计算机监控系统在甲米河流域集控中心的应用

王少波，余 林

(四川盐源甲米河水电开发有限公司，四川盐源，615700)

1 概述

甲米河流域位于四川盐源县境内，甲米河属雅砻江三级支流，流域电站分两级开发。甲米河一级水电站系具有日调节功能的引水式电站，设计水头90m，设计引用流量45.45m3/s;水库正常蓄水位为2157.3m，相应库容为95.7万m3;电站装机3×12MW，多年平均发电量15509万kW·h。甲米河二级水电站为梯级开发中的第二级，仍系具有日调节功能的引水式电站，由首部枢纽、引水系统和厂房枢纽三部分组成;首部枢纽距县城约70km，厂址距县城约76km;电站水库正常蓄水位2054.4m，装机 3×8MW，多年平均发电量10201万kW·h。两级电站设计采用“无人值班，少人值守”的集中控制模式。

2 集控中心构成及控制范围

甲米河一级水电站中控室设置梯级电站集控中心，对甲米河一、二级水电站进行集控。调度对电站的调度管理命令直接到甲米河一级水电站梯级集控中心，在集控室通过计算机监控系统对甲米河一级、二级水电站进行开机、增减负荷的调度管理;甲米河一级、二级水电站的数据通过监控局域网送到集控中心后，再上送到调度中心。集控中心可以直接调度和监控甲米河一级、二级电站的所有机电设备，闸首闸门运行状态，计算机监控系统能自动生成报表，减少了运行人员抄表的麻烦，只要定期进行打印报表就可以对机组运行状态进行分析和存档。甲米河二级电站真正实现了“无人值班，少人值守”的运维模式，同时实现了电站的“运维合一”的管理模式，减少了运维人员，提高了经济效益。

3 计算机监控系统的构成

3.1 甲米一级站监控系统构成

甲米河一级水电站计算机监控系统主要设备包括:两套主机工作站;两套通讯工作站;一套工程师工作站;两套操作员工作站;一套系统时钟同步装置;一套闸首2kVAUPS电源;一台A3双面激光打印/复印/传真网络一体机;全套网络设备及网络电缆(站内的监控网光纤、交换机、以及其他所有构成甲米河一级电站监控系统网络所必须的网络设备);三套机组现地控制单元(1～3LCU);一套公用设备现地控制单元(4LCU);一套开关站现地控制单元(5LCU);一套闸门现地控制单元(6LCU)。同时配置NC2000计算机监控软件。

3.2 甲米二级站监控系统构成

甲米河二级水电站计算机监控系统主要设备包括:二台操作员工作站兼数据库服务器;一台语音报警工作站;三套发电机现地控制单元(1～3LCU);一套开关站现地控制单元(4LCU);一套公用现地控制单元(5LCU);一套闸门现地控制单元(6LCU);一套网络设备;一台A3激光打印机;一套双时钟对时设备;计算机监控系统所有设备之间的光缆、屏蔽电缆及其它附件等。

3.3 甲米河一级和二级站之间的数据连接

两级电站之间通过甲米河一级至甲米河二级110kV输电线路的两路OPGW光纤连接，将甲米河二级电站的监控系统数据传输至集控中心主机，主机将数据传送到集控中心操作员站，操作员站通过NC2000软件，操作人员就可以监控两级电站设备。

4 梯调NC2000软件系统功能

NC2000软件具有如下功能:对各级电站上送的遥信、遥测量的监视;对各级电站的遥控、遥调功能;与中调系统的通讯，上送各级电站实时数据，并接受下送的各种数据;综合量计算;语音报警和电话语音报警;必要的事件记录;历史数据管理;一览表、报表、历史曲线查询;WEB浏览功能;AGC/AVC。

NC2000软件按功能划分主要包括以下几大部分:实时数据库系统;网络通信及冗余支持系统;数据采集系统;人机接口系统;应用程序系统;高级应用程序系统;历史数据库系统;服务器系统。

NC2000驱动程序库的数据传输见图1所示。

图1 NC2000驱动程序库数据传输

驱动程序库提供了各种PLC以及各种仪表设备的驱动程序，负责于这些设备通讯并将相应的信息处理后写入数据库系统，同时接受人机界面发出的控制指令并将其转发到相关的设备中，其配置由系统结构以及驱动类型(网络型、串口型)决定。

5 集控实施过程

5.1 上级电力调度中心或集控中心远方控制

通过调度中心监控系统或能量管理系统，按照预定的要求或实时运算结果给出命令，直接控制到单台机组或开关;也可通过AGC算法向站控级设备给出全厂总负荷，由站控级设备按最优发电运算(EDC)确定开机台数和负荷分配，实现成组控制。同时具有接受甲米河一级电站集控系统通过网络控制甲米河二级电站现地控制LCU单元的功能。

“远方/现地”手动方式转换开关设在LCU处，只有当LCU方式转换开关切至“远方”时，才能由本站中控室上位机控制;只有当中控室上位机控制方式转换开关切至“远方”时，才能由甲米河一级集控中心控制。

正常运行时，由设在本电站中控室的站控级计算机控制操作，或在现地控制单元(LCU)上进行控制操作，集控中心也可进行远方控制。

监控系统应具有多种调控方式，以满足电站运行的需要。

操作步骤按“选择－确认－执行”的方式进行，并且每一步骤都应有严格的软件校核、检错和安全闭锁逻辑功能，硬件方面也应有防误措施。

5.2 负荷给定方式

(1)由运行人员在中控室操作站给定全厂总负荷或机组设定值;

(2)由负荷曲线自动给定全厂总负荷，自动制定开、停机计划和机组负荷分配;

(3)由上一级调度中心或甲米河一级集控中心根据AGC/EDC算法给定全厂总负荷，由电站系统服务器分配给各机组。

5.3 机组负荷分配方式

(1)由运行人员在中控室/梯级集控中心给定负荷;

(2)由AGC、AVC自动给定负荷;

(3)省调(或西昌地调)远程操作计算机工作站给定负荷;

(4)直接在现地LCU上设定机组负荷。

6 结语

甲米河一级、二级电站地理位置偏远，且远离城市，以前每个电站四班三倒或五班四倒，运行维护人员较多，而且还要上夜班，人员非常疲劳。现在通过计算机监控系统实现了甲米河一级、二级电站的集中控制，每个电站只需要2个至4个运维人员;运维人员只是在白天对电站进行设备巡视检查，设备缺陷消除，夜间正常休息，紧急情况才接受集控中心的调度。通过集控中心对流域梯级电站进行集控，实现了“无人值班，少人值守、运维合一”的现代化电站新的运行模式，从而减少了运行值班人员，实现了公司电力生产运营的效益最大化。