朱洪廣

上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心建設(shè)

朱洪廣

（國家電投集團(tuán)江西電力有限公司上猶江水電廠 江西贛州 341000）

為解決水電站地處偏僻、交通不便、職工生活較艱苦等困難，拓寬企業(yè)發(fā)展思路，上猶江水電廠區(qū)域水電集控建設(shè)于2014年開展前期研究，2015年實(shí)施，2016年進(jìn)入試運(yùn)行。本文介紹了上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)試運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，可為其它水電集控中心建設(shè)提供借鑒。

區(qū)域；水電集控中心；監(jiān)控系統(tǒng)

概述

上猶江水電廠隸屬國家電投集團(tuán)江西電力有限公司，經(jīng)過近幾年的水電建設(shè)及收購，目前區(qū)域內(nèi)管轄四個(gè)水電站，分別是贛江水系章江支流上猶江中游的上猶江水電廠、贛江水系貢水一級(jí)支流梅江河中下游的留金壩水電站、贛江水系貢水干流于都縣境內(nèi)河段的躍洲水電站及峽山水電站。

為解決水電站地處偏僻、交通不便、職工生活較艱苦等困難，拓寬企業(yè)發(fā)展思路，上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心于2014年開展前期研究，2015年開始工程實(shí)施，并于2015年四季度及2016年一季度完成四座水電站的12臺(tái)機(jī)組的遠(yuǎn)程遙控調(diào)試工作，2016年3月進(jìn)入試運(yùn)行階段。區(qū)域電站位置示意圖見圖1，電站主要技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1 上猶江區(qū)域電站位置示意圖

表1 上猶江區(qū)域電站主要參數(shù)表

1 集控中心建設(shè)概述

上猶江水電廠區(qū)域水電遠(yuǎn)程集控中心位于贛州市區(qū)上猶江大廈，整個(gè)工程分集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、集控視頻聯(lián)網(wǎng)工程、集控中心機(jī)房裝修布線工程、集控中心通信設(shè)備采購及通道建設(shè)工程及電能量采集系統(tǒng)五個(gè)部分，2015年陸續(xù)完成施工。其中主項(xiàng)目集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用的南京南瑞集團(tuán)SJ-3000型全分布開放式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，目前已在多個(gè)大型電站均有成功應(yīng)用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分布式體系結(jié)構(gòu)，以雙局域網(wǎng)為核心，實(shí)現(xiàn)各服務(wù)器、工作站功能分擔(dān)，數(shù)據(jù)分散處理。

集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在接受上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)命令下，實(shí)現(xiàn)對(duì)受控電站的集中監(jiān)控功能。實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙測、遙信及梯級(jí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)化調(diào)度、管理功能。集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠及有效地完成對(duì)各電站所有被控對(duì)象的安全監(jiān)視和控制。集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)直接控制受控電站機(jī)組、主要開關(guān)及輔助設(shè)備，機(jī)組設(shè)定值和控制命令等從集控中心發(fā)到受控電站LCU，受控各電站LCU執(zhí)行這些命令并返回足夠的信息給集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)由于通信故障或其他原因使得受控電站與集控中心聯(lián)系中斷時(shí)，可通過電站控制室的操作員站或現(xiàn)地LCU對(duì)電站機(jī)組進(jìn)行控制。

2 集控中心監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)

2.1 集控中心通信功能的實(shí)現(xiàn)

上猶江水電廠、躍洲水電站、峽山水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控、電能量、水調(diào)自動(dòng)化等業(yè)務(wù)均通過電力2M通道、電信2M通道與上猶江集控中心通信，留金壩水電站通過電信2M通道、移動(dòng)2M通道與上猶江集控中心通信（計(jì)劃建設(shè)電力光纖傳輸通道，并作為主通道）。上猶江集控中心采用電力光纖傳輸通道作為主通道，電信光纖傳輸通道作為備用通道，優(yōu)先級(jí)低于電力光纖傳輸通道。當(dāng)電力2Mbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖傳輸通道中斷時(shí)，電信光纖傳輸通道在設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)切換為主運(yùn)行通道運(yùn)行，一旦電力2Mbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖傳輸通道恢復(fù)正常時(shí)，電信光纖傳輸通道將自動(dòng)還原為備用。

2.2 集控中心控制調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)

集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在接受上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)命令下，實(shí)現(xiàn)對(duì)受控電站的集中監(jiān)控功能。正常情況下，采取區(qū)域水電集控中心層集中控制，根據(jù)調(diào)度機(jī)構(gòu)命令或取得調(diào)度機(jī)構(gòu)許可，對(duì)四個(gè)電站的機(jī)組啟停、負(fù)荷調(diào)節(jié)、機(jī)組間負(fù)荷分配、上下游電站負(fù)荷分配進(jìn)行控制。緊急情況下，機(jī)組控制操作由電站現(xiàn)地操作。

2.3 集控中心遙視功能的實(shí)現(xiàn)

上猶江水電站的視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過電力50M通道與上猶江集控中心通信，留金壩水電站、躍洲水電站、峽山水電站的視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過電信50M通道與上猶江集控中心通信。監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)從4個(gè)電站傳送到集控中心，可通過集控中心客戶端軟件進(jìn)行查看、錄像調(diào)取、攝像頭控制等功能，并可通過DS-C10S-S22多屏控制器上送到12×42英寸的LCD液晶拼接大屏進(jìn)行顯示。

2.4 集控中心電能量采集功能的實(shí)現(xiàn)

上猶江水電站、躍洲水電站、峽山水電站、留金壩水電站分別安裝了一臺(tái)電能量采集器，電站現(xiàn)場的電能表接入電能量采集器后，通過2M通道送至上猶江集控中心，再通過安裝在集控中心客戶端內(nèi)的電能量計(jì)量主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、統(tǒng)計(jì)廠站上網(wǎng)電量、下網(wǎng)電量、發(fā)電量、廠用電量數(shù)據(jù)并自動(dòng)生成報(bào)表。

2.5 集控中心梯級(jí)調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)

區(qū)域中，留金壩、躍洲、峽山三電站為貢水流域梯級(jí)電站，在正常運(yùn)行工況下（即無泄洪操作），集控中心控制操作更多注重上下游水庫水位與負(fù)荷的匹配運(yùn)行，通過上游的水力情況來對(duì)下游水力狀況做好分析，進(jìn)而對(duì)水電廠發(fā)電情況進(jìn)行判斷，這也就是所謂的“以水定電”原則，確保梯級(jí)中三電站均處于水庫正常高水位運(yùn)行，從而降低操作成本，提高水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3 集控中心建設(shè)尚需完善的工作

上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心自2016年3月試運(yùn)行以來，各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定，通道運(yùn)行穩(wěn)定，集控中心能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、可靠地完成對(duì)所屬電站的安全監(jiān)視和控制。但因?qū)嵤r(shí)間短、經(jīng)驗(yàn)不足及設(shè)備自動(dòng)化程度不高等原因，離“遠(yuǎn)程集控、少人維護(hù)（值守）”管控模式的實(shí)現(xiàn)需作繼續(xù)完善。

3.1 水雨情測報(bào)接入集控中心

目前，氣象衛(wèi)星云圖接收處理系統(tǒng)及水庫調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)僅覆蓋上猶江水庫流域，貢水流域三座水電站尚未建成，集控中心遙控機(jī)組啟停缺乏水雨情測報(bào)數(shù)據(jù)，同時(shí)也不利于流域梯級(jí)調(diào)度的優(yōu)化。

因此，應(yīng)盡快完善氣象衛(wèi)星云圖接收處理系統(tǒng)及水庫調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，并接入集控中心。

3.2 加強(qiáng)現(xiàn)有水電站的改造，確保遠(yuǎn)程控制的可靠性

遠(yuǎn)程控制，對(duì)電站設(shè)備的自動(dòng)化需求更高，為實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程集控、少人維護(hù)（值守）”，需對(duì)電站自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)更新。按照“前端選擇可靠的信號(hào)元件、中間采用多重保護(hù)裝置、遠(yuǎn)程采用可靠的控制技術(shù)”的原則，確保遠(yuǎn)程控制的可靠性。

3.3 加大培訓(xùn)力度、轉(zhuǎn)變工作方式

實(shí)現(xiàn)對(duì)電站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，應(yīng)該建立遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、現(xiàn)場值守維護(hù)的生產(chǎn)管理模式，加大培訓(xùn)力度、轉(zhuǎn)變工作方式，提高集控中心的決策能力，因集控中心操作針對(duì)的不是單一電站，而是所轄的所有電站，所以集控操作時(shí)采取多方確認(rèn)的方式，防止誤操作；電站現(xiàn)場加大精力投入設(shè)備巡檢和維護(hù)，配置必要的應(yīng)急搶修人員，提高應(yīng)急搶修能力，保證設(shè)備安全可靠。

3.4 遠(yuǎn)程集控?zé)o法實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場操作問題

由于貢水流域境內(nèi)三座水電站為徑流式電站，水庫無調(diào)節(jié)庫容，汛期泄洪次數(shù)多，且大壩上下游常有漁船，為確保行洪安全，泄洪閘門目前在現(xiàn)地操作。同時(shí)當(dāng)故障等問題發(fā)生后，人員很難立即趕往現(xiàn)場，這就要求，在實(shí)現(xiàn)少人值守后，仍然需要在現(xiàn)場配備部分維修人員，以處理無法遠(yuǎn)程集控解決的操作問題。

4 結(jié)束語

水電廠遠(yuǎn)程集控的建立是水電站管理的重要變革，是科技與水電企業(yè)發(fā)展的完美融合，是歷史發(fā)展的必然性，也是水電企業(yè)尋求再發(fā)展、再創(chuàng)新效益的立足點(diǎn)。上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心自2016年3月試運(yùn)行以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，集控中心能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、可靠地完成對(duì)所屬電站的安全監(jiān)視和控制，尤其在貢水流域梯級(jí)調(diào)度中發(fā)揮了作用，達(dá)到“節(jié)水增效”的效果。今后將不斷地摸索與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索出一套針對(duì)上猶江水電廠區(qū)域水電集控中心運(yùn)行行之有效的辦法，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、推進(jìn)管理體制和工作機(jī)制的創(chuàng)新和人力資源配置的優(yōu)化。

[1]水電廠計(jì)算監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件（DL/T578-2008）[S].北京：中國電力出版社，2008.

[2]李益民，段佳美.水庫調(diào)度[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3]《水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程》（DL/T751-2014）[S].北京：中國電力出版社，2014.

TV697.1+2

A

1004-7344（2016）27-0126-02

2016-9-5

朱洪廣（1968-），男，工程師，大學(xué)本科，雙學(xué)士，從事電力企業(yè)管理工作。