多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制模式分析

貴州黔源電力股份有限公司水電站遠(yuǎn)程集中控制中心 李光欽

多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制模式分析

貴州黔源電力股份有限公司水電站遠(yuǎn)程集中控制中心 李光欽

近年來(lái)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟，使得多流域梯級(jí)水電站群集中控制系統(tǒng)得到了良好的發(fā)展，但實(shí)踐方面還存在一定的缺陷與不足。對(duì)此，本文以貴州黔源集控為例，對(duì)多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制模式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

多流域；梯級(jí)；水電站群；遠(yuǎn)程；集中控制；模式

1 引言

多流域梯級(jí)水電站群大多采用遠(yuǎn)程集中控制的管理模式，但在實(shí)際建設(shè)與實(shí)施過(guò)程中，依舊存在一定的問(wèn)題，并且還未得到妥善的處理，這就需要對(duì)國(guó)內(nèi)多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制模式進(jìn)行不斷深入的研究與實(shí)踐。

2 貴州黔源集控中心簡(jiǎn)介

貴州黔源電力股份有限公司成立以來(lái)，致力于貴州“兩江一河”（北盤(pán)江、芙蓉江、三岔河）流域梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)，截至2015年6月底，公司已經(jīng)建成投產(chǎn)九座大中型水電站，裝機(jī)容量3230.5MW，資產(chǎn)規(guī)模181億元。其中，光照電站1040MW、董箐電站880MW、馬馬崖電站558MW、引子渡電站360MW、善泥坡電站185.5MW、普定電站84MW、魚(yú)塘電站75MW、清溪電站28MW、牛都電站20MW。目前，公司已發(fā)展成為以水電開(kāi)發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理為主的大型發(fā)電企業(yè)。

黔源集控中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)黔源集控）是貴州黔源電力股份有限公司的二級(jí)單位，負(fù)責(zé)公司所轄流域梯級(jí)電站的遠(yuǎn)程控制、發(fā)電優(yōu)化、洪水調(diào)度、電量營(yíng)銷(xiāo)以及水工、自動(dòng)化、信息通信的專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理。近兩年，華電集團(tuán)公司“遠(yuǎn)程集控”平臺(tái)建設(shè)在黔源公司進(jìn)行試點(diǎn)，進(jìn)一步加快了公司北盤(pán)江、三岔河流域電站遠(yuǎn)程集控建設(shè)的步伐。黔源集控通過(guò)一年多的時(shí)間，不斷完善遠(yuǎn)程集控軟硬件建設(shè)基礎(chǔ)工作，先后完成了通信、自動(dòng)化、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、繼電保護(hù)及故障錄波信息主站、工業(yè)電視等配套系統(tǒng)的建設(shè)工作，為公司多流域梯級(jí)水電站遠(yuǎn)程集中打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?，F(xiàn)集控中心已對(duì)南網(wǎng)總調(diào)管轄的北盤(pán)江流域光照、董箐電站進(jìn)行了遠(yuǎn)程集中控制工作。根據(jù)公司遠(yuǎn)程集控建設(shè)規(guī)劃，黔源集控將逐步完成北盤(pán)江流域的善泥坡、馬馬崖和三岔河流域的引子渡、普定電站進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，屆時(shí)黔源集控將對(duì)公司的6座廠站進(jìn)行調(diào)度控制，調(diào)控機(jī)組21臺(tái)、裝機(jī)容量310.1萬(wàn)千瓦，占公司總裝機(jī)容量的96.19%?？紤]投入經(jīng)濟(jì)性和電站自身?xiàng)l件，對(duì)芙蓉江流域的3座小電站，只進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度，不實(shí)施遠(yuǎn)控。

3 多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)

3.1 流域計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)部分：集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為雙機(jī)雙備，具備語(yǔ)音簡(jiǎn)報(bào)、事故追憶、測(cè)點(diǎn)索引、保護(hù)故障信息等功能，至少一年的歷史數(shù)據(jù)查詢；集中監(jiān)視各電站監(jiān)控系統(tǒng)信息、故障錄播、繼電保護(hù)、機(jī)組振擺及溫度等實(shí)時(shí)信息，具備工程師站、培訓(xùn)站，操作員站，專(zhuān)用數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)機(jī)等。

（2）網(wǎng)絡(luò)通訊部分：集控中心監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度機(jī)構(gòu)及各電站數(shù)據(jù)通訊應(yīng)建立在專(zhuān)用光纖傳輸主備雙網(wǎng)絡(luò)之上，應(yīng)有獨(dú)立的互為主備的網(wǎng)關(guān)機(jī)，且具備極端環(huán)境下的應(yīng)急通訊鏈路作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸途徑，其系統(tǒng)本身應(yīng)具備雙網(wǎng)冗余。

（3）安全防護(hù)部分：嚴(yán)格按照電監(jiān)委5號(hào)令《電力二次安全防護(hù)規(guī)定》執(zhí)行，堅(jiān)決把握“橫向隔離，縱向認(rèn)證”原則，與調(diào)度機(jī)構(gòu)及電站通訊間具備縱向物理認(rèn)證，與二、三區(qū)系統(tǒng)通訊具備橫向物理隔離。

3.2 工業(yè)電視系統(tǒng)及GIS系統(tǒng)

（1）建立集控中心工業(yè)電視系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取電站廠房環(huán)境畫(huà)面，壩前、壩后水位畫(huà)面，并能夠遠(yuǎn)程控制視頻攝像頭。同時(shí)，建設(shè)集控調(diào)度室大屏顯示終端，進(jìn)行各關(guān)鍵實(shí)時(shí)畫(huà)面的組、分屏控制。（2）完成GIS模擬系統(tǒng)，模擬三維立體廠房布局圖，水工建筑圖等，同時(shí)具備攝像頭角度動(dòng)態(tài)嵌入。

3.3 機(jī)組狀態(tài)檢測(cè)、繼電保護(hù)和故障錄波總站管理系統(tǒng)

（1）對(duì)電站機(jī)組狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行非控制安全二區(qū)獨(dú)立集中組網(wǎng)，并接口至監(jiān)控系統(tǒng)，為遠(yuǎn)程集控調(diào)度員開(kāi)停機(jī)提供支撐，建立數(shù)據(jù)深度挖掘機(jī)制，形成機(jī)組狀態(tài)信息趨勢(shì)圖形。（2）建立繼電保護(hù)及故障錄波集控中心主站，及時(shí)匯集生產(chǎn)前方保護(hù)動(dòng)作及故障記錄信息，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程故障初步診斷及指揮處理措施提供可靠信息。

3.4 大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

集中采集大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，形成定期大壩變力、應(yīng)力等業(yè)務(wù)報(bào)表，提高大壩監(jiān)測(cè)分析效率，屬業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)類(lèi)。

4 多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)試運(yùn)行狀況

4.1 自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行

（1）遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)：試運(yùn)行期間未發(fā)生功能失效、無(wú)法下發(fā)遠(yuǎn)控命令等情況。通過(guò)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)缺陷14項(xiàng)、消除12項(xiàng)，剩余兩項(xiàng)正按計(jì)劃消缺，未影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；整理功能優(yōu)化建議11項(xiàng)，其中7項(xiàng)已整改，其余4項(xiàng)正與廠家聯(lián)合研究解決。

（2）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)：試運(yùn)行期間調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行正常，未發(fā)生異常中斷情況，通道切換延時(shí)達(dá)到毫秒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。貴州省光傳輸新A網(wǎng)已調(diào)試完成，集控中心至光照電廠調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入已完成新A網(wǎng)鏈路割接。

（3）工業(yè)電視：集控中心從光照電廠共采集視頻信號(hào)156點(diǎn)，日常使用41幅畫(huà)面，試運(yùn)行期間未發(fā)生異常中斷，畫(huà)面流暢清晰，攝像頭遠(yuǎn)程調(diào)整功能正常。

（4）繼電保護(hù)及故障錄波信息主站：集控中心繼電保護(hù)及故障錄波信息系統(tǒng)主站通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與電廠繼電保護(hù)子站互聯(lián)，試運(yùn)行期間未發(fā)生信息中斷等異常情況。

（5）水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)：各電廠水情數(shù)據(jù)由集控中心統(tǒng)一出口向南網(wǎng)總調(diào)、貴州中調(diào)傳輸。試運(yùn)行期間水情數(shù)據(jù)上送正常，未發(fā)生中斷情況，同時(shí)集控中心加強(qiáng)了遙測(cè)站點(diǎn)的運(yùn)維工作力度，保證了遙測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

4.2 通信系統(tǒng)運(yùn)行

（1）光傳輸A/B網(wǎng)：集控中心光傳輸A/B網(wǎng)試運(yùn)行期間B網(wǎng)業(yè)務(wù)通道全部正常，A網(wǎng)曾因貴州省網(wǎng)公司對(duì)安八線進(jìn)行檢修作業(yè)中斷1次，但當(dāng)時(shí)B網(wǎng)通道正常，各自動(dòng)化系統(tǒng)業(yè)務(wù)未受到影響。之后，配合貴州中調(diào)完成了貴州省光傳輸新A網(wǎng)調(diào)試工作，集控中心原有老A網(wǎng)業(yè)務(wù)已全部割接至新A網(wǎng)運(yùn)行。

（2）調(diào)度電話：集控中心兩路不同接入方式的調(diào)度電話在試運(yùn)行期間均未發(fā)生中斷情況，調(diào)度業(yè)務(wù)聯(lián)系暢通，調(diào)度通話錄音、回放正常；兩部不同服務(wù)商移動(dòng)電話使用正常。

（3）應(yīng)急衛(wèi)星系統(tǒng)：集控中心至光照電廠應(yīng)急衛(wèi)星通道在試運(yùn)行期間受強(qiáng)降雨影響，短時(shí)發(fā)生過(guò)一次信號(hào)衰減，接收衰耗值為2.97dB，但未造成通道中斷。

5 多流域梯級(jí)水電站群遠(yuǎn)程集中控制取得成效

通過(guò)遠(yuǎn)程集控建設(shè)，改變以前黔源公司由單一的水庫(kù)調(diào)度到水庫(kù)和電力調(diào)度相結(jié)合的遠(yuǎn)程集中控制模式轉(zhuǎn)變，為梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度提供了強(qiáng)有力的執(zhí)行基礎(chǔ)。今年，黔源集控通過(guò)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度和遠(yuǎn)程集中控制兩個(gè)調(diào)節(jié)手段，節(jié)水增發(fā)電量1.2億kWh，優(yōu)化調(diào)度效果明顯，公司水電站群遠(yuǎn)程集中控制模式初顯成效。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)運(yùn)行適宜的集中控制模式，可大大提升水電站管理水平與生產(chǎn)效率，降低運(yùn)行成本，從而提升其整體經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)前流域電力生產(chǎn)運(yùn)行管理的主要趨勢(shì)，但集中控制模式會(huì)隨著新設(shè)備與新技術(shù)的發(fā)展越加先進(jìn)、科學(xué)、合理，這就需要對(duì)其進(jìn)行不斷深入的探索、研究、分析，以促進(jìn)水電站集中控制項(xiàng)目的順利開(kāi)展。

[1]王鑫,王亦寧,謝傳萍.小型水電站集群控制的探討[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè),2011(35):10-13.

[2]賀華國(guó).流域梯級(jí)水電站集中控制運(yùn)行模式探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(34):178-178.