水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)運維管理及其措施

陳利 四川雅電發(fā)電有限責(zé)任公司

一、引言

水電廠在早期剛剛起步的階段中設(shè)置的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當今的標準和要求，監(jiān)控技術(shù)和設(shè)備都比較落后，存在著技術(shù)漏洞和缺陷，無法對當前情況做出精確的判斷，經(jīng)常會導(dǎo)致設(shè)備操作失誤或意外事故的發(fā)生。相比于過去傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)，計算機智能監(jiān)控系統(tǒng)更加能夠適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)工作，在計算機不斷發(fā)展的過程中，對計算機的硬件設(shè)備進行了革新，算法的程序進行了優(yōu)化，減少了系統(tǒng)的缺陷與漏洞，及時排除了潛在安全隱患，避免了不必要的經(jīng)濟損失，提高了監(jiān)控的質(zhì)量與水平，保證能夠?qū)λ姀S的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)做到統(tǒng)籌兼顧，有利于提高水電廠的經(jīng)濟效益與社會效益。當前我國已經(jīng)邁入了5G 的時代，物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了進一步的發(fā)展和普及，同時也為水電廠計算機自動智能監(jiān)控系統(tǒng)提供了有力的技術(shù)支持。如今我國電力行業(yè)市場競爭激烈，為了使水力發(fā)電廠企業(yè)能夠在激烈的市場環(huán)境中保持自身的地位，必須讓傳統(tǒng)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)與新技術(shù)相結(jié)合，對智能監(jiān)控系統(tǒng)整體進行創(chuàng)新和優(yōu)化，這樣才能夠充分發(fā)揮出智能監(jiān)控的優(yōu)越性，為水電廠企業(yè)未來的發(fā)展規(guī)劃打下堅實的基礎(chǔ)[1]。

二、水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)管理要點

（一）完善計算機監(jiān)控報警功能

水流疏導(dǎo)安全裝置是保證水電廠實際生產(chǎn)能夠有序穩(wěn)定進行的重要結(jié)構(gòu)。在機械設(shè)備傳動的過程當中，對于鍵銷的位置，要保證力矩過大時能夠及時地剪斷，以確保整個安全保護裝置的正常運行。對于計算機監(jiān)控系統(tǒng)來說，在應(yīng)力正常的情況下，剪斷銷能夠正常的工作，但是一旦力矩超過了安全標準，那么剪斷銷的危險斷面及時斷開，同時通過監(jiān)控系統(tǒng)反饋報警信號，及時的通知相關(guān)的工作人員斷開的位置。在發(fā)電裝置中，剪斷銷被剪斷后會導(dǎo)致一部分導(dǎo)葉不能正常工作，計算機要對出現(xiàn)問題的導(dǎo)葉進行控制，降低水輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)異常振動的程度，利用智能算法做好轉(zhuǎn)子的調(diào)速工作，降低轉(zhuǎn)子的負荷，保證其他導(dǎo)葉能夠正常的工作，維持水力平衡，避免對整個發(fā)電系統(tǒng)造成干擾。水輪發(fā)電機在轉(zhuǎn)子調(diào)速的過程當中，需要配備壓力油的供給裝置，能夠保證發(fā)電機導(dǎo)葉的開度保持穩(wěn)定，防止開度范圍擴大，也避免了頻繁的升速降速，使發(fā)電機負載維持在正常水平。計算機監(jiān)控系統(tǒng)要對發(fā)電機調(diào)速器的油壓進行實時的監(jiān)控，要能夠準確地判斷當前油壓與標準值的關(guān)系，測定油壓時要保證精確度，一旦在發(fā)電機組運行過程當中出現(xiàn)調(diào)速器油壓低于規(guī)定的閾值時，要馬上進行報警反饋，同時通過智能設(shè)備對油壓進行調(diào)節(jié)，防止油壓過低使發(fā)電機停機。在出現(xiàn)力矩過大剪斷銷剪斷和調(diào)節(jié)器油壓過低的情況時，計算機監(jiān)控系統(tǒng)在進行報警的同時，還要立即對出現(xiàn)問題的裝置進行控制，避免因為設(shè)備過于頻繁的自動調(diào)整而導(dǎo)致?lián)p壞，避免對整個發(fā)電系統(tǒng)的危害和造成的損失的進一步擴大。

（二）加強計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信質(zhì)量

水力發(fā)電廠發(fā)電機組的運行和電力系統(tǒng)的控制通常都會涉及大到量的傳感器和執(zhí)行器，一般來說，對于電力裝置和系統(tǒng)來說，監(jiān)控任務(wù)的覆蓋范圍非常廣。在計算機監(jiān)控方案中，電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層和物理層之間的相互依賴結(jié)構(gòu)比短期控制更為復(fù)雜，因為它不僅會影響局部控制性能和傳感器和執(zhí)行器的可用性，而且還會影響到其他元件的運行。但是需要提起注意的是，計算機監(jiān)控通信系統(tǒng)的控制回路中的傳感器和執(zhí)行器可以包含在多種控制方案中，比如說，從現(xiàn)場設(shè)備收集的電壓傳感器數(shù)據(jù)可由電壓調(diào)節(jié)器用于本地電壓控制，也可用于通過SCADA系統(tǒng)的實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡(luò)的集中式控制。電力和通信基礎(chǔ)設(shè)施的相互影響形成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，但是同時也存在著弊端，那就是閉環(huán)系統(tǒng)會導(dǎo)致連鎖故障，可能會造成惡性循環(huán)的情況，因此必須加強電力通信閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的抗干擾和故障恢復(fù)能力[2]。

（三）融入物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)

為了能夠順應(yīng)時代的發(fā)展，水電廠也開始將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控管理中來，為未來智能化監(jiān)控體系的構(gòu)建打下了良好基礎(chǔ)。就現(xiàn)階段而言，很多地方的水電站都開始將物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控技術(shù)視為需要重點發(fā)展的環(huán)節(jié)，一部分水電站已經(jīng)開始了計算機智能化監(jiān)控系統(tǒng)的試運營工作。但是需要注意的是，目前我國的計算機智能化監(jiān)控技術(shù)某些方面還不夠成熟，因此不可避免地會存在某些問題，一些相關(guān)的制度也不夠完善，缺乏統(tǒng)一的標準，因此國家和政府也要提起重視，為計算機物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控技術(shù)的落實提供保障。對于水電廠來說，物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以推廣到各個方面，包括水電廠企業(yè)內(nèi)部人力資源的管理，發(fā)電工作生產(chǎn)管理，發(fā)電設(shè)備運行管理，相關(guān)業(yè)務(wù)流程規(guī)范管理，水質(zhì)檢驗管理等，是維持水電廠企業(yè)正常運維的中樞系統(tǒng)。計算機與云端相互配合，為各個水電廠部門管理信息的存儲與調(diào)取提供更加便利的條件，與傳統(tǒng)的監(jiān)管模式相比，極大減輕了相關(guān)負責(zé)人員的工作壓力，提高了水電廠內(nèi)部各項工作的質(zhì)量和水平。在對水電廠進行智能監(jiān)督的過程中，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)信息傳播的快速性將各項數(shù)據(jù)及時的發(fā)送給計算機進行統(tǒng)計和分析，數(shù)據(jù)的類型是多樣的，包括圖像信息，視頻信息，實時數(shù)據(jù)信息等形式。計算機對監(jiān)控采集到的信息數(shù)據(jù)深度挖掘，更容易發(fā)現(xiàn)潛在的問題，使相關(guān)負責(zé)人員能夠清楚地掌握當前發(fā)電生產(chǎn)情況，為接下來的工作提供科學(xué)指導(dǎo)。

三、水電廠計算機監(jiān)控運維管理措施

（一）優(yōu)化計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

計算機智能化監(jiān)控要體現(xiàn)出發(fā)電系統(tǒng)各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，要做到彈性管理，不僅要考慮各個電力設(shè)施當前的運行狀況，還要考慮它們在故整個電力系統(tǒng)中對彼此的影響。對于電力系統(tǒng)的監(jiān)督管理要做到統(tǒng)籌兼顧，同時把握好定位，明確監(jiān)控的側(cè)重點。計算機智能監(jiān)控體系必須保證完整性和多樣性，內(nèi)容要覆蓋到電力設(shè)備的維修與保養(yǎng)，發(fā)電設(shè)施的運轉(zhuǎn)以及電力生產(chǎn)線的效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)接口連接相關(guān)的電力基礎(chǔ)設(shè)備，對于設(shè)備運行的參數(shù)進行實時采樣和監(jiān)控，如果參數(shù)出現(xiàn)異常，監(jiān)管人員能夠及時發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了電力設(shè)備的拓撲管理，極大提升監(jiān)控效率。

（二）構(gòu)建全面智能管理平臺

水電廠監(jiān)控管理涉及的專業(yè)范圍較廣，對于技術(shù)水平的要求較高，因此要加強計算機智能檢測系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，保證智能數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一性。要充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，進一步擴大監(jiān)控管理規(guī)模。要推動管理體系的規(guī)范化與標準化，保證計算機智能監(jiān)控系統(tǒng)功能完善，系統(tǒng)架構(gòu)合理。為了提高信息管理效率，水電廠企業(yè)內(nèi)部有必要構(gòu)建起物聯(lián)網(wǎng)綜合監(jiān)控管理平臺，通過線上的方式進行集中化管理，促進信息管理的一體化。物聯(lián)網(wǎng)線上管理平臺的主要內(nèi)容分為了四大方面，分別是：生產(chǎn)工作的當前狀態(tài)，故障報警信息，歷史操作數(shù)據(jù)記錄，以及監(jiān)控命令操作交互端。對于監(jiān)控的各個環(huán)節(jié)都有明確的記錄，水電廠發(fā)電機組和電力設(shè)備的工作狀態(tài)和實時的數(shù)據(jù)能夠做到完全可視化，有利于推進精細化管理。為了防止信息泄露事件的發(fā)生，線上管理平臺必須配套完善的安全保障程序，提高數(shù)據(jù)信息管理的安全性。在計算機智能監(jiān)控系統(tǒng)的最初設(shè)計階段，要根據(jù)實際電力運營情況進行分類，做好數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計工作，對故障進行全面分析，對計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸進行測試，提高系統(tǒng)的抗干擾性[3]。

四、結(jié)論

綜上所述，本文已經(jīng)對水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)運維的管理要點以及相對的管理優(yōu)化措施進行了詳細的闡述，并且將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入了計算機智能監(jiān)管體系當中，使得計算機管理能夠更好進行數(shù)據(jù)資源整合，便于內(nèi)部資源的共享，有效提升了水電廠監(jiān)控管理的質(zhì)量與水平，有利于水電廠企業(yè)長久的可持續(xù)發(fā)展。