水電站電氣二次監控及保護配置問題研究

王秋揚 哈爾濱電機廠有限責任公司

眾所周知，電力行業始終是推動我國社會經濟發展的支柱性產業，水電行業在社會經濟高速發展的背景下迎來了空前的發展契機，水電站的自動化運行狀態直接影響著水電站的電氣水平，在傳統的水電站電氣運行過程中，人工是監控和處理問題最主要的方式，隨著信息技術和智能化技術的發展，人工為主的模式已經逐步轉變為無人處理或者盡量少人處理的模式，大部分水電站都采用了高科技的互聯網相關遠程監控系統技術，對水電站電氣運行情況進行實時監控和研究。在實際的工作實踐中，工作者需要重視水電站電氣二次監控及保護配置的相關問題，并結合實際情況進行研究和探討，采取有效的策略給予處理和解決，從而增強水電站運行的安全性與穩定性。

一、水電站電氣二次監控及保護配置問題研究

所謂水電站，即是指將水能轉換為電能的場所，是一系列相關建筑物與設備的統稱，通常涵蓋池水建筑物、擋水建筑物、水力水電發動機、水庫、發電廠房和發電機設備等裝置共同構成.

筆者認為，水電站電氣二次監控及保護配置問題主要表現在以下三個方面：其一，配置問題。水電站在實際運行的過程中，針對自動化運行的水平要求較高，相當一部分是水電站是無人值班亦或是少人值班的方式，利用計算機系統來實現統一管理的目標，然而計算機監控并不可以完全替代水電站來完成二次監控和保護配置的作用，究其原因便是計算機監控是屬于調度中心控制的形式，但是水電站電氣二次監控和保護配置使用的是分層以太網分層系統，以此來控制和主控現地單元，若是水電站電氣二次監控或者保護配置不完善的狀態下，將會對水電站的安全監管與控制帶來很大的消極影響；其二，監控指標問題。毋庸置疑，水電站的管理與運行直接關系著供電質量與用戶用電的安全性，運用電氣二次監控與保護裝置，在提升水電站運行管理效率方面有著事半功倍的積極作用，但是部分水電站在應用監控系統與保護裝置的過程中，不符合國家相關規定的要求，使用了雙重化的設置技術與冗余技術 在監控性能指標方面不符合相關技術要求，直接影響著電氣化設備的正常運行，特別是MTBF指標未能得到很好的保證，對水電站電氣化設備整體系統、部件和單機的使用埋下了很大的安全隱患；其三，設備選用問題。在計算機信息技術快速發展的形勢下，在選擇水電站電氣二次監控與保護裝置的過程中，必須要注重設備裝置的高效能特點，由于計算機監控體系中，沒有采用模塊式的方式對設備結構進行設計，而且在分類監控與保護裝置硬軟件過程中未對硬件設備給予擴充，造成規模與電氣控制系統不適應，最終難以保證水電站電氣控制系統與相關保護設備的正常運轉，不利于水電站的安全穩定運行。

二、關于水電站電氣二次監控及保護配置問題的應對策略

1. 設備配置與操作管理

通常情況下，水電站的系統配置涵蓋操作員工作站與系統主機的配置，而且這是實現對水電站全面化管理的基礎所在，針對電氣二次監控與保護裝置，技術工作者需要注重數據計算、數據分析管理，并做好AVC數據的計算與管理工作，促使水電站電氣化裝置的運行在統一的監管和控制之下，依據水電站相關電氣化設備的運行狀況發出相應的操縱指令，及時有效地收集電氣化裝置在具體工作時發生的問題信息，以此為依據自動生成圖標曲線，這樣相關技術工作者就會更加便捷地管理設備。與此同時，現地層配置的裝置包含LCU，主要是用來收集、分析和計算監控對象的相關數據，并將所計算出的數據上傳至系統內，另外LCU還有著監視和控制的功能，只有在上位機調度脫機的情況下才能實現上述功能，促使目前使用最為廣泛且功能較為強大的系統之一，而且LCU設備的應用，也將對水電站開關、發現設備、閘門和相關公共輔助設備形成監控，進一步提升水電站電氣化設備運行的穩定性。

2. 運用計算機監控系統

在互聯網信息技術快速發展和廣泛普及的形勢下，計算機系統得到了廣泛應用，注重在水電站電氣二次監控與保護裝置中運用計算機監控系統，可以全面地監控和控制電氣化設備的運行狀況，由于水電站電氣化設備和相應系統的運行效率高，一些水電站經常處于無人看守和少人看守的情況，積極利用計算機監控系統，可以對水電站電氣化設備進行實時調節與控制，及時收集電氣化設備運行過程中產生的數據和信息，并對相關數據信息進行深入的分析，以此來形成安全可靠的監控體系，依據傳輸的信息數據和分析結果，自主地診斷監控系統的運行狀況。在具體的水電站電氣二次監控及保護裝置中，技術工作者需要充分利用計算機系統，結合水電站的實際運行情況來設計相關軟件，針對沒有控制權力的電氣化設備采取關閉的形式，相關技術工作者要依據具體的狀況選擇不同控制層的控制權。通常而言，水電站電氣二次監控及保護裝置的控制功能主要分為兩部分，即是數據采取處理與安全運行監視，數據收集、分析和處理后，并會以圖表的方式展現在工作人員面前，這樣工作人員便可以更加直觀地了解電氣化設備的運行情況，根據實際情況和要求合理地調整相關參數，保障水電站電氣二次監控及保護配置的可靠性。

3. 網絡控制的結構系統

全分布開放式是水電站電氣二次監控與保護裝置中較為常用的網絡控制系統，有著全模塊化的顯著特征，有利于系統與設備之間的信息分析與傳輸，增強水電站運行的安全性，同時將促使監控更加全面化。水電站控制系統有著很強的相似功能，但是型號不一樣的裝置可以實現相互替換功能，有著可增刪的特征，而且整個網絡控制系統也并不是出于完全的封閉狀態，所以信息的同步效率較高。因此，水電站的技術工作者要加大開放式全分布網絡控制系統在電氣二次監控中的應用力度，主要分為站級控制層和現地控制單元層，這兩層采取網絡的方式來連接，組成一個相對簡便的網絡系統，這樣水電站的技術工作者就可以采取網絡交換機的方式來完成系統通信的連接，大大增強信息傳輸的效果。與此同時，LCU和交換機之間的網絡介質使用的是光纖，這種介質最大的優點便是抗電磁干擾能力強，這樣便可以保障不同環境狀態下二次監控系統都可以完成實時監控任務，為水電站電氣化設備的安全穩定運行營造良好的條件。

三、結論

水電站的建立和發展為社會經濟發展提供了大量的電力能源支持，是我國重要的電力工程設施，在水電站正常運行的過程中，對電氣實施二次監控和配置保護是最重要的工作之一，這也是保證水電站安全穩定運行的必要條件，相關技術工作者需要把握水電站電氣二次監控及保護配置問題，并采取有效的措施給予應對，全面提升電氣二次監控及保護配置質量，推動我國水電事業健康發展。