梯级水电站、水电站群“柔软集中监控系统”初步探讨

徐祝山

（四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司,四川 成都 610091）

梯级水电站、水电站群“柔软集中监控系统”初步探讨

徐祝山

（四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司,四川 成都 610091）

1 问题的提出

近年来，计算机技术、通讯技术、自控技术飞速发展，水电站的自动化水平迅速提高，并已经逐步出现了梯级水电站、水电站群的梯级调度、集中监控。

在水电站中，以计算机监控系统为中心，水情自动测报系统、大坝自动观测系统、消防监控系统、工业电视系统、主要设备在线状态监测系统、电能自动采集系统等和其他现地监控系统各自独立工作并实现某种程度的互动。

一些水电开发公司已经逐步实现了梯级水电站、水电站群的梯级调度、集中控制，为流域梯级水电站、水电站群优化调度、经济运行提供了条件，流域梯级水电站、水电站群综合经济效益得到了提高，运行方式得到了优化。

但是在实际工作中，水电开发公司的梯级水电站、水电站群的梯级调度中心、集中控制中心实际获得对所属水电站直接进行在线控制和调度权的并不多，绝大多数水电站直接接受电网公司调度中心的指令，多数梯级水电站、水电站群的梯级调度中心、集中控制中心的许多功能没有得到实际使用，大量实时信息被提供给水电开发公司领导和专业技术人员作为了解生产运营情况的信息和决策参考依据。

建设梯级水电站、水电站群梯级调度中心、集中控制中心花费了大量的人力和资金，使用了大量的软硬件设备、专用的和租用的通道、接口，占用了较大的建筑面积，维护成本也很高，更新周期短，如果多数功能不能实际使用，从经济角度来讲，有些不划算。

如其这样，不如依靠现代互联网技术，使用少量的软硬件设备，利用通用互联网，使用很小的建筑面积，取得特定的准实时信息，为水电开发公司的领导和专业技术人员了解生产运营情况服务，为远方决策和操控水电站提供参考依据，实行准实时的远方控制，实现柔软集中监控功能。

2 什么是柔软集中监控系统

梯级水电站、水电站群梯级调度中心、集中控制中心通过特定的接口系统、特定的传输通道、特定的数据保安系统实现中心与各水电站的连接，实现远方监视和控制功能。

安全可靠地实现梯级水电站、水电站群的远方监控功能需要特定的通道，需要大量的软硬件设备和较长时间的开发调试。根据系统的复杂程度和可靠性要求的不同，投资在一千万到几千万元不等，特别复杂和可靠性要求特别高的系统花费需要上亿元。每年还需一定的维护费用。定期的改造升级也是必不可少的。

当然，实时远方监控系统有很多优势，特别是获得了对所属水电站实时控制和调度权的水电开发公司梯级水电站、水电站群梯级调度中心，能够直接进行有效的负荷优化分配和水情优化调度，具有非常现实的经济意义。

但是，如果水电开发公司的梯级水电站、水电站群梯级调度中心、集中控制中心没有获得实时控制和调度权，从经济意义上说，花费这么多的资金，就不一定合算了。

当然，不采取任何措施对各水电站进行负荷优化分配和水情优化调度、协调，任由电力调度中心进行调度，也是不行的。经济可行的能够实现多数上述功能的替代方案就是柔软集中监控系统。

柔软集中监控系统的主要功能是：利用各水电站和河流已经存在的计算机监控系统、水情自动测报系统、水电站大坝和水轮发电机在线监测系统等产生的实时数据，结合数据的变化趋势，对数据进行加工处理，按照一定的更新周期，运用通用互联网，传输到柔软集中监控中心，柔软集中监控中心对接收到的数据进行加工处理，在中心的显示屏进行显示，对运行方式、负荷分配、水能利用情况进行分析研究，然后做出是否需要调整运行方式、负荷分配、水库运用情况的判断，若需调整，做出调整方案，经过一定的核准手续，发送到各水电站，各水电站经过必要的调度审批手续，执行调整命令。

3 目前国内水电站自动化水平状况

目前国内水电站自动化水平差别很大。部分水电站已经实现无人值班、远方监控，已经达到或者接近国际先进水平；多数水电站实现了计算机监控，少人值班；也有仍然比较落后的，没有采用计算机监控的水电站。多数水电站虽然已经实现了计算机监控，但是由于计算机监控系统、机电设备、现地控制系统、自动化元件性能和可靠程度不够高，必须有人24h值班，随时准备应对各种故障和异常状况。

要想使多数水电站达到能够实现无人值班的程度，需要投入大量的资金，以完成计算机监控系统、机电设备、现地控制系统、自动化元件的技术改造和设备升级。由于在今后较长的期限内国内就业压力仍然很大，人工成本仍然较低，技术改造和设备升级的成本仍然大于人工成本的降低，在今后一个较长的期限内，有人24h值班的水电站仍然占据主流位置。

因此，梯级水电站、水电站群柔软集中监控系统在多数水电开发公司实行是经济可行的，也没有太大的技术障碍。

根据初步测算，实现梯级水电站、水电站群柔软集中监控相对于梯级水电站、水电站群实时梯级调度、集中控制投资少得多，一个完整的柔软集中监控系统总投资大约在几十万到几百万元，投资额大约相当于集中监控系统的2%～5%。

4 柔软集中监控系统的主要功能

考虑到电力营销工作、员工发展和稳定因素，柔软集中监控中心应该设置在大中城市。

柔软集中监控系统的主要任务是优化流域梯级水电站、水电站群的水能利用、防汛调度、优化负荷分配、优化运行方式等。

这些优化工作基本上是在一个水电开发公司内进行的，更大范围的优化则必须由更高级的柔软集中控制中心完成，甚至需要由省级、区域级甚至国家级电力调度中心完成。

实际上，这些优化工作我们一直在做，但是作为一个柔软集中控制系统的概念提出来，这还是第一次。有了柔软集中控制系统的概念之后，必然会出现柔软集中控制中心这样的实体机构，有固定的工作地点，具有一定的工作任务，实现24h有人值班，能够为水电开发公司、区域发电公司甚至更大规模的电力公司获得一定的经济效益。这就是柔软集中监控系统的主要功能。

TP273

B

1672-5387（2010）02-0028-02

2010-01-26

徐祝山（1961-），男，工学学士，工商管理硕士，高级工程师。四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司党委书记、总经理。