水電站計算機監控運行與故障處理

稅 勇

（理縣星河電力有限責任公司，四川 理縣 623100）

隨著現代化信息技術的發展，水電站在運行過程中，對于計算機監控系統的認知與需求不斷變化。但是根據目前水電站計算機監控系統的運行情況來看，不少系統在運行過程中經常會出現上位機顯示失常、同期并網流程中斷等問題，導致計算機監控系統無法有序運行，直接阻礙水電站的正常運轉。由此可見，本文主要內容探究水電站計算機監控運行與故障處理具有十分重要的現實意義。

1 項目概況

某水電站于上個世紀七十年代并網發電，后經擴建裝機容量由原先的2×4000kw 升級為2×5000kw。該水電廠電壓等級為200V 與380V。為了提高水電站的自動化水平，擴建后逐漸引進了各種自動化設備，其中便包含有計算機監控系統。該系統設計過程中秉承無人值班、少人值守的原則，確保水電站計算機監控系統能夠先進、實用又可靠，以此保障水電站生產活動安全穩定的運行。

2 水電站計算機監控系統結構與功能

有關水電站計算監控系統主要由主控制層與現地控制單元層構成，兩者相輔相成，共同保障計算機監控系統穩定運行。

2.1 系統主控制層的功能組成

根據水電站計算機監控系統的構成來看，其主控制層在運行過程中主要功能是對整個電站機組、設備進行監控，實現數據管理、離線計算等工作，對系統中的運行故障信息進行分析。通常情況下，水電站在設置計算機監控系統主控制層時，需要網絡交換機、主機、交直流雙供電源等硬件設施支持，做好防雷保護工作，以免外界因素對設備造成損壞[1]。

2.2 現地控制單元層的功能組成

通過現地控制單元層可以促使計算機監控系統對整個水電站生產活動進行監控。該控制單元層在運行過程中，將會通過自身輸入、輸出端口與生產過程相連，利用設備通訊接口與主控制層等交換信息，一切接受中控系統發出的命令，最終完成對整個生產活動的監視、控制與調節，對系統中的數據進行收集吹。當現地控制單元層與主控制層脫離聯系時，可以通過人工操作這一方式進行獨立工作。具體來看，現地控制單元層主要由一體化工控機、PCL、多功能儀表等共同組成，這些結構缺一不可。

3 水電站計算機監控系統的常見故障與處理

根據該水電站運行情況來看，經常存在有系統同期并網流程中斷、上位機顯示失常、開機故障以及開機主板問題。導致計算機監控系統無法正常運行，進而影響水電站運行效益，為了將此類故障有效解決，筆者針對不同故障問題進行深入探究，并提出相關解決措施，具體內容如下所示。

3.1 系統同期并網流程中斷與處理

故障現象：在水電站枯水期階段，將一臺機組暫時停機，另外一臺機組在開機過程中，執行同期并網工作時，因為系統電壓偏低等因素的影響，無法成功并網，多次出現流程中斷現象，反復操作亦是如此。

原因分析：在探究該故障因素時，首先要對監控系統并網工作的合理性與安全性進行分析，在并網過程中及時分析系統機組運行狀態，當機組運行狀態為空載時才能夠啟動自準同期裝備進行并網。在判斷系統運行狀態時主要依靠PCL 程序，該程序對于系統中機組發電機空載電壓水平有自身的衡量標準。如果系統在運行過程中有關額定電壓在±5%變化時，該程度設定發電機的空載電壓為90%[2]。從監控系統安全穩定運行的角度出發，有關自準同期裝置的啟動時間初步設定為210s，一旦在并網過程中啟動時間超過該界限，相關自準同期裝置會推出，導致系統開機流程直接中斷。如果監控系統在運行過程中出現電壓持續偏低現象，由于發電機本身的空載電壓與大網電壓相差加大，直接回導致開機流程出現中斷現象[3]。

想要解決上述問題，相關工作人員在等待系統進入開機流程程序后，需要將已經設定好的發電機空載電壓調低，通常情況下調整為整個系統額定電壓的80%，此時系統啟動過程中的自準同期裝置時間便在設定范圍內，可以適當將系統啟動過程中的自準同期裝置時間稍微延長，以此降低監控系統的并網失敗概率，保障監控系統穩定運行，為水電站生產活動安全開展奠定基礎。

3.2 上位機顯示失常與處理

故障現象：監控系統在使用過程中機組帶負荷穩定運行，突然有關上位機電氣主接線畫面出現惠萍現象，但是設備機組仍舊正常運行，無任何光字牌報。

原因分析：想要分析造成該故障的原因，首先要從其設備運行狀態入手。當出現故障后設備仍舊正常運行，并且沒有任何光字牌報。這一現象表明設備電氣一二次處于正常狀態，不考慮直接將監控系統停機。在上位機運行過程中，有關機組數據通訊需要經過PLC，利用屏蔽雙絞線送至廠房網絡交換機，而后通過光纜將相關信息送至中控室，再由網絡交換機傳輸到上位機中[4]。當機組運行狀態正常時，表面交換機與中控室之間的信息傳輸通訊正常，由此可見，是有PLC 到廠房這一階段的信息通訊故障導致。

處理措施：在處理該故障時，需要對P 由C 到廠房這一段的屏蔽雙絞線接口等進行全面檢查，發現是由交換機側接口松動導致，將該接口重新接回后，設備運行恢復正常[5]。

3.3 開機故障的處理

故障現象：在計算機監控系統開機過程中，有關機組已經轉動到空車轉速，但是相關機組狀態仍舊顯示為“不定狀態”，此時開關按鈕顯示灰屏。

原因分析：當計算機監控系統穩定運行時，機組狀態通常情況下顯示為空載、空車、檢修及不定狀態，不同狀態條件下系統自身判斷依據有所不同。監控系統在運行過程中往往按照對應原則，對每個設備的運行狀態有相對應的判斷。只要機組在運行過程中一個條件不滿足，那么機組便不在該狀態。機組在運行時如果不滿足任意一種狀態，那么監控系統會將其直接判斷為不定狀態。系統在運行過程中，開停機之前都需要對機組狀態進行探究，如果為不定狀態，那么任何操作無法開展[6]。

處理措施：當發現上位機無法正常工作時，需要采取手動方式進行停機。在監控系統檢查機組處于不定狀態的情況下，需要對設備運行狀態以及運行信號進行全面查看，重點檢查設備位置傳感器運行是否正常，以此解決開機故障，促使機組恢復正常。

3.4 開機主板問題的處理

故障現象：計算機監控系統在運行過程中，發現上位機已經發出命令，PLC 動作但是球閥無任何反應，此時上位機無法查詢調閱歷史數據，導致該故障無法正常復歸，相關畫面及通訊數據等都不能進行刷新[7]。

處理措施：想要將此類故障進行有效處理，需要檢查繼電器是否開展相關動作，如果繼電器開展有關動作，那么需要對繼電器的底座完整度進行檢查。此時工作人員可以直接短接繼電器底座出口段，此時球閥如果出現動作那么說明底座存在故障[8]。此外，工作人員需要對設備數據庫狀態進行觀察，查看其是否啟動，如果硬件設施一切正常，那么可以嘗試著將PLC 斷電，重啟設備后復歸，如果數據與畫面仍舊不能正常刷新，有關處理流程如圖1 所示。

圖1 數據與畫面不能正常刷新的處理流程

4 結語

綜上所述，在當前現代化信息技術水平不斷提高的背景下，水電站想要實現持續發展，需要從自身運行實況出發，積極引進自動化設備，推動信息化建設。計算機監控系統作為自動化設備的主要構成之一，對于水電站生產活動有序開展具有十分重要的現實意義。基于此，相關工作人員需要對監控系統中的常見故障進行重視，探究其故障發生原因，采取針對性的處理手段，為水電站實現長久穩定的運行奠定堅實的基礎。