珊溪水电厂计算机监控系统简报信息的自动分析

黄东洋，苏德良

1.温州市珊溪水利枢纽管理局，浙江 温州 325000

2.浙江珊溪经济发展有限责任公司，浙江 温州 325000

1 概述

珊溪水力发电厂坐落于浙江省温州市文成县珊溪镇，距市区117km。电厂共装4台50mW混流式水轮发电机组，总装机200mW，电厂装设两台120000kVA强迫油循环风冷主变压器，采用两机一变扩大单元接线，经主变升压至220kV母线后由珊垂2476线并入浙江电网。承担浙江电网的调峰、调相和事故备用等任务。珊溪电厂采用南瑞公司的nc2000计算机监控系统，实现对全厂四台水电机组、两台主变和各公用设备的监视和控制。控制功能主要体现在四台机组的开停机流程、公用开关站各高压开关的分合流程、全厂18台高压油泵等设备的启停控制；监视功能主要体现在对渗漏排水系统、中低压气机系统、厂用电和直流配电系统上。

2 目前简报信息分析过程中存在的问题

电厂运行管理人员的一项主要工作内容就是全天24小时不间断地对计算机监控系统的各类简报信息进行监视和分析，及时发现设备缺陷并对设备的运行状态进行综合判断处理。监控系统报告的简报信息有上千种，并且刷新较快，运行管理人员需要实时监视监控系统发来的各类简报信息并判断分析处理，工作量很大，短时间精力还能应付，长时间因为注意力下降导致会忽略掉可能的重要信息，从而对电厂安全运行带来不利影响。例如：机组调速器压油泵运行监视过程中，全厂8台同类型油泵平均一小时各启动一次，共32条启停简报信息，运行人员需要通过这32条信息来计算每台油泵的启动时间和启停间隔时间并判断是否在正常范围内；漏油泵和蝶阀压油泵共10台，平均1天启动一次，共40条启停简报信息，运行人员需要从当天平均2000多条信息中检索出相关信息，并计算分析各台泵的运行工况；除此之外还有4台深井水泵，4台空压机，也需要同等的工作量来加以计算分析；机组发电过程中，机组的有功、无功功率、电压、各部电流值、转速、温度量监视也需要较大的工作量。

3 简报信息自动化分析的思路与方案设计

具体设计方案分为以下几个方面：

1）硬件实现。新增一台电脑，与目前的计算机操作员工作站联网，接受并保存操作员工作站发来的所有测点和简报信息；

2）软件实现。在新增电脑中建立历史数据库，分类保存相应数据信息，并通过程序实现对数据的提取、比较、运算分析和报警功能；

3）安全考虑。为新增电脑指派用户权限，仅保留浏览功能，屏蔽所有可移动存储功能和除监控环网以外的联网功能，防止对原来的计算机系统安全性造成影响；

4）数据库数据分析系统的逻辑设计：

（1）油泵运行分析：针对全厂18台高压油泵分别设定各自的启停时间定值和启动间隔时间定值，超出定值即发出文字和声音报警，并针对不同油泵运行特点统计启停频率、累计启动时长；

（2）空压机运行分析：根据中、低压气罐压力值判断空压机是否正常启停，并对压气机连续启动时间进行比较，判断全厂气压系统是否有故障，超出定值发出文字和声音报警；

（3）水泵运行分析：计算渗漏水泵的持续启动时间和启停间隔时间并与定值进行比较，判断渗漏水系统是否出现异常来水情况，超出定值即报警；计算检修水泵持续启动时间和启停间隔时间并于定值进行比较，判断检修排水空间内是否有大量漏水，超出定值即报警。统计每台水泵的启停频率和累计启动时间；

（4）机组发电状态下负荷监视与报警：比较机组发电状态下实际负荷与设定值的差值，判断机组负荷是否在规定负荷下运行；比较机组三相电流、电压值、转速值与设定值的差值，判断机组是否出现不稳定工况，记录相应数据并报警；

（5）机组发电量估算：对机组有功功率分时段采样统计，估算当日发电量，方便运行人员校核当日0时手工计算的日发电量，防止人为计算错误；

（6）机组、主变温度测点的监视与报警：针对机组不同工况，计算单位时间各温度测点的温度变化值及最高值，分别与设定值进行比较，判断各测量节点温度变化是否在合理范围内，超出定值即记录数据并报警；

（7）机组各工况变化流程的监视与报警：机组各工况之间变化时的控制操作流程是计算机监控系统的一项关键内容，最长流程操作持续时间约10min，需要监视的测点信息有20多个。通过对各测定信息的间隔出现时间和先后顺序自动判断流程执行情况是否正常，超出时间间隔或测定顺序错误即记录并报警；

（8）事故处理流程的监视与报警：当主设备发生事故时，判断各出口量的执行反馈信息是否正常，记录并报警，方便运行人员及时发现异常或拒动设备，防止事故扩大；

（9）全厂关键测点的监视与报警：蝶阀层水位，渗漏和检修集水井水位，中、低压气罐压力，6个压力油罐的压力及油位，10.5kV母线和220kV母线电压，直流系统和厂用电系统母线电压等测点，这些测定的数值非常重要，通过和设定值的比较判断，超限时计算机自动记录并报警；

（10）Plc非正常运行状态的监视与报警：机组plc是整个机组的控制核心，同时还担负着机组压油泵的启停控制与事故处理工作，根据以往运行经验，因为plc工作环境不理想，出现过多次死机和人为误切除的情况，对机组安全运行造成较大影响。对各plc上报数据的间隔时间进行监视，超出时限自动记录并报警，通知运行人员及时进行处理。

4 结论

南瑞公司开发的计算机监控系统在我国很多电厂都有所应用。该系统结构紧凑、操作界面友好，系统运行稳定、可靠、可利用率高，抗干扰能力强，结构采用分单元模块式，在实际应用中便于维护，而各子模块之间又相互独立，便于操作，即使没有很强专业电脑知识的工作人员，经过短期的上岗培训也能对其操作自如；系统采用开放式网络结构能充分地体现了远方控制的优点，即实现“无人值班，少人值守”的运行方式。在长期使用过程中发现，该系统偏重于控制，数据分析功能相对较弱，模块化程序设计很容易在不同电厂之间实现移植，但针对不同电厂的特殊需要，设计考虑相对不足。作者从用户角度对该系统的数据分析处理功能提出可能的改进方案，抛砖引玉，寄希望与各电厂同行和程序研发人员共同探讨，使系统功能更加完善和人性化，进一步提高设备运行的安全可靠性。

[1]商国才.电力系统自动化.

[2]中国电力企业联合会.2007年中国电力行业年度发展报告[R].北京：中国电力企业联合会，2008.