H9000计算机监控系统在苏只水电站远方集中控制中的应用

朱 纲

（青海黄河发电运营分公司，青海 西宁 810012）

H9000计算机监控系统在苏只水电站远方集中控制中的应用

朱 纲

（青海黄河发电运营分公司，青海 西宁 810012）

介绍黄河水电公司对黄河上游苏只水电站实现远方集中控制的实际情况，分析与介绍H 9000计算机监控系统在梯级电站远方集中控制方面的应用。为大、中型水电站群实现“无人值班”工作提供了良好的借鉴。

计算机监控；水电站；集中控制

0 引言

随着计算机监控技术的不断进步，特别是水电厂推行“无人值班”（少人值守）工作以来，对计算机监控系统的定位、需求与认识，快速地发生了变化，特别是对在电网中占据重要地位的大、中型水电厂及梯级流域水电厂，地处偏远的水电站因管理、技术支撑、现代通信技术的普及发展，均对计算机监控系统提出了更高的要求。黄河上游苏只水电站自2006年电站机组投入商业化运营以来，应用中国水利水电科学研究院H9000型计算机监控系统实现了远程集中控制，同时与水调自动化系统配合完成水库水量优化调度，取得了良好的成果。

1 苏只水电站概况

苏只水电站位于青海省循化、化隆两县交界处，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段上的第9个梯级电站，上距公伯峡水电厂12km。电站总装机容量22.5万kW，设3台7.5万kW轴流转桨式水轮发电机组，工程规模属中型工程，多年平均发电量为8.79亿kW·h。归青海省电力调度中心调度。坝顶高程1902m，水库正常蓄水位1900m，为日调节水库，水电站以发电为主，兼顾少量灌溉和供水。

2 梯调自动化系统概况

黄河上游梯级水电站电力调度自动化系统包括位于集控中心计算机机房的主站端和位于各水电站的计算机监控系统电站端，集控电调自动化系统主站端通过集控数据网通道与各水电站监控系统相连，构成集控电调自动化系统网络。目前黄河上游梯级水电站电力调度自动化系统已具备对黄河上游各电站的集中监视和控制功能，在集控中心操作员站可对梯级电站进行远方控制。

根据目前现有的梯级水电站运行方式，水电站/机组的控制分为几个层次，即上级调度部门控制、集控中心控制、水电站监控系统控制和设备现地控制4个层次。系统的控制层次按上述需要设置，包括调度远方/梯调/站调/现地。系统设计完整的控制策略，可实现改变水电站/机组的控制权限。控制权限的转移按现地优先的原则设计，即下级有权切换控制权限，上级如需将控制权切换给自己，必须通知下级进行切换。无论何时修改权限都需校核当时是否有其他控制中心正在执行控制和调节命令并进行闭锁判断。当前已接入集控电调自动化系统的各站均设有集控控制权标志，只有电站将控制权切换为集控控制时，集控方能对该站进行远方操作。在黄河电调自动化系统对所有控制操作均有相应的控制闭锁条件，运行操作员在人机对话进行操作控制时，系统要进行相应的控制闭锁条件判断，只有条件满足操作控制命令才可发出。

黄河水电公司H9000计算机监控系统功能目前已实现的功能：机组启/停（及非正常条件闭锁），机组并网；有功/无功调整（写数/单步）控制及经济运行；断路器投/切；数据采集及监视；事件/报警处理；存储、查询、记录、保存、打印、检索历史数据；时间顺序记录；机组监控功能：AGC/AVC。目前由于外部原因除苏只电站实现远方集中控制功能，其他电站以远方监控为主，监视的对象包括实时生产过程的实时参数和状态，其显示方式可分成多种，数字显示、符号组显示、字符串组显示、棒图显示等，辅以不同的颜色、闪烁，以表示被控过程的状态。操作控制方式采用面向被控对象操作、多层菜单配合、全鼠标驱动模式。

黄河水电公司集控自动化系统自投入运行以来，网络设备、主站服务器以及站端接入设备均运行稳定，系统主要性能指标优于设计值。系统人机界面友好、维护方便、操作灵活，未发生过数据丢包、系统响应或数据传输延时过长等情况，实现了“四遥”功能，具备AGC、AVC、ED等高级应用功能。在苏只水电站远方操作中，动作成功率100%。

3 苏只电站集中控制管理模式

苏只水电站集中控制管理是通过集控中心电调、水调自动化系统实现，集中控制管理以“远方集中控制＋现场运行维护管理”的方式，集控值班室以机组远方开机并网（解列停机）、远方负荷调整、远方主要机电设备（含泄水闸门）运行监视、苏只水库调度为主要工作职责，电站采用“应急值守组＋ON-CALL组”管理模式，以设备维护（含定期工作、定期与机动巡视检查）、机电辅助设备运行监视、设备隔离与恢复、设备检修与试验配合等工作及设备故障、设备事故处理为主要工作职责，通过“五遥”功能对电站实施远方集中控制。

值班人员设置为：集控值班室设集控组长1名、电调值班员1名、水调值班员1名；苏只水电站设值长1名、值班员1名，应急ON-CALL人员1～2名，共同负责苏只水电站的运行值班工作。

4 H9000计算机监控系统的实际应用

4.1 远方集中控制

苏只水电站远方集中控制操作集控中心端通过H9000计算机监控系统进行操作，以开停机、有功功率、无功功率调整为主。苏只厂站端监控系统采用南瑞SJ－500计算机监控系统。远方开停机指令下达后，经集控监控系统判别条件是否存在闭锁，若条件满足即向厂站端监控系统下达开停机令，厂站端计算机监控系统接受指令后按操作程序向各设备下达开停机指令。H9000系统开机、停机指令可以在厂主接线图、隔离开关操作联锁图、开停机流程图中方便执行，在远方开机中可根据需要选择多种启动方式，可以下达开机空转、开机空载、开机并网指令，方便灵活，易于操作。实际操作中H9000系统与梯级电站厂站端监控系统在数据刷新、指令传输、状态转换等各方面配合良好，系统拥有较好的异构平台适应性。苏只水电站机组开机操作从开机指令下达经条件判别、指令分发、机组启动并网时限均在2min左右，开机时间与电站现场开机差别小，在对标管理中未产生影响。远方有功负荷调整、无功调整可以选择单步方式调整及给定数值调整两种方式，实际操作中两种方式均能及时、可靠动作。黄河公司集控监控系统也提供开关分合操作功能，在机组检修试验期间，曾组织进行机组出口开关分合试验，开关分合正常，动作灵敏、状态转换正常。

4.2 远方集中监视

黄河上游梯级电站均已实现厂站监控信息的远方集中监视功能，操作员工作站配置多屏显示，操作相互独立，在各屏幕之间通过鼠标可以实现自由切换。每个屏幕均支持多窗口，包括：一个控制窗口，实现实时画面的刷新及对生产过程的监视；多个信息窗口，实时显示生产过程的各类信息。H9000监控系统提供监视窗口有：画面监视控制窗口，该窗口是系统基础窗口，是人机联系基础；随机报警窗口，该窗口实时显示最新报警信息；数据库实时显示窗口，该窗口显示实时数据库信息；此外系统还设有报警信息汇总窗口、事故追忆设置窗口、趋势分析窗口等。面向对象的图形界面，显示丰富，界面更加友好，操作灵便。

黄河上游梯级各电站无论从流域水情关系还是电网上的相互关系，均联系十分紧密，梯级电站实现远程集中监视功能后，厂站端生产全过程实现了集中在线监视，使得梯级电站发电量转移及优化梯级电站发电量成为可能，由于黄河上游梯级电站在西北电网地理位置集中，装机规模大，调节性能好，承担系统调峰调频及事故备用任务，集中监视功能的实现使得对梯级电站水量、电量优化分配成为可能，特别在苏只水库调度方面产生了极其重要的作用。苏只水电站因出线线路未完全建立，在不开启泄水闸门情况下出库能力不能达到设计值，为减少弃水损失，集控值班人员通过实时监视苏只上游公伯峡电站机组运行情况，能够便捷地测算出苏只未来入库情况，中长期通过测算龙羊峡、李家峡水库运行情况及机组出力情况来指导苏只水电站经济运行，2008年苏只水电站是黄河上游梯级电站电量完成比率最高的电站，其水能利用提高率接近9%。同时梯级电站实现集中监视，在配合下游在建工程施工，临时性工程处理，梯级电站防汛度汛等方面均发挥出巨大作用。

5 计算机监控系统发展设想

具备远方控制调节能力应作为大中型水电厂计算机监控系统的最基本要求，要实现水电厂“无人值班”（少人值守），必须要由水电厂计算机监控系统提供更为便捷的方法，使远方集控人员能够代替现场操作员来实现电厂内的控制调节操作。为此在监控系统设计中，必须从基础自动化元件、辅助设备的自动化水平、机组现地控制的最优结构、厂级计算机监控系统、公用开关站的监控、安全稳定保护装置、电能计量系统、电站机电设备状态监测、水情水调信息、厂级生产管理系统、辅助决策系统、各级调度系统的通信、梯级及远方控制模式等多个角度考虑，而不能仅仅限于以综合发电控制为主的监控系统。同时在电站基础设备自动化水平提高的基础上，优化并减少监视信息，部分设备运行数据可以用于检修人员对设备工作状态的分析中，这样使设备健康水平可以不断提高，远方集中控制得以真正实现。

6 结束语

计算机监控系统是水电厂运行管理的眼睛，是电厂安全生产的前提和保证，它具有复杂、涉及面广和科技含量高的特点。黄河水电公司梯级电站集控监控系统在苏只水电站、苏只水库调度方面的成功应用，证明远方集中控制的可行性和优越性，它减少了现场值守人员的劳动强度，同时发挥出集中控制的优越性，极大提高了电站的发电效益，合理地利用了水能资源，取得了电站经济效益的最大化。

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1672-5387（2010）03-0022-02

2010-04-28

朱纲（1975-），男，工程师，从事集控运行管理工作。（E-mail：zhug@hhfdyy.com.cn）