水电站工程综合监控系统中通信系统的构建探讨

陈言樑

【摘要】 近年来，随着中国电网规模不断扩大，电网的覆盖范围更为宽广。因此，电力工程对电力自动化需求越来越迫切，并且，事实证明，电力自动化技术在实际的应用过程中，也充分地发挥了自动化的优势，给电力工程带来了巨大的革新。电力系统及其自动化的范围涵盖几个部分，分别是生产阶段自动化检测、自动化的调节和控制，元件和系统自动化的安全性能保护、网络运行中信息自动化的传输、统一生产环节的自动调配，和各个企业的自动化的经济管理。本文就水电站工程中综合监控系统下电力通信方面的自动化进行相关探讨和研究，希望能起到一定的帮助。

【关键词】 水电站工程 自动化 电力通信方面

一、引言

随着改革开放带来的巨大发展和人民生活水平的日益提升，现阶段，社会和居民对电力自动化的需求越来越高，电力行业的兴衰与否，也直接影响着人们的生活。我国幅员辽阔，人口众多，资源的消耗十分庞大，随着社会变革的不断深入，电力系统的发展对于我国经济的稳步提升也将起到举足轻重的作用，影响深远。

随着电力建设的不断推进，电力的自动化技术在电力系统中得到较为全面的推广运用，并且不断推动着电力系统向更高水平发展。因此，本文就水电站工程中综合监控系统下电力通信方面的自动化进行相关探讨，并且对水电站综合自动化系统的应用也加以分析。

二、现状地层设备互联通信方式

2.1串行通信接口

串行通信接口RS232/485/422，是现今一种主要的通信接口形式，对监控系统中的关键部分进行通信连接，即现地控制的单元、外部的系统及设备的连接这三部分。

现阶段，因为水电生产各厂家间的规定和协议不一样，所以水电厂的计算机监控系统并未和现场的设备在通信上达成相关一致的通信协议。在实际通信中很难做到标准化，造成工作量也比较庞大。

2.2工业以太网

工业以太网，主要用于监控工厂的应用站互连层和现场层。而在互联网的相关设备领域，则以采用现场的总线技术为主。随着技术的发展，以太网技术正以其开放性以及性能和成本优势，迅速地进入到工业控制系统中的各级网络领域。工业以太网的基本构架，如下图1所示。

三、通信自动化系统内容

3.1计算机监控系统

水电站的计算机监控系统，借助计算机的智能化，严格规范化地把控水电站工程中电能的生产，特别是重要环节的操作。计算机的智能化控制，比之前单一的自动化控制更为先进，技术上也更为创新。其次，现代计算机的智能化发展，性能得到不断的优化和改良，成本把控较为合理，因此计算机在水电站工程中的智能即自动化的控制应用也被大范围普及。计算机在水电站工程中的智能即自动化的控制应用对水电站的生产影响巨大，在取得经济利润的同时，也预示着水电站综合自动化的技术向更高的层次迈进。

3.2水文自动测报系统

水文自动测报系统，主要针对水文相关方面的数据进行数据的收集、数据的传递和数据的处理，作用于各通讯设备、计算机和各传感器等。分为遥测站、信息传输通道和中心控制站三部分，主要用于防汛和水利调度工作。遥测、通信、计算机、网络技术在相关方面得到应用，对相关水文和气象要素、闸门的开度等数据进行数据的采集、传递、处理及运用，相关水文和气象等要素包括测区范围内移动或固定的站点的水位、降水量、含沙量、风向、蒸发量、水质及流量等。

3.3辅助设备的监控

水电站关键的辅助设备，有水系统和调速控制系统。水系统叉分为技术供水系统和发电机组的冷却水系统等。当设备运行参数出现异常时，监控系统立即启动报警系统并执行保护装置，方便工作人员对设备进行及时的检修和维护。

3.4电气设备的监控

水电站的基本电气设备包括母线、变压器及输变电线路等。通过检测相应电气设备的参数，判断电气设备的运转是否正常。一旦出现异常，如变压器的电压出现大幅度的波动时，应立即启动报警系统和保护装置。这是一种通过分析相应的数据找到出现问题的设备及时进行维修的方法，目前正被广泛采用。

四、现状运行情况分析

4.1监控系统与调速器的接口方式

监控系统与调速器的接口方式，主要分为两种，即常规接口的方式和通讯接口的方式。通讯接口的方式，监视装置的运行状态，对装置实施控制和完成功率调节。常规接口的方式，即通过I/0与现地控制单元LCU连接，基于模出信号和开关的接口进行，有效地控制和调试相关的设备，并由此对设备及其装置的运行实施信号的监视。

4.2监控系统与交流采样和电能量采集装置的接口和通讯

监控系统与交流采样和电能量采集装置的接口和通讯，一般有两种方式，一种称为接点脉冲的方式，通过相关监测系统，在电量的电讯信息成功地接入到现地控制单元的前提下，作有关的脉冲及合计；另一种是通过通信方式上传状态的信息、电力的数据到达监控系统。相对比之下，采样交流的配置能够与现场的总线通信契合，因其通信的速度和效率较高，在水电站工程中水电厂机组的控制中起到较好的效用，符合相关的要求。

4.3监控系统与微机保护、故障录波装置的接口和通訊

通信监控系统与继电保护与故障录波接口目前有两种方式，一种是I / 0开关接触方式的重要信息接入监控系统的本地控制单元，另一种则要借助通讯的形式反馈给监控系统更多的信号信息。有效地保证计算机监控系统的运行和电站间的相关工作。此外，除了运行发生的故障和信号问题之外，其他配置内部的相关信息并不会对电站的正常运行造成太大的影响。值班人员主要负责电站保护专责和事故处理。

五、结束语

通过实践研究表明，在水电站计算机监控系统中，大力引进先进技术，比如智能化、数字化等等，可以实现水电站安全运行水平提高的目的。随着时代的发展，水电站监控系统的自动化程度将会越来越高。

因此，水电站工程综合监控系统中电力通信方面的自动化，对水电站的高效运行和相关管理水平的提升有着十分关键的作用。运用良好的优化措施避免水电站运行过程中相关信号故障和问题的产生，保障水电站的稳定、高效和安全的运行，对于我国水利水电建设工程事业的发展具有非常重要的意义，也能给民生带来更多的便捷。

参 考 文 献

[1]段彦斌.电力通信工程项目管理组织优化研究[D].华北电力大学，2014.

[2]张秀梅.中小型水电站完全无人值班自动化系统的研究分析叨.硅谷，2014，10：190+188.

[3]李志冲.小型水电站远端集中控制运行管理模式研究[J].山东工业技术，2014，11：34-35.

[4]张毅季建辉水电站通信运行状况及特性分析研究[J]电站机电技术2010，10.

[5]小型水电站应用微机综合自动化存在的问题[J].农村电气化，2000，11.

[6]肖宾.小型水电站综合自动化监控系统的探讨[J].贵州水力发电，2001：61.