水電廠自動(dòng)化技術(shù)新進(jìn)展

王德寬，劉同安，楊葉平，龔傳利，陳小松，陶 林

（北京中水科水電科技有限公司，北京 100038）

0 引言

我國(guó)水電廠自動(dòng)化事業(yè)從無到有，從進(jìn)口到自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，從常規(guī)單機(jī)自動(dòng)化到流域梯級(jí)集中控制，為三峽、瀑布溝、溪洛渡、向家壩等巨型電站提供成套自動(dòng)化裝備，走向國(guó)外，在硬件技術(shù)、軟件技術(shù)和應(yīng)用水平等方面已居國(guó)際領(lǐng)先行列。與此同時(shí)，電站運(yùn)行管理模式也從“無人值班”（少人值守）向無人值班、調(diào)控一體化的目標(biāo)邁進(jìn)，智能水電廠也已成為業(yè)內(nèi)熱門話題，為水電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提出了新的目標(biāo)。

本文主要介紹北京中水科水電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：中水科技）近年在水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水輪發(fā)電機(jī)調(diào)速器以及智能化水電廠等領(lǐng)域新技術(shù)研發(fā)與推廣應(yīng)用情況。

1 H9000 V4.0與三峽右岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

H9000 V4.0系統(tǒng)是針對(duì)三峽右岸等巨型水電站而開發(fā)的高端水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)在廣泛吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒了三峽左岸電站監(jiān)控系統(tǒng)和三峽梯調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，獨(dú)立自主地構(gòu)建了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三網(wǎng)四層系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)（見圖1），研制了全新的H9000 V4.0應(yīng)用軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)于2007年6月在三峽右岸電站順利投運(yùn)，2008年10月全部12臺(tái)機(jī)組投運(yùn)，2012年5月三峽地下電站6機(jī)組全部投運(yùn)。到目前為止，系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行5年多。運(yùn)行情況表明，H9000 V4.0系統(tǒng)操作維護(hù)方便，實(shí)時(shí)性好，可靠性高，人機(jī)聯(lián)系友好，得到三峽運(yùn)行及維護(hù)人員的一致好評(píng)。和左岸進(jìn)口的監(jiān)控系統(tǒng)相比，右岸系統(tǒng)技術(shù)上毫不遜色，在很多方面甚至超越了進(jìn)口系統(tǒng)，比國(guó)外產(chǎn)品更符合中國(guó)國(guó)情。系統(tǒng)總體達(dá)國(guó)際同期先進(jìn)水平，在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)、人機(jī)聯(lián)系、數(shù)據(jù)通訊、自動(dòng)發(fā)電控制等方面居國(guó)際領(lǐng)先水平，代表了當(dāng)今國(guó)際水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)和應(yīng)用的最高水平。獲得2010年度大禹水利科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

H9000 V4.0系統(tǒng)已經(jīng)在三峽右岸、瀑布溝、溪洛渡、向家壩、梨園、青海積石峽、緬甸瑞麗江、緬甸耶瓦等60多個(gè)電站、金沙江下游梯級(jí)成都區(qū)調(diào)、五凌電力等流域梯級(jí)集控系統(tǒng)、廣東清遠(yuǎn)抽水蓄能電站等工程獲得應(yīng)用，顯示了該系統(tǒng)廣闊的推廣應(yīng)用前景。溪洛渡、向家壩、金沙江下游梯級(jí)成都區(qū)調(diào)三大自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成目前世界上巨型機(jī)組臺(tái)數(shù)最多、裝機(jī)容量最大的梯級(jí)電站群遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，三峽集團(tuán)公司的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)梯級(jí)調(diào)控一體化，梯級(jí)集控中心為主控模式。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化的目標(biāo)，H9000 V4.0系統(tǒng)在三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步升級(jí)創(chuàng)新，開發(fā)了一系列新功能，努力滿足巨型梯級(jí)電站遠(yuǎn)方調(diào)控一體化對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性的要求，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。

圖1 三峽右岸及地下電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

H9000 V4.0系統(tǒng)的主要技術(shù)進(jìn)步體現(xiàn)在以下幾方面。

1.1 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與智能數(shù)據(jù)處理報(bào)警功能

針對(duì)特大型電站海量數(shù)據(jù)的高可靠與高實(shí)時(shí)性采集，H9 000V4.0系統(tǒng)采取的主要技術(shù)措施包括：同時(shí)采用主進(jìn)程、多子進(jìn)程及多線程技術(shù)；按數(shù)據(jù)類型的多重TCP/IP連接并行工作模式；PLC數(shù)據(jù)掃描周期的多重?cái)?shù)據(jù)傳送請(qǐng)求與處理；采用PLC冗余優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和LCUCPU的快速自動(dòng)切換。

在數(shù)據(jù)處理方面的主要改進(jìn)包括：高精度、寬數(shù)據(jù)表示范圍；數(shù)據(jù)屬性更加豐富；三態(tài)點(diǎn)的處理更加靈活；數(shù)據(jù)記錄區(qū)的分類更加合理；利用條件閉鎖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了分區(qū)報(bào)警和智能報(bào)警，將前臺(tái)報(bào)警信息精簡(jiǎn)到最少，信息直觀綜合，提高事故判斷的速度和準(zhǔn)確性，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；完善重復(fù)報(bào)警處理機(jī)制以及數(shù)據(jù)趨勢(shì)報(bào)警功能等，使系統(tǒng)使用更加符合運(yùn)行人員的習(xí)慣，操作更加便捷。

1.2 高可控性的無主設(shè)計(jì)

H9000 V4.0系統(tǒng)采用國(guó)際上獨(dú)一無二的無主設(shè)計(jì)概念，各硬件節(jié)點(diǎn)之間并不存在相互依賴的邏輯上的主機(jī)，使系統(tǒng)具有無與倫比的可控性。

系統(tǒng)的電站控制層具有多臺(tái)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)，重要硬件節(jié)點(diǎn)均采用冗余配置，可靠性就已經(jīng)相當(dāng)高。采用無主設(shè)計(jì)后，當(dāng)任何一個(gè)硬件節(jié)點(diǎn)（包括冗余節(jié)點(diǎn)）故障時(shí)，通過自動(dòng)切換或授權(quán)調(diào)整可進(jìn)行功能的重新分配，用其它節(jié)點(diǎn)替代某故障的節(jié)點(diǎn)（如該節(jié)點(diǎn)雙機(jī)均故障）。如正常運(yùn)行時(shí)，工程師站不具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作控制權(quán)，但經(jīng)過權(quán)限修改后，即可具有操作員站的權(quán)限進(jìn)行控制操作。由此可見，三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)同時(shí)出現(xiàn)故障的概率近似等于零，可以認(rèn)為H9000系統(tǒng)永遠(yuǎn)是可控的，系統(tǒng)自2007年投運(yùn)以來系統(tǒng)可用率保持為100%。成都區(qū)調(diào)與溪洛渡、向家壩電站間通信通道的可靠性在梯級(jí)調(diào)控一體化系統(tǒng)的可靠性方面舉足輕重，關(guān)系到系統(tǒng)的成敗，梯調(diào)與電站之間通道不僅考慮冗余專用光纖高速通道，還設(shè)有衛(wèi)星通道，在地面通道全部故障的情況下，仍可通過衛(wèi)星通道實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制。

1.3 完善的安全性與可靠性措施

為確保系統(tǒng)高可靠性，各層的重要設(shè)備均采取雙重冗余配置。冗余配置時(shí)，主備之間應(yīng)可實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)自動(dòng)切換。并采用負(fù)荷平衡管理與互備冗余技術(shù)，正常運(yùn)行時(shí)，各數(shù)據(jù)采集服務(wù)器雙機(jī)熱備，各承擔(dān)50%的負(fù)荷；系統(tǒng)異常時(shí)，一套服務(wù)器可承擔(dān)全部數(shù)據(jù)采集負(fù)荷。因此，與常規(guī)的主備冗余配置相比，系統(tǒng)的可靠性得到進(jìn)一步提高。針對(duì)特大型電站控制設(shè)備多和操作分散的特點(diǎn)，增加了操作員站控制范圍設(shè)定功能及操作對(duì)象鎖定功能?？刂泼罹黾恿藭r(shí)標(biāo)閉鎖條件檢查。

1.4 用戶友好的人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)

采用最新的GTK圖形標(biāo)準(zhǔn)，程序代碼運(yùn)行效率高，同一源程序可在Unix和Windows平臺(tái)下運(yùn)行，不僅保持了H9000應(yīng)用圖形系統(tǒng)兼容的特點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了源代碼級(jí)的跨平臺(tái)兼容。

新版OIX軟件界面新穎美觀大方，人機(jī)界面非常友好，保持了H9000系統(tǒng)面向?qū)ο蟛僮鞯奶攸c(diǎn)，支持多屏、多窗口顯示，全鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)，圖形可無級(jí)縮放，支持矢量漢字，數(shù)據(jù)狀態(tài)等信息可采用豐富的色彩庫、三維符號(hào)圖形庫、字符庫、動(dòng)態(tài)曲線、表格等方式表示，立體三維、實(shí)時(shí)動(dòng)畫等多媒體圖形功能更加豐富多彩，還可方便地采用模擬儀表、發(fā)電機(jī)P-Q圖、閘門水位圖等專業(yè)圖形。

針對(duì)特大型電站信息量大的特點(diǎn)，報(bào)警處理記錄充分考慮運(yùn)行人員的習(xí)慣，將事故信息與其他信息自動(dòng)分開顯示，并提供多種跟蹤查詢搜索功能及調(diào)試手段。在重要設(shè)備操作時(shí)，不僅可以進(jìn)行有關(guān)操作過程監(jiān)視，而且可以通過邏輯圖直觀地監(jiān)視影響這些操作的條件。增加了控制對(duì)象數(shù)據(jù)類型，在操作員站上可以很方便完成設(shè)備控制操作，查看到與控制對(duì)象相關(guān)的所有實(shí)時(shí)信息。

1.5 自動(dòng)發(fā)電控制

針對(duì)AGC調(diào)頻方式難以給出確定的頻差系數(shù)的問題，調(diào)頻和調(diào)壓采用自適應(yīng)系數(shù)，具有自學(xué)習(xí)、自適合的功能，可有效確保系統(tǒng)安全調(diào)節(jié)穩(wěn)定；對(duì)于超大型機(jī)組AGC有功調(diào)節(jié)的安全性問題，采用功率跟蹤和功率補(bǔ)償措施；負(fù)荷曲線方式引入分步調(diào)節(jié)算法，減少對(duì)電網(wǎng)沖擊；能根據(jù)水頭－出力－效率－流量曲線盡可能提高電廠效率；對(duì)于電廠效率優(yōu)化問題，采用修正等容量比例負(fù)荷分配。這些措施提高了電廠運(yùn)行效率，保證了電網(wǎng)安全。2007年9月20日，三峽右岸電站AGC正式投運(yùn)，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)AGC首次成功應(yīng)用于700 MW水電機(jī)組。

1.6 開放的報(bào)表定制技術(shù)

HReport報(bào)表子系統(tǒng)以Microsoft Excel自動(dòng)化技術(shù)、OleDb數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)以及XML技術(shù)為基礎(chǔ)，用.Net構(gòu)建Excel插件，利用Excel完成報(bào)表靜態(tài)部分的編輯，通過將查詢變量關(guān)聯(lián)到Excel的樣式，完成表格動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)格式的定制。報(bào)表定制簡(jiǎn)單，用戶界面友好，管理查閱方便。報(bào)表與Excel電子表格和SVG文檔兼容，可通過Excel訪問，或通過WEB信息發(fā)布系統(tǒng)向外發(fā)布。

1.7 歷史數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

HistA子系統(tǒng)完成H9000 V4.0系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢與維護(hù)管理功能，以O(shè)racle等為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，B/S與C/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，不僅可提供各類報(bào)表日志，而且可形成各類報(bào)警記錄歷史數(shù)據(jù)，如各類報(bào)警信息、溫度趨勢(shì)分析記錄、相關(guān)量記錄信息、重要運(yùn)行工況轉(zhuǎn)換記錄、各種歷史曲線等。

2 DVG2000系列水輪機(jī)調(diào)速器

DVG2000系列（原型號(hào)為CVT系列）水輪機(jī)調(diào)速器是中水科技（水科院自動(dòng)化所）于1999年在研制成功的基于快速開關(guān)閥的邏輯插裝式水輪機(jī)調(diào)速器。該調(diào)速器在國(guó)際上獨(dú)家采用高速開關(guān)閥（也稱數(shù)字閥）和邏輯插裝閥為核心部件，由高速開關(guān)閥實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)級(jí)的控制，實(shí)現(xiàn)全容錯(cuò)與直接數(shù)字控制，在可靠性、可控性、靈活性等方面實(shí)現(xiàn)突破性的變革。

具體特點(diǎn)如下：（1）取消了主配壓閥、電液轉(zhuǎn)換器等部件，利用插裝閥優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)主配壓閥的功能，無需“中間位置”，耐油污，從結(jié)構(gòu)上消除了調(diào)速器發(fā)卡的機(jī)理。（2）采用標(biāo)準(zhǔn)件，元器件的互換性好，密封可靠，無連接桿件、管路，無泄漏現(xiàn)象。（3）運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)質(zhì)量高，調(diào)整方便，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。（4）快速開關(guān)閥動(dòng)作時(shí)間為3～5 ms，調(diào)節(jié)迅速可靠，精度高，實(shí)現(xiàn)了速度和精度的完美協(xié)調(diào)統(tǒng)一，有利于發(fā)揮大型機(jī)組在電網(wǎng)安全穩(wěn)定中的作用。（5）油壓裝置油泵動(dòng)作次數(shù)明顯減少，啟動(dòng)間隔時(shí)間比目前其它最好的調(diào)速器平均長(zhǎng)20倍以上，具有顯著的節(jié)能、降耗、增壽、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。（6）設(shè)備緊湊，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件靈活設(shè)計(jì)布置，如將調(diào)速器、事故配壓閥、分段關(guān)閉閥等組合成一體結(jié)構(gòu)，安裝調(diào)試十分便捷。

2004年5 月水利部科技司對(duì)該產(chǎn)品組織了技術(shù)鑒定，認(rèn)為成果首次提出了全新的機(jī)械液壓柜模式，其核心部件為高速開關(guān)閥和邏輯插裝閥，由邏輯插裝閥組件實(shí)現(xiàn)主配壓閥的功能、無需“中間位置”、而作為先導(dǎo)級(jí)的控制元件則由高速開關(guān)閥組件實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了全容錯(cuò)、直接數(shù)字控制，取消了傳統(tǒng)的電液轉(zhuǎn)換元件，在設(shè)計(jì)理念上是一次根本的變革，使調(diào)速器技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。該技術(shù)2000年獲國(guó)家實(shí)用新型專利授權(quán)。2005年獲大禹水利科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。

表1 不同電站機(jī)組接力器尺寸(容量）比較

DVG2000系列調(diào)速器的研制成功，得到廣大業(yè)內(nèi)人士的矚目和首肯，業(yè)績(jī)已由2001年的黑河西溝電站18 MW的小機(jī)組，發(fā)展到2008年福建水口電站200 MW的大型軸流機(jī)組，已在柘溪、鳳灘、水口、新安江等電廠300多臺(tái)機(jī)組獲得成功應(yīng)用，并出口到緬甸、越南、土耳其及巴拿馬、敘利亞等國(guó)，總裝機(jī)臺(tái)數(shù)已近400臺(tái)套，有口皆碑，產(chǎn)品系列已涵蓋了混流、軸流、沖擊、貫流等機(jī)型。2010年在敘利亞迪士林（Tishrin）水電站6臺(tái)105 MW水電機(jī)組獲得應(yīng)用，成功解決了困擾該廠10多年的抬機(jī)問題。黑河西溝電站調(diào)速器自2001年改造后從未檢修，2009年預(yù)防性檢查發(fā)現(xiàn)閥門磨損僅為預(yù)估量的20%，目前運(yùn)行仍正常。表1列舉了幾個(gè)采用DVG2000系列調(diào)速器的電站以及三峽左岸電站機(jī)組調(diào)速器特性參數(shù)的比較。

3 OTS2000培訓(xùn)仿真系統(tǒng)

隨著水電流域滾動(dòng)開發(fā)和水電建設(shè)不斷發(fā)展，水電廠新員工的培訓(xùn)任務(wù)越來越重。如何在不影響發(fā)電生產(chǎn)的前提下，使新員工能有更多的實(shí)際操作機(jī)會(huì)，提高培訓(xùn)效率，降低培訓(xùn)成本，早日上崗，水電站培訓(xùn)仿真系統(tǒng)是一個(gè)重要技術(shù)手段。目前國(guó)內(nèi)培訓(xùn)仿真系統(tǒng)技術(shù)的總體發(fā)展水平仍十分落后，遠(yuǎn)未形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品與系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)周期長(zhǎng)，運(yùn)行維護(hù)修改困難，與水電建設(shè)蓬勃發(fā)展的局面不相適應(yīng)，與水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)思路上也差距甚遠(yuǎn)。

為了解決上述水電建設(shè)過程中存在的問題，中水科技自主研發(fā)了OTS2000操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先建立了一套標(biāo)準(zhǔn)化的水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)被控對(duì)象的仿真模型，并定義了被控對(duì)象的描述語言SimuLog，開發(fā)了仿真語言的編譯系統(tǒng)SimuGen和仿真器SimuEngine，實(shí)現(xiàn)了水電廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的仿真。SimuLog語言不僅可以仿真簡(jiǎn)單的狀態(tài)量變化過程，也可仿真連續(xù)系統(tǒng)和非線形系統(tǒng)，并支持仿真任務(wù)的監(jiān)視、管理與調(diào)度。OTS2000系統(tǒng)以H9000系統(tǒng)為前臺(tái)，完成所有的人機(jī)聯(lián)系，SimuEngine仿真器為后臺(tái)，完成所有的發(fā)電生產(chǎn)過程的仿真。

OTS2000系統(tǒng)可以作為H9000監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)立功能子系統(tǒng)，也可成為獨(dú)立的培訓(xùn)仿真系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，可分單機(jī)和多機(jī)模式。根據(jù)仿真器的配置情況，可分為純數(shù)字仿真、現(xiàn)場(chǎng)仿真兩種模式。如圖2所示。

圖2 OTS2000系統(tǒng)的配置模式示意圖

純數(shù)字模式的仿真器功能包括現(xiàn)場(chǎng)及LCU仿真，不需要另配LCU設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)仿真模式的仿真器只仿真現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特性，仿真器以I/O的方式與LCU及監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)。

純數(shù)字仿真又包括分布模式和集中模式。分布模式是指仿真器按被仿真對(duì)象單元分布，如按機(jī)組單元、開關(guān)站單元以及廠用電及公用系統(tǒng)單元分別設(shè)置仿真器。集中式是指全廠設(shè)備的仿真均由一臺(tái)仿真器完成。

多機(jī)模式下，可以形成多種互動(dòng)仿真，如教員-學(xué)員互動(dòng)、學(xué)員-學(xué)員對(duì)抗性互動(dòng)等，使仿真培訓(xùn)更具有趣味性。

根據(jù)用戶需要，OTS2000系統(tǒng)還可配置物理仿真設(shè)備，如在仿真系統(tǒng)中一臺(tái)機(jī)組采用物理仿真，其他采用數(shù)字仿真。物理仿真可配置逼真的微型水輪發(fā)電機(jī)組、調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)、同期裝置、保護(hù)、電網(wǎng)、油水風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備等，也可簡(jiǎn)化，如發(fā)電機(jī)用同步發(fā)電機(jī)代替，水輪機(jī)用電動(dòng)機(jī)代替，油水風(fēng)系統(tǒng)用可編程控制器代替等。采用物理仿真時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)需配置機(jī)組現(xiàn)地控制單元一套，采集該機(jī)組有關(guān)設(shè)備的信號(hào)，并進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

為滿足不同用戶的需求，實(shí)際的系統(tǒng)配置模式可以是上述模式的各種任意組合的混合模式。

OTS2000培訓(xùn)仿真系統(tǒng)已在三峽、白山獲得應(yīng)用。

4 SMA2000狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)

SMA2000狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)是中水科技2008年最新開發(fā)的產(chǎn)品，可作為H9000 V4.0功能子系統(tǒng)，也可與其它廠家的監(jiān)控系統(tǒng)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備配套使用。該產(chǎn)品密切結(jié)合水電廠安全運(yùn)行及事故分析的需要，作為電力生產(chǎn)安全監(jiān)視與記錄的“黑匣子”，可廣泛應(yīng)用于水電廠、調(diào)度中心、火電廠、變電站等電力生產(chǎn)調(diào)度部門的安全紀(jì)錄與故障分析，為電力系統(tǒng)事故原因分析提供了強(qiáng)有力的技術(shù)手段。

該狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)以H9000 V4.0為基礎(chǔ)，以O(shè)racle 10g為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，采用B/S與C/S混合結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)通過各機(jī)組、公用及開關(guān)站的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，分析設(shè)備的運(yùn)行趨勢(shì)，提供檢修指導(dǎo)。監(jiān)測(cè)與分析可在電站局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行，也可通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問。具有特征值分析、比較分析、相關(guān)量分析、虛擬曲線分析以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等數(shù)據(jù)分析手段。

SMA2000系統(tǒng)在三峽右岸電站、三峽梯調(diào)中心等已投入運(yùn)行（見圖3），以其人機(jī)界面靈活友好、海量數(shù)據(jù)訪問迅速獲得一致好評(píng)，已成為三峽電廠運(yùn)行監(jiān)視和事故分析的得力幫手。

圖3 SMA2000圖形化數(shù)據(jù)界面示例

5 BSS-3衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)

BBS-3系列衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)支持GPS和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，采用一、二級(jí)時(shí)鐘系統(tǒng)的方案，支持雙主機(jī)、雙CPU配置，可滿足大型發(fā)電企業(yè)及其他工礦企業(yè)對(duì)于時(shí)鐘同步系統(tǒng)的輸出接口規(guī)模及系統(tǒng)可靠性要求，已在三峽、葛洲壩、公伯峽、白山等電站獲得應(yīng)用，其中葛洲壩電站衛(wèi)星時(shí)鐘管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 葛洲壩電廠全廠BSS-3時(shí)鐘管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置一套全廠統(tǒng)一的BSS-3衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)，不僅管理監(jiān)控系統(tǒng)廠站層和各LCU的時(shí)鐘同步，還向調(diào)速器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、保護(hù)等其它智能設(shè)備提供對(duì)時(shí)信號(hào)，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了水電廠眾多智能設(shè)備和各種系統(tǒng)的時(shí)鐘統(tǒng)一管理。一級(jí)時(shí)鐘首次采用了雙機(jī)熱備冗余配置，在國(guó)內(nèi)首次采用NTP網(wǎng)絡(luò)方式完成監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備的對(duì)時(shí)，如電站控制層各服務(wù)器、工作站，各LCU PLC的主時(shí)鐘等，時(shí)鐘精度達(dá)到10 ms。各LCU設(shè)置一臺(tái)二級(jí)時(shí)鐘，通過光纖接受一級(jí)時(shí)鐘的時(shí)鐘同步脈沖信號(hào)，為PLC的SOE提供脈沖編碼和脈沖對(duì)時(shí)信號(hào)，滿足SOE1 ms的要求，同時(shí)向調(diào)速器、勵(lì)磁等其它智能設(shè)備提供對(duì)時(shí)信號(hào)。

為了滿足智能化水電廠的技術(shù)要求，BSS-3系列衛(wèi)星時(shí)鐘目前開發(fā)的基于PTP的網(wǎng)絡(luò)精確時(shí)鐘對(duì)時(shí)技術(shù)，已在白山電廠智能化改造、800 kV糯扎渡電站至廣東直流輸電工程中獲得應(yīng)用。

6 結(jié)語

近年來，我國(guó)的水電自動(dòng)化事業(yè)不斷取得驕人的業(yè)績(jī)，自主研發(fā)完成了以三峽右岸及地下電站為標(biāo)志的700 MW巨型機(jī)組特大型電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，溪洛渡、向家壩等巨型電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正在開發(fā)的關(guān)鍵階段，在水電自動(dòng)化設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成和應(yīng)用技術(shù)方面，我們已經(jīng)站在了世界水電自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿。但我們必須時(shí)刻保持清醒的頭腦，中國(guó)的水電建設(shè)又迎來了新的建設(shè)高潮，“調(diào)控一體化”、“水電城市化”、智能化水電等新概念層出不窮，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為特征的信息化技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)更是日新月異，未來的競(jìng)爭(zhēng)仍猶如逆水行舟，不進(jìn)則退，需要不斷開拓思路，不斷探索創(chuàng)新，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的研究，在水電廠狀態(tài)檢修、流域水能資源調(diào)度與高效利用、水電站控制新技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)一步突破，為我國(guó)的水電建設(shè)和現(xiàn)代化事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。