水電站電力監(jiān)控系統(tǒng)信息化建設探討

陳勇 黃愛迪

摘要：近年來，隨著水利電力建設的快速發(fā)展，水電站的安全運行被人們所重視，水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)水電站的自動化檢測和監(jiān)控的目標，是提高水電站控制的安全性，可靠性以及工程管理的科學化、現(xiàn)代化的重要舉措，因此，在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中只有充分發(fā)揮設備的性能，才能取得較好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：水電站;電力監(jiān)控系統(tǒng);信息化建設

引言

目前，隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及電力工程技術(shù)的不斷發(fā)展，加之國家信息化建設的不斷實施，在水電站的運維過程中運用信息化技術(shù)對電力生產(chǎn)進行控制與監(jiān)測，以及對生產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)的長遠發(fā)展都有著非常重要的意義。通過運用信息化技術(shù)，已經(jīng)設計并完善出一套相關(guān)水電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的信息化思路。然而在逐漸發(fā)展演變的過程中，水電站電力監(jiān)控系統(tǒng)信息化還要不斷完善，并提高水電站以及國家相關(guān)部門對其運維的監(jiān)控力度，確保水電站監(jiān)控系統(tǒng)的信息化建設可以做到與時俱進。

一、水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況

早在上個世紀六十年代，計算機技術(shù)已開始漸漸應用于水電站，起先用于工況的監(jiān)測，到了后來，開始進入到控制領(lǐng)域。計算機技術(shù)的應用改變了電站中控室的面貌。計算機顯示器替代了以往巨大的顯示屏;運行人員過去操作的把手、按扭開關(guān)等變成了計算機鍵盤和鼠標。周期性的監(jiān)測和控制調(diào)節(jié)工作都由計算機系統(tǒng)去完成。這樣一來，運行值守人員的勞動強度大大減輕，也不再需要大量的人力支持，并由此出現(xiàn)了“無人值班，少人值守”的水電站。

系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫作為界面表示層的操作對象，其主要是對監(jiān)控系統(tǒng)中的配置文件、監(jiān)測日志以及操作日志進行記錄儲存。然后界面表示層通過處理這些操作信息，從而提供給用戶所需的內(nèi)容。界面表示層要兼容多種展現(xiàn)方式，比如影音、投影等多媒體展現(xiàn)方式，從宏觀角度上表示出監(jiān)控結(jié)果。系統(tǒng)可以主動劃分警告事件的級別，并使用電話告警或者聲音告警的方式與運維人員取得聯(lián)系，同時還可以對警告事件生成統(tǒng)計分析報表。用戶點擊登錄相應的信息展示平臺，就可以在賬戶權(quán)限范圍內(nèi)實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)服務器、數(shù)據(jù)庫以及中間件等內(nèi)容的訪問與統(tǒng)一管理。

二、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的作用

水電站計算機監(jiān)控技術(shù)的應用，大大改變了水電站的值守方式，使水電站從此實現(xiàn)了自動化，減輕了運行人員的勞動強度，減少了水電站的運行人員數(shù)量，運行人員對設備的操作工作量大大減少，使水電站實現(xiàn)了“無人值班，少人值守”。水電站運行人員減少的同時，也減少水電站的運行費用及發(fā)電成本，達到減員增效的目的。

水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)，使得水電站值守人員的職能發(fā)生了轉(zhuǎn)變，把運行人員從對水電站設備的操作向?qū)λ娬驹O備的管理進行轉(zhuǎn)化，這樣一來電站值守行人員有更多的時間和精力花在水電站設備的維護保養(yǎng)上，保證水電站設備的可用性、安全性以及完好性，延長水電站設備的檢修周期及使用壽命，水電站設備的一些調(diào)節(jié)、重復操作、運行狀態(tài)及參數(shù)的記錄則由計算機監(jiān)控系統(tǒng)自動完成而不需人為干預。水電站實現(xiàn)計算機監(jiān)控后，電站的工作人員可將節(jié)省下來的時間用來提高自己的技能，以提高對電站的運行管理水平。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本功能：具備信息采集和監(jiān)視、機組順序控制及非正常條件的閉鎖、綜合量計算、報警、溫度監(jiān)視、事件記錄、有功、無功功率調(diào)節(jié)、一覽表、報表、歷史曲線查詢、與保護、自動及監(jiān)控系統(tǒng)的通信功能。

三、水電站設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

水電站的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是計算機監(jiān)控系統(tǒng)與專用狀態(tài)監(jiān)測儀器共同組成的。之所以在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中引入專用狀態(tài)監(jiān)測儀器，主要是為了削弱計算機監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足之處，比如，某些監(jiān)測項目可能需要以較快的速度來進行樣品的采集，或某些項可能需要以較高的精確度以完成樣品的采集，此時簡單的現(xiàn)場控制模塊已不再適用，而專用狀態(tài)監(jiān)測儀器的加入則可這些問題完美解決，但實際上，大多數(shù)監(jiān)測項目的進行都可直接采用現(xiàn)場控制模塊來進行樣品的采集。但不論通過何種形式采集到的樣品，都需錄入狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的狀態(tài)監(jiān)測歷史站和專家系統(tǒng)分析站中，以此進行實時數(shù)據(jù)的分析比對，或?qū)⑵滗浫胂嚓P(guān)的數(shù)據(jù)庫。而且，采集得到的樣品信息也可在計算機監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)控中心工作站中進行顯示。與此同時，計算機監(jiān)控系統(tǒng)還可通過網(wǎng)絡通訊手段將實時數(shù)據(jù)信息傳輸給遠程專家系統(tǒng)分析站中，以此得到更為專業(yè)、更為權(quán)威的狀態(tài)監(jiān)測分析結(jié)果。

四、水電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實際應用

4.1水電站設備信息的采集與分析

水電站的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要用于機組儀器設備的實時監(jiān)測，主要可包括以下幾個方面：（1）機組儀器設備的振動監(jiān)測，其主要采用振動幅度、振動頻率、振動相位這三個示數(shù)的變化，來依次表示儀器設備的振動幅度、振動原因以及振動位置;（2）機組儀器設備的氣隙監(jiān)測，其主要用于監(jiān)測發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間存在的空氣間隙是否呈均勻狀態(tài)分布，空氣間隙的均勻與否會直接影響發(fā)電機的運行狀態(tài);（3）機組儀器設備的氣蝕監(jiān)測，水輪機的氣蝕現(xiàn)象會直接影響其正常安全的運行狀態(tài)，而應用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對氣蝕進行監(jiān)測則可在一定程度上減小氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生（4）機組儀器設備的流量監(jiān)測，其主要用于監(jiān)測供水系統(tǒng)的實際運行狀況，按照測量原理的不同，可將其分為超聲監(jiān)測法、壓力差值監(jiān)測法兩種。值得注意的是，在使用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對上述監(jiān)測項目實施實時監(jiān)測之前，一定要確保監(jiān)測位置以及監(jiān)測儀器的正確安裝，并積極采取相關(guān)措施以防止信號之間的干擾，與此同時，還應采用一定的技術(shù)手段來確保采樣速度符合測定要求，以此保證采集得到的數(shù)據(jù)是準確無誤、及時有效的。

4.2水電站設備診斷系統(tǒng)的建立

根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)信息，則可在此基礎之上進行水電廠設備診斷系統(tǒng)的建立。所謂診斷系統(tǒng)就是在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)得到的實時數(shù)據(jù)之上，對此進行數(shù)據(jù)的分析與比對，以此確認儀器設備的運行狀態(tài)是否出現(xiàn)異常，如若出現(xiàn)異常還可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進而找出發(fā)生異常的部位與成因，并在此基礎上對該異常進行預計，以提前知曉異?？赡艿陌l(fā)展程度或危險系數(shù)，再據(jù)此提出適當?shù)木S修方法或解決異常的有效措施，進而減少儀器設備安全事故發(fā)生的頻率。不同于傳統(tǒng)的按時檢修方法，根據(jù)水電廠設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建立的設備診斷系統(tǒng)，不僅可以控制適當?shù)臋z修時長，減少因人工過度檢修造成的巨大的人力、物力損失，

還因其可對儀器設備進行實時監(jiān)測，減少人工檢修方式存在的錯修、誤修、漏修等現(xiàn)象帶來的巨大的經(jīng)濟損失，以此降低儀器檢修的投入成本，并確保儀器設備的正常、安全、高效運行。

五、結(jié)束語

電力監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、單元化、網(wǎng)絡化、的綜合體系，以電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件、智能配電儀表和計算機通信網(wǎng)絡為基礎。依托先進的技術(shù)手段，保證工作人員子在現(xiàn)場的任何位置都能夠接收到信息，提高了工作效率。隨著經(jīng)濟科技的飛速發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)以較少的投資取得了極大的效益，在未來的發(fā)展中必然會發(fā)揮更加顯著的作用。

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