裝機2×30MW，其主要任務為發電，兼有防洪作用，于2005年9月投產運行。考慮到一級電站廠房選址的特殊性，有泥石流、水淹廠房的風險，著眼于以人為本、關愛員工的綠色經營理念，確立一級電站真正實現無人值守、關門運行的目標。基于電站計算機監控系統、調速系統、自動化元器件等現場設備設施的改造正有序實施的有利條件，通過智能診斷、預警、分析指導、移動查詢技術的研究應用，完全有條件將一級電站建成真正無人值守、關門運行的電站，改善電站運行效率。

3 信息化技術應用內容

3.1 水電廠設備狀態監測趨勢分析、預警技術

以大型數據庫為后臺數據庫，提出基于多維向量協同推理機制的設備遠程監測與實時診斷模型，通過采集計算機監控系統、機組狀態監測系統、水情測報系統、主變在線監測系統等系統數據，用集成豐富的數據監測、挖掘與分析處理的手段與方法，實現主、輔設備運行狀態的在線監測和故障分析、預警，或對歷史數據進行分析，可及時發現設備可能存在的隱患，提示電站人員進行處理，為分析事故原因提供了強有力的技術手段（圖1）。后臺歷史數據庫及時記錄設備的大量運行狀態，便于歷史數據分析和追憶，可為設備運行、檢修提供多種信息，從而保證設備的安全、經濟運行。

3.2 IT設備運行狀態智能監管技術

以計算機網絡為基礎，在滿足國家電力監控系統安全防護相關條例的前提下，自動發現并智能監管聯網的各系統設備軟硬件運行狀態，實時展示各系統設備的健康狀況（圖2）。實時監管機房動力環境監測信息。

圖1 趨勢分析展示

圖2 基于WEB的體系架構

3.3 水電廠移動智能終端一體化應用技術

在移動智能終端具備監控系統全系統信息查看功能，可以實時查看監控系統重要測點、歷史數據、機組狀態、電量、水情、壩區水位等信息，從而實現數據預警、智能分析、實時決策（圖3）。

3.4 公用輔機控制系統數字化技術應用

原華光潭一級電站輔機設備的控制大部分采用常規控制，為實現無人值守，對輔機設備控制系統進行升級改造，采用PLC控制，并且通過網絡與計算機監控系統互聯，實現遠程智能控制、數據共享。使輔機控制系統與監控系統有機融合，成為監控系統的有效延展，為電廠以監控系統為核心、通過計算機網絡實現對一級廠房運行設備全面監控提供框架。

圖3 智能移動平臺應用示意圖

3.5 全感知交互式監控技術

計算機監控系統采集現場噪聲、溫度、濕度、氣體濃度等信號，全面“感知”電廠運行環境參數的變化；通過計算機監控系統報警信息、消防報警信號與視頻系統的智能聯動，實現智慧視頻監視（圖4）。

圖4 全感知系統結構圖

3.6 綜合展示平臺技術

為實現華光潭水電廠監控信息系統一體化，提出綜合展示平臺概念，以圖形畫面的形式為主體，各系統分別以單個圖形窗口點擊進入，并關聯報警信息，包含趨勢分析系統窗口、電量采集系統窗口、水情測報系統窗口、主變在線監測系統窗口、機組狀態監測系統窗口等。

4 運行管控模式

4.1 無人值守管理制度的凝練總結

根據公司實際凝練總結并制定適合無人值守的相關制度（圖5），明確工作職責、內容及范圍，重點是ON-CALL情況下的應急管理規定。特別注重制度的學習、事故預案的演練，提高應急人員的應急處置能力。

圖5 無人值守制度

4.2 運行值班模式調整

保證運行倒班方式不變，取消一級站值守人員，與原二級站值守組一起，調整為運行值守應急組。運行人員仍分為4個值，每兩個值組成一個運行班，倒班方式采用兩個班組對倒模式，倒班周期設置為8d，接班班組每周二下午進公司，周三組織班組活動日，周四夜班開始接班；交班班組周四早上送出。每個運行班分為4個組，人員配置由總值長自行調配。3個組在集控中心上班，為集控值班組；1個組在二級站值守應急待命，為值守應急組。

運行集控值班組每組2～3人（1班值長+值班員），以中、白、夜方式輪轉，負責集控中心監盤及二級站巡檢。

值守應急組每日08：30和15：30赴一級站進行巡檢，巡檢完成后回到二級廠房運行交接班室待命。如果一級站有操作或維護工作，則赴一級站時間根據計劃安排。17：30下班后，不在運行交接班室待命，進入值守應急ON-CALL模式。

4.3 ON-CALL事件分級

（1）三級ON-CALL事件：一級站發生一般運行異常、設備故障情況，如越超高限、越超低限、故障、事故報警信號，技術供水系統一般故障，油、氣、水系統嚴重故障，機組及輔助設備一般故障，保護及自動化裝置不正常動作，直流消失，開關設備誤動、拒動，影響開、停機流程報警等。

（2）二級ON-CALL事件：一級站發生可能導致發電設備運行可靠性受到影響的運行異常、設備故障情況，如監控系統嚴重故障、油泄漏、主設備被迫停運、影響本站發電的開關發生事故性跳閘等。

（3）一級ON-CALL事件：一級站發生會導致設備發生重大事故或強迫停運，危及電力系統安全，甚至引起人身、環境事故的情況，如火災，發電機主設備嚴重損壞，一級站水淹廠房，一級站因電網事故小系統運行，一級站全廠停電等。

4.4 應急響應

（1）三級ON-CALL響應人員針對所有設備運行異常、故障、事故進行響應，包括三級、二級、一級ON-CALL事件。發生三級ON-CALL事件時，集控值班負責人應立即通知值守應急負責人和生產應急駕駛員。接到通知后，運行值守應急人員和生產應急駕駛員應在10min內到達應急待命點。運行值守應急人員到達現場后根據現場情況開展應急處理，集控值班負責人根據現場情況確定是否通知檢修維護人員。收到通知后，檢修維護人員2h內到現場開展檢查處理。

（2）二級ON-CALL響應人員針對可能導致發電設備運行可靠性受到影響的運行異常、設備故障情況進行響應，包括二級、一級ON-CALL事件。發生二級ON-CALL事件時，集控值班負責人應立即通知值守應急負責人、生產應急駕駛員和檢修維護人員，同時應通知運行專工，由運行專工通知生產技術部中層管理人員、安全監察部。接到通知后，運行值守應急人員、檢修維護人員和生產應急駕駛員應在10min內到達應急待命點。運行專工、生產技術部中層管理人員、值班組長、安全監察部負責人在班期間收到通知后應在60min內到達現場，組織人員進行協助處理。

（3）一級ON-CALL響應人員針對會導致設備發生重大事故或強迫停運，危及電力系統安全，甚至引起人身、環境事故的情況進行響應，即一級ONCALL事件。發生一級ON-CALL事件時，集控值班負責人應立即通知值守應急負責人、生產應急駕駛員和檢修維護人員，同時應通知生產技術部負責人、安全監察部負責人，由生產技術部負責人通知安全生產分管領導。接到通知后，運行值守應急人員、檢修維護人員和生產應急駕駛員應在10min內到達應急待命點。安全生產分管領導、值班領導、運行專工、生產技術部中層管理人員、值班組長、安全監察部負責人在班期間收到通知后應在40min內到達現場，組織人員進行協助處理。

4.5 一級電站恢復應急待命情況

（1）一級站設備存在重大異常、缺陷時。

（2）一級站與集控通信中斷時。

（3）雷雨天氣近區線路失電。

（4）一級壩泄洪。

（5）臺風暴雨暴雪等極端惡劣天氣時。

（6）一級站重要設備新投運初期。

（7）一級站機組或開關站檢修期間。

（8）其他需要赴一級站現場值守的情況。

5 結束語

華光潭一級電站無人值守，是對自身管理方式優化調整，對現有先進科技信息手段深入的研究應用，令設備智能化監測發揮很大的作用，保證一級電站裝置能穩定、高效、正常的運行工作，進一步實現華光潭一級站無人值守穩步推進。