水電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行管理

蔣燕 王文杰 李阿敏

[摘 ? ?要]在信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的當(dāng)代，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在多個領(lǐng)域都獲得了非常廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了社會生產(chǎn)水平的不斷提高。通過將其有效地應(yīng)用于水電站的生產(chǎn)工作中，有助于實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化控制，降低了操作人員的工作強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時，自動化控制還能夠避免人為誤操作，進(jìn)而避免各種事故的發(fā)生，確保各項生產(chǎn)工作的順利開展。但水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)仍需人工操作，實際操作中難免存在誤操作，對此針對水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行開展分析概述。

[關(guān)鍵詞]水電站;計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);運(yùn)行可靠性

[中圖分類號]TP277 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）08–0–03

[Abstract]In the contemporary era of vigorous development of information technology， computer monitoring systems have been widely used in many fields， and have promoted the continuous improvement of social production levels. By effectively applying it to the production work of hydropower stations， it is helpful to realize the automatic control of production， reduce the work intensity of operators， improve production efficiency， and bring good economic benefits to the enterprise. At the same time， automatic control can also avoid human misoperation， thereby avoiding various accidents and ensuring the smooth development of various production tasks. However， the computer monitoring system of the hydropower station still needs manual operation， and it is inevitable that there will be misoperation in the actual operation. This article analyzes and summarizes the reliable operation of the computer monitoring system of the hydropower station.

[Keywords]hydropower station; computer monitoring system; operation reliability

隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，水電站自動化設(shè)備的不斷完善，電站已形成了一個層次結(jié)構(gòu)、功能分散、信息共享的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展極大提高了電站生產(chǎn)過程監(jiān)控的效率，但同時也伴隨著有功負(fù)荷波動的風(fēng)險。水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)視和控制的系統(tǒng)，分為電站控制級和現(xiàn)地控制級。本文重點提出水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行的幾點措施。

1 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)簡述

水電站包括多種類型的電氣設(shè)施，為確保水電站可以平穩(wěn)運(yùn)行，一定要讓電氣設(shè)備的功能全面發(fā)揮出來。使用監(jiān)控系統(tǒng)不但能夠及時了解電氣設(shè)備的工作狀況，還可以提升水電站的智能化程度。為讓監(jiān)控平臺的功能有效發(fā)揮出來，應(yīng)當(dāng)充分利用領(lǐng)先的信息技術(shù)監(jiān)控水電站各種電力設(shè)備的工作狀況，依托監(jiān)控平臺獲取大量測量信息，對每種電氣設(shè)備的工作狀況加以剖析、診斷，明確發(fā)電機(jī)組的技術(shù)指標(biāo)。

因為水電站具有數(shù)量諸多的設(shè)備，可依托信息技術(shù)在不同設(shè)備間構(gòu)建監(jiān)控關(guān)聯(lián)，如此便可以確保所有設(shè)備均處于監(jiān)控范圍內(nèi)，進(jìn)而了解整個系統(tǒng)的工作情況。在運(yùn)用計算機(jī)監(jiān)控平臺期間，可基于現(xiàn)實狀況選取恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)控模式，把計算機(jī)當(dāng)做重要的監(jiān)控舉措，還能夠把計算機(jī)和其他監(jiān)控平臺有效融合。

2 水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行舉措

2.1 上位機(jī)設(shè)備運(yùn)維管理

日常巡檢是電站專業(yè)班組平常工作的重要構(gòu)成內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)每個星期進(jìn)行1次巡檢，巡檢的內(nèi)容如下。

（1）計算機(jī)機(jī)柜環(huán)境檢查，查看計算機(jī)空調(diào)設(shè)施工作狀況與機(jī)房的濕度、溫度在設(shè)計區(qū)間與否，查看計算機(jī)機(jī)柜中存在不正常氣味與否，柜內(nèi)有無警報聲，上位機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)指示存在異常與否。

（2）上位機(jī)系統(tǒng)功能檢查，查看上位機(jī)平臺所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點運(yùn)行形態(tài)異常與否，查看操作員站顯示器和服務(wù)器色調(diào)與顯示存在異常與否，和運(yùn)行工作者了解操作顯示的情況，查看上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行形態(tài)，比如交換機(jī)等指示異常與否，查看UPS的運(yùn)行情況。

定期檢查：檢查內(nèi)容大致包含下述幾個層面。

（1）電源檢查，以檢驗的方式了解UPS電源輸出電流、輸出電壓以及輸入電壓的實際情況。

（2）上位機(jī)系統(tǒng)性能查看，了解和掌握站控層下位機(jī)系統(tǒng)所搜集數(shù)據(jù)等的實際情況，了解存在異常與否，查看計算機(jī)監(jiān)控平臺內(nèi)數(shù)據(jù)數(shù)值設(shè)定狀況和真正運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)對應(yīng)與否，查看站控層下位機(jī)系統(tǒng)核對管控指令穩(wěn)定執(zhí)行與否，查看報表生成和輸出、語音、打印等各項性能的運(yùn)行形態(tài)，查看歷史數(shù)據(jù)庫備份裝置異常與否，且對磁盤空間進(jìn)行檢測，確保磁盤空間充足，查看計算機(jī)監(jiān)控平臺通信軟件包含調(diào)度通信和站內(nèi)通信存在異常與否，查看計算機(jī)設(shè)備應(yīng)用軟件進(jìn)程、內(nèi)存運(yùn)用狀況存在異常與否，查看標(biāo)準(zhǔn)時鐘異常與否，各上位機(jī)設(shè)備的時鐘一致與否。

（3）程序備份，數(shù)據(jù)庫等監(jiān)控軟件備份保證儲存各版本的程序數(shù)據(jù)。

2.2 下位機(jī)設(shè)備運(yùn)維管理

下位機(jī)日常巡檢是電站專業(yè)班組平常開展工作的主要構(gòu)成內(nèi)容，每個星期巡檢1次，日常檢查包括如下。

（1）查看現(xiàn)場控制單元機(jī)柜環(huán)境情況，查看現(xiàn)場控制單元機(jī)柜環(huán)境具體包含查看機(jī)柜外觀面板存在毀壞與否，柜內(nèi)存在不正常氣味與否，柜內(nèi)濕度與溫度超出設(shè)定范圍與否等。

（2）現(xiàn)場控制單元PLC模件檢查，查看該模件工作狀態(tài)指示存在異常與否，存在警報與否等。

（3）現(xiàn)場控制單元智能化設(shè)施、儀器的檢查，查看儀表例如交采表、電能表等指示存在異常與否，儀表顯示屏有數(shù)字與否，有報警顯示與否，查看智能化機(jī)械比如溫度測量設(shè)備、速度測量設(shè)備等工作指示存在異常與否，有異常信號與否。

（4）現(xiàn)場控制單元觸摸屏巡檢，主要內(nèi)容是查看人機(jī)接口信息刷新存在異常與否，數(shù)據(jù)存在異常與否，設(shè)備工作狀態(tài)指示存在異常與否。

（5）現(xiàn)場控制單元其他設(shè)備巡檢，查看現(xiàn)場控制單元通信管理設(shè)備工作狀態(tài)指示存在異常與否，通信狀態(tài)指示存在異常與否，規(guī)范化時鐘裝置工作指示存在異常與否，時鐘顯示準(zhǔn)確與否，供電電源指示存在異常與否。

定期檢修：下位機(jī)設(shè)備的定期檢修應(yīng)和運(yùn)行機(jī)組或相應(yīng)的公用開關(guān)站設(shè)備的檢修工作同時開展，下位機(jī)設(shè)備做更深層次的檢查維護(hù)工作，具體包含下述內(nèi)容。

（1）信息采集通道巡檢，現(xiàn)場控制單元的信息采集通道查驗包含開關(guān)量輸出模件通道檢查、溫度測量模件通道檢查、模擬量輸入模件通道檢查、速度測量通道檢查、事件次序記錄模件通道檢查等。

（2）自動化儀表、設(shè)備檢測試驗，具體包含溫度測量設(shè)施、速度測量設(shè)施、同期裝置等的檢驗和交采表、電能表等儀表的檢驗和開出繼電器的核對等。

（3）電源檢查現(xiàn)場控制單元電壓檢查，具體包含交直流電源、I/O電源、現(xiàn)場控制單元等輸入電源切換檢測等。

（4）通信檢查現(xiàn)場控制單元的通信，檢查包括現(xiàn)場控制單元與遠(yuǎn)程I/O柜、廠站層上位機(jī)系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)的之間的鏈路連接檢查、通信狀態(tài)檢查與處理。

（5）硬件連接線的檢查維護(hù)，現(xiàn)場控制單元的硬件連接線的檢查維護(hù)包括網(wǎng)絡(luò)連接線纜含光纖通道檢查、I/O接口連線檢查與端子排緊固、I/O接口連線絕緣檢查。

2.3 做好設(shè)備調(diào)試工作

因為監(jiān)控程序有多種類別，在調(diào)試過程中應(yīng)當(dāng)選取恰當(dāng)?shù)姆绞?，基于設(shè)備的功能加以科學(xué)調(diào)試，保證各種技術(shù)指標(biāo)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。具體有：①可以依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理圖紙，認(rèn)真檢測有關(guān)設(shè)備，掌握設(shè)備所有位置的功能，采用側(cè)重點突出的檢測方法確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。②因為系統(tǒng)功能多樣，在調(diào)試設(shè)備的過程中，若發(fā)覺不正常的現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間處理，保證不存在問題之后開展測試工作，若測試結(jié)果與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致，則能夠運(yùn)用設(shè)備。③調(diào)試監(jiān)控設(shè)備以前，應(yīng)當(dāng)先確定系統(tǒng)的配置，查看系統(tǒng)軟硬件配置情況，了解性能與監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)情況。

2.4 健全安全生產(chǎn)責(zé)任機(jī)制

水電站安全管理活動的開展，要構(gòu)建健全的安全生產(chǎn)責(zé)任機(jī)制，且構(gòu)建制度執(zhí)行監(jiān)督小組，確保制度落到實處。水電站安全生產(chǎn)活動開展期間，無論是管理人員亦或是職員，均需遵照有關(guān)安全規(guī)章，明晰安全生產(chǎn)職責(zé)，在生產(chǎn)活動中應(yīng)當(dāng)責(zé)任明確，在互相幫助、互相推動中健全安全管理機(jī)制，以讓水電站運(yùn)行品質(zhì)得以提升。在安全生產(chǎn)制度實施方面，生產(chǎn)意識培養(yǎng)具有重大價值，在工作中塑造優(yōu)質(zhì)教育典范，增大個人安全事跡的宣推力度，深化員工安全責(zé)任認(rèn)知，對于遵規(guī)的員工進(jìn)行獎勵，對于違規(guī)員工進(jìn)行懲處。

2.5 建立監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理機(jī)制

監(jiān)控系統(tǒng)的施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書必須經(jīng)過電站班組（或廠家）、維修部、生技部、總工程師等各級的編制、審核和批準(zhǔn)，落實各級技術(shù)人員的技術(shù)管理職責(zé)。在編制、審核、批準(zhǔn)時，要重點關(guān)注風(fēng)險識別和預(yù)控措施是否全面合理，操作步驟是否存在疏漏和隱患。對監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行需要進(jìn)行技術(shù)改造的，必要時也可由技術(shù)監(jiān)督和支持單位對施工方案進(jìn)行審查，經(jīng)試驗驗證合格后方可進(jìn)行技術(shù)改造。在操作過程中，程序的修改、監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置和限位設(shè)置，必須在技術(shù)管理部門審批簽發(fā)的施工方案簽發(fā)工作票后才能進(jìn)行。

2.6 加強(qiáng)作業(yè)人員安全作業(yè)能力培訓(xùn)

安全生產(chǎn)對水電站經(jīng)濟(jì)效益有著十分重要影響，管理人員為保證水電站安全生產(chǎn)管理工作運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免因為設(shè)備問題而降低水電站工作效率。提高安全生產(chǎn)管理工作人員專業(yè)素質(zhì)，定期對專業(yè)綜合素質(zhì)培訓(xùn)，定期舉辦技術(shù)培訓(xùn)，根據(jù)實際情況和理論相結(jié)合，提高工作人員安全管理水平。

加強(qiáng)對生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高對監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)險的專業(yè)識別和預(yù)控能力，提高監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行的技術(shù)能力。

加強(qiáng)工前培訓(xùn)和指導(dǎo)，作業(yè)負(fù)責(zé)人和作業(yè)人員應(yīng)掌握作業(yè)全過程的施工方案、作業(yè)方法、作業(yè)指導(dǎo)書、風(fēng)險點和預(yù)控措施，正確監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)的安全。

提高生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人員工作負(fù)責(zé)人的管控意識，加強(qiáng)入場安全教育、安全技術(shù)交底的全周期管控，對生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員進(jìn)行全過程的安全監(jiān)督。

2.7 編制重大故障應(yīng)急預(yù)案

2.7.1 機(jī)組LCU停運(yùn)

（1）通知運(yùn)行人員實時監(jiān)視全廠出力，檢查退出該機(jī)組AGC/AVC控制，將調(diào)速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)切至現(xiàn)地運(yùn)行，斷開機(jī)組LCU開關(guān)量輸出模塊電源空開。

（2）查看CPU運(yùn)行狀態(tài)，檢查LCU所有模塊是否正常。

（3）如無法判斷故障，連接CPU，下載保存故障信息，重啟CPU。

（4）正常后合上LCU開關(guān)量輸出模塊電源空開，并恢復(fù)所有措施。

2.7.2 監(jiān)控系統(tǒng)UPS電源故障

（1）檢查監(jiān)控系統(tǒng)UPS進(jìn)、出線開關(guān)是否單路或多路跳閘，保持UPS主機(jī)運(yùn)行在電池供電狀態(tài)（UPS主機(jī)自動切換），監(jiān)視電池余量不足時切換UPS主機(jī)至旁路狀態(tài)運(yùn)行。

（2）檢查蓄電池或直流輸入電源出現(xiàn)故障時，保持UPS主機(jī)運(yùn)行在主路運(yùn)行模式，待蓄電池或直流輸入電源恢復(fù)正常后再恢復(fù)正常模式運(yùn)行。

（3）確認(rèn)故障消除后恢復(fù)UPS系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.7.3 調(diào)度通信中斷

（1）與相關(guān)調(diào)度聯(lián)系，確認(rèn)中斷的通信鏈路，并確保電站設(shè)備正常調(diào)控、運(yùn)行。通知運(yùn)行值班人員監(jiān)視與調(diào)度通訊情況。

（2）立即匯報調(diào)度并視情況退出全廠AGC、AVC功能，手動調(diào)節(jié)機(jī)組有功、無功功率跟蹤計劃曲線。

（3）檢查調(diào)度通信服務(wù)器及通信進(jìn)程運(yùn)行情況，檢查物理通道是否異常，檢查與調(diào)度通信相關(guān)設(shè)備：光通信系統(tǒng)設(shè)備、網(wǎng)管、交換設(shè)備、路由器、縱向加密認(rèn)證裝置，檢查各設(shè)備運(yùn)行情況，排查故障點和故障原因。

（4）通信恢復(fù)正常后，匯報相關(guān)調(diào)度人員，申請恢復(fù)AGC、AVC狀態(tài)和調(diào)度運(yùn)行方式。

3 結(jié)束語

通過對水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行的幾點措施的闡述，加之對作業(yè)人員提出安全生產(chǎn)管理的要求，利用信息技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成對設(shè)備的實時監(jiān)視控制，承擔(dān)電站運(yùn)行狀況的監(jiān)控任務(wù)，有利于電站機(jī)組安全平穩(wěn)地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 曠熊.智能化水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)想與探討[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2018（7）：21-22，68.

[2] 高國.水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能報警研究與應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2020（33）：52-53.