水電站工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)中通信系統(tǒng)的構(gòu)建探討

陳言樑

【摘要】 近年來，隨著中國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)的覆蓋范圍更為寬廣。因此，電力工程對電力自動化需求越來越迫切，并且，事實證明，電力自動化技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中，也充分地發(fā)揮了自動化的優(yōu)勢，給電力工程帶來了巨大的革新。電力系統(tǒng)及其自動化的范圍涵蓋幾個部分，分別是生產(chǎn)階段自動化檢測、自動化的調(diào)節(jié)和控制，元件和系統(tǒng)自動化的安全性能保護、網(wǎng)絡(luò)運行中信息自動化的傳輸、統(tǒng)一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動調(diào)配，和各個企業(yè)的自動化的經(jīng)濟管理。本文就水電站工程中綜合監(jiān)控系統(tǒng)下電力通信方面的自動化進行相關(guān)探討和研究，希望能起到一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】 水電站工程 自動化 電力通信方面

一、引言

隨著改革開放帶來的巨大發(fā)展和人民生活水平的日益提升，現(xiàn)階段，社會和居民對電力自動化的需求越來越高，電力行業(yè)的興衰與否，也直接影響著人們的生活。我國幅員遼闊，人口眾多，資源的消耗十分龐大，隨著社會變革的不斷深入，電力系統(tǒng)的發(fā)展對于我國經(jīng)濟的穩(wěn)步提升也將起到舉足輕重的作用，影響深遠。

隨著電力建設(shè)的不斷推進，電力的自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到較為全面的推廣運用，并且不斷推動著電力系統(tǒng)向更高水平發(fā)展。因此，本文就水電站工程中綜合監(jiān)控系統(tǒng)下電力通信方面的自動化進行相關(guān)探討，并且對水電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用也加以分析。

二、現(xiàn)狀地層設(shè)備互聯(lián)通信方式

2.1串行通信接口

串行通信接口RS232/485/422，是現(xiàn)今一種主要的通信接口形式，對監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分進行通信連接，即現(xiàn)地控制的單元、外部的系統(tǒng)及設(shè)備的連接這三部分。

現(xiàn)階段，因為水電生產(chǎn)各廠家間的規(guī)定和協(xié)議不一樣，所以水電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)并未和現(xiàn)場的設(shè)備在通信上達成相關(guān)一致的通信協(xié)議。在實際通信中很難做到標準化，造成工作量也比較龐大。

2.2工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)，主要用于監(jiān)控工廠的應(yīng)用站互連層和現(xiàn)場層。而在互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，則以采用現(xiàn)場的總線技術(shù)為主。隨著技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)正以其開放性以及性能和成本優(yōu)勢，迅速地進入到工業(yè)控制系統(tǒng)中的各級網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。工業(yè)以太網(wǎng)的基本構(gòu)架，如下圖1所示。

三、通信自動化系統(tǒng)內(nèi)容

3.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)

水電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，借助計算機的智能化，嚴格規(guī)范化地把控水電站工程中電能的生產(chǎn)，特別是重要環(huán)節(jié)的操作。計算機的智能化控制，比之前單一的自動化控制更為先進，技術(shù)上也更為創(chuàng)新。其次，現(xiàn)代計算機的智能化發(fā)展，性能得到不斷的優(yōu)化和改良，成本把控較為合理，因此計算機在水電站工程中的智能即自動化的控制應(yīng)用也被大范圍普及。計算機在水電站工程中的智能即自動化的控制應(yīng)用對水電站的生產(chǎn)影響巨大，在取得經(jīng)濟利潤的同時，也預(yù)示著水電站綜合自動化的技術(shù)向更高的層次邁進。

3.2水文自動測報系統(tǒng)

水文自動測報系統(tǒng)，主要針對水文相關(guān)方面的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的傳遞和數(shù)據(jù)的處理，作用于各通訊設(shè)備、計算機和各傳感器等。分為遙測站、信息傳輸通道和中心控制站三部分，主要用于防汛和水利調(diào)度工作。遙測、通信、計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在相關(guān)方面得到應(yīng)用，對相關(guān)水文和氣象要素、閘門的開度等數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的采集、傳遞、處理及運用，相關(guān)水文和氣象等要素包括測區(qū)范圍內(nèi)移動或固定的站點的水位、降水量、含沙量、風向、蒸發(fā)量、水質(zhì)及流量等。

3.3輔助設(shè)備的監(jiān)控

水電站關(guān)鍵的輔助設(shè)備，有水系統(tǒng)和調(diào)速控制系統(tǒng)。水系統(tǒng)叉分為技術(shù)供水系統(tǒng)和發(fā)電機組的冷卻水系統(tǒng)等。當設(shè)備運行參數(shù)出現(xiàn)異常時，監(jiān)控系統(tǒng)立即啟動報警系統(tǒng)并執(zhí)行保護裝置，方便工作人員對設(shè)備進行及時的檢修和維護。

3.4電氣設(shè)備的監(jiān)控

水電站的基本電氣設(shè)備包括母線、變壓器及輸變電線路等。通過檢測相應(yīng)電氣設(shè)備的參數(shù)，判斷電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)是否正常。一旦出現(xiàn)異常，如變壓器的電壓出現(xiàn)大幅度的波動時，應(yīng)立即啟動報警系統(tǒng)和保護裝置。這是一種通過分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)找到出現(xiàn)問題的設(shè)備及時進行維修的方法，目前正被廣泛采用。

四、現(xiàn)狀運行情況分析

4.1監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)速器的接口方式

監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)速器的接口方式，主要分為兩種，即常規(guī)接口的方式和通訊接口的方式。通訊接口的方式，監(jiān)視裝置的運行狀態(tài)，對裝置實施控制和完成功率調(diào)節(jié)。常規(guī)接口的方式，即通過I/0與現(xiàn)地控制單元LCU連接，基于模出信號和開關(guān)的接口進行，有效地控制和調(diào)試相關(guān)的設(shè)備，并由此對設(shè)備及其裝置的運行實施信號的監(jiān)視。

4.2監(jiān)控系統(tǒng)與交流采樣和電能量采集裝置的接口和通訊

監(jiān)控系統(tǒng)與交流采樣和電能量采集裝置的接口和通訊，一般有兩種方式，一種稱為接點脈沖的方式，通過相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)，在電量的電訊信息成功地接入到現(xiàn)地控制單元的前提下，作有關(guān)的脈沖及合計；另一種是通過通信方式上傳狀態(tài)的信息、電力的數(shù)據(jù)到達監(jiān)控系統(tǒng)。相對比之下，采樣交流的配置能夠與現(xiàn)場的總線通信契合，因其通信的速度和效率較高，在水電站工程中水電廠機組的控制中起到較好的效用，符合相關(guān)的要求。

4.3監(jiān)控系統(tǒng)與微機保護、故障錄波裝置的接口和通訊

通信監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護與故障錄波接口目前有兩種方式，一種是I / 0開關(guān)接觸方式的重要信息接入監(jiān)控系統(tǒng)的本地控制單元，另一種則要借助通訊的形式反饋給監(jiān)控系統(tǒng)更多的信號信息。有效地保證計算機監(jiān)控系統(tǒng)的運行和電站間的相關(guān)工作。此外，除了運行發(fā)生的故障和信號問題之外，其他配置內(nèi)部的相關(guān)信息并不會對電站的正常運行造成太大的影響。值班人員主要負責電站保護專責和事故處理。

五、結(jié)束語

通過實踐研究表明，在水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，大力引進先進技術(shù)，比如智能化、數(shù)字化等等，可以實現(xiàn)水電站安全運行水平提高的目的。隨著時代的發(fā)展，水電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度將會越來越高。

因此，水電站工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)中電力通信方面的自動化，對水電站的高效運行和相關(guān)管理水平的提升有著十分關(guān)鍵的作用。運用良好的優(yōu)化措施避免水電站運行過程中相關(guān)信號故障和問題的產(chǎn)生，保障水電站的穩(wěn)定、高效和安全的運行，對于我國水利水電建設(shè)工程事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義，也能給民生帶來更多的便捷。

參 考 文 獻

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