水電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

懷集縣水利水電發(fā)展總公司 植 堅(jiān)

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水電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

懷集縣水利水電發(fā)展總公司 植 堅(jiān)

【摘要】計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步使得其應(yīng)用的范圍在不斷的增加，在水電站中也得到使用。自動化技術(shù)在水電站的的應(yīng)用越來越廣泛，是和其自身的穩(wěn)定性和技術(shù)性分不開的。新建水電站在技術(shù)上進(jìn)行一定的革新，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)提升效益、進(jìn)行水文的監(jiān)控和進(jìn)行基礎(chǔ)的操作，節(jié)省了工作量的同時(shí)提升了工作的效率，使得水電站在進(jìn)行運(yùn)行的過程中更加的符合現(xiàn)階段科技發(fā)展的要求。本文主要針?biāo)娬疚C(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行一定的分析。

【關(guān)鍵詞】水電站；微機(jī)監(jiān)控；系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對生產(chǎn)和生活都帶來了革命性的改變，使得社會生產(chǎn)更加的規(guī)范化，生活更加的便捷。因此，水電站也利用計(jì)算機(jī)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動化的改造，對于水電站工作的改善具有重要的影響。利用微機(jī)監(jiān)控技術(shù)可以很好的改善水電站機(jī)組在運(yùn)行過程中的一些噪音的問題以及對員工的危害，提升技術(shù)的可靠性和運(yùn)行的穩(wěn)定性，雖然在建設(shè)的過程中投入較大的，但是在技術(shù)的提升上具有較大的作用和較強(qiáng)的實(shí)力，對整體的水電站技術(shù)的發(fā)展是較為有效的，應(yīng)該進(jìn)行一定的發(fā)揚(yáng)。

一、水電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程概述

（一）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分類

一般來講計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三種主要的類型：計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)和常規(guī)裝置雙重監(jiān)控系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)控系統(tǒng)（CASC）：這種技術(shù)主要是用在水電站的基礎(chǔ)技術(shù)中，在進(jìn)行使用的過程中計(jì)算機(jī)主要是起到提升水電站的計(jì)算機(jī)管理水平的運(yùn)行監(jiān)視、數(shù)據(jù)處理和相關(guān)的各項(xiàng)工作監(jiān)測等方面，基本上對于決策的部分沒有進(jìn)行涉及，僅僅是進(jìn)行簡單的操作使得水電站的工作更加的便捷，將日常的操作和數(shù)據(jù)的處理更加的完整準(zhǔn)確。

以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)（CBSC）：這種系統(tǒng)主要是對水電站的各項(xiàng)運(yùn)行進(jìn)行適時(shí)地監(jiān)控，使得設(shè)備的使用和建設(shè)保持在合理的范圍內(nèi)。在進(jìn)行監(jiān)控的過程中因?yàn)樾枰獙⒏黜?xiàng)工作的設(shè)備都納入到計(jì)算機(jī)的監(jiān)督體系中去，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要關(guān)注較多的因素，對本身的系統(tǒng)要求較高，使得這個(gè)系統(tǒng)在建立的初期就投入一定的資金，但是通過這個(gè)系統(tǒng)可以將水電站的各項(xiàng)工作都進(jìn)行監(jiān)控，是以后水電站技術(shù)發(fā)展的方向。

計(jì)算機(jī)常規(guī)裝置雙重監(jiān)控系統(tǒng)（CCSC）：這個(gè)系統(tǒng)主要是上述兩種系統(tǒng)的結(jié)合，既能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)的工作，又可以進(jìn)行水電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，但是這兩個(gè)設(shè)備之間是相互獨(dú)立的，監(jiān)控和實(shí)際的工作之間是相互關(guān)聯(lián)的，如果在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相互之間的備用，就會對水電站的工作更加的方便。

（二）水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

集中式的計(jì)算機(jī)監(jiān)控結(jié)構(gòu)：這種計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過計(jì)算機(jī)主機(jī)的相關(guān)設(shè)備將各項(xiàng)指令進(jìn)行輸送，從而將各項(xiàng)工作進(jìn)行維持，中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過相關(guān)的處理軟件會將電纜引入到控制主機(jī)接口的線纜接入到各個(gè)模擬的信號和處理指令中，從而控制整體的系統(tǒng)進(jìn)行自身的本職工作，使得整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的工作。但是這個(gè)設(shè)備具有一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)橄到y(tǒng)在進(jìn)行控制的過程中主要是單機(jī)進(jìn)行操控的，一旦主機(jī)出現(xiàn)問題就會使得整個(gè)的系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象，這樣的監(jiān)控系統(tǒng)具有較大的不穩(wěn)定性。

分散式計(jì)算機(jī)監(jiān)控結(jié)構(gòu)：這種技術(shù)主要是采用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分散式的監(jiān)控技術(shù)，這樣的方式可以使得各個(gè)技術(shù)流程之間是獨(dú)立的，出現(xiàn)問題可以及時(shí)的進(jìn)行處理，不會出現(xiàn)一處問題就影響整個(gè)系統(tǒng)的情況，對于水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)督技術(shù)可以更加的完整和便捷，即使主機(jī)出現(xiàn)問題，各個(gè)系統(tǒng)之間也是獨(dú)立的，也不會影響其他子系統(tǒng)的工作，對于技術(shù)來講更加的成熟。

二、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要職能

（一）對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控

在運(yùn)行的過程中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)會將水電站日常工作的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)一定的記錄和分析，一旦數(shù)據(jù)較為頻繁的問題或者是出現(xiàn)超出極限值的情況，系統(tǒng)就會自動的進(jìn)行報(bào)警，并將數(shù)據(jù)及時(shí)的進(jìn)行記錄，便于對故障的及時(shí)識別，并為后期的維修提供第一時(shí)間的數(shù)據(jù)。相關(guān)的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行現(xiàn)場的問題分析，準(zhǔn)確的將問題進(jìn)行解決。

（二）對水電站的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行自動控制

水電站主要是通過自動控制系統(tǒng)對各項(xiàng)工作進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)相互之間的運(yùn)轉(zhuǎn)和管理。例如，通過計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控技術(shù)，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中出現(xiàn)空載轉(zhuǎn)停機(jī)和發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相等問題的時(shí)候，可以自動的通過并網(wǎng)的措施進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制，自動的做出反應(yīng)。這個(gè)過程和計(jì)算機(jī)的監(jiān)控技術(shù)也是分不開的，只有通過監(jiān)控才能將系統(tǒng)中的問題進(jìn)行體現(xiàn)，讓系統(tǒng)自動的進(jìn)行變壓器的變壓比的調(diào)節(jié)，同時(shí)在機(jī)組合理的分配無功負(fù)荷。而且，一定的條件下可以實(shí)現(xiàn)通過進(jìn)行溢洪閘的自動開閉的控制，進(jìn)一步的監(jiān)督水電站的工作。

（三）對水電站的運(yùn)行情況中的問題進(jìn)行解決

水電站在發(fā)生問題的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行判斷并將問題在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解決，使得設(shè)備及時(shí)的進(jìn)行處理并恢復(fù)正常，防止出現(xiàn)更大的事故。在傳統(tǒng)的監(jiān)控和管理的工作中，故障修復(fù)的時(shí)間是和技術(shù)人員的能力直接的進(jìn)行關(guān)聯(lián)的，值班技術(shù)人員的專業(yè)知識較為踏實(shí)，就會將故障盡快的解決，反之就會出現(xiàn)拖延實(shí)踐的現(xiàn)象。因此需要進(jìn)行技術(shù)的升級，將專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)備引入到實(shí)際的工作中，幫助技術(shù)人員解決一定的問題，將技術(shù)進(jìn)一步的進(jìn)行創(chuàng)新，節(jié)省時(shí)間。

三、水電站監(jiān)控系統(tǒng)的組成介紹

如圖1所示，一般來講水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要是采用三層分布式的監(jiān)控結(jié)構(gòu)，第一層的結(jié)構(gòu)主要是控制層，控制層主要是機(jī)組組成，擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)整體的控制和監(jiān)督，并且將每臺機(jī)組之間實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的進(jìn)行控制，在每個(gè)中心控制中將機(jī)組中的綜合自動化裝置進(jìn)行配合的過程進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和解讀，使得各分散系統(tǒng)能夠接收到不同的指令和相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)總機(jī)對各個(gè)基本系統(tǒng)的監(jiān)控。

圖1　水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

第二層設(shè)備主要是對電站進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要是由上位主機(jī)進(jìn)行的，使得水電站的基本機(jī)組和輔助機(jī)組的完成和配合，對整體的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，了解時(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況，并將各種采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，驗(yàn)證系統(tǒng)是否可以正常的使用。

系統(tǒng)的第三層主要是遠(yuǎn)程控制層，這個(gè)層次主要是通過對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控和管理將水電站的實(shí)際工作進(jìn)行完成，即使不在水電站的實(shí)際工作中也能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際工作的監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控，這樣不僅為工作提供了一定的便捷，而且一旦發(fā)生現(xiàn)場技術(shù)日人員解決不了的工作可以尋找技術(shù)能力較強(qiáng)的員工遠(yuǎn)程幫助，盡可能的縮短故障修復(fù)的時(shí)間。

在技術(shù)系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的還包括工程師站技術(shù)，這個(gè)技術(shù)中工程師站主要是在遠(yuǎn)程的范圍內(nèi)對系統(tǒng)中的自動發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)的進(jìn)行處理，將數(shù)據(jù)進(jìn)一步的將數(shù)據(jù)進(jìn)行指導(dǎo)和分析。工程師站同時(shí)可以對系統(tǒng)進(jìn)行指令的送達(dá)，在發(fā)生故障的時(shí)候及時(shí)的進(jìn)行報(bào)警處理，使得系統(tǒng)的運(yùn)行更加完整。

四、結(jié)束語

電站利用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動化的改造可以提升電站的管理水平和管理的效率，對電站的綜合效益進(jìn)行提升，同時(shí)可以將新建的電站進(jìn)行微機(jī)技術(shù)的投入，使得電站在進(jìn)行使用的過程中獲得更好的技術(shù)支持，運(yùn)行更加的安全。通過微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對電站的管理，可以保證電站工作效率的提升和工作安全性的提升，同時(shí)可以將智能系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際的工作中，是技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

［1］彭金寧，翟鵬，馬晨原，龐宏強(qiáng).水電站機(jī)電調(diào)試中的常見問題及處理措施［J］.中國農(nóng)村水利水電，2016，No.40002：149-152+156.

［2］王永泉.大浪坪水電站應(yīng)用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)挖潛改造工程探討［J］.廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，01：51-54.

［3］何旭東.小型水電站技改監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.電子科技大學(xué)，2010.