太平湾发电厂水量自动计算与传输系统分析

王思超

摘 要 本文主要分析了太平湾发电厂水量自动计算与传输系统，形成了综合自动化系统，有效提高了办公效率，增强水调系统的安全性与数据的准确性。

关键词 自动计算；传输系统

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0223-02

1 概况

太平湾发电厂辖太平湾与长甸两个电站。太平湾电站位于鸭绿江下游，是鸭绿江干流四个梯级电站中的第四级，坝址以上流域面积为53 576km2，电站为径流式日调节电站。对太平湾发电厂进行水库调度自动化的改造，我们建成一些系统，如：水情自动测报系统、气象信息自动采集系统、卫星云图接收系统、水库调度自动化系统、闸门远程启闭系统等等。我们建立的系统都在水库调度自动化中起到了应有的作用，有效的防汛度汛，还提高了水库经济运行。

2 开发背景

1）系统软件多。水库调度业务各子系统，具有许多专业性强的软件，包括水情测报系统、气象自动观测系统、水库水量计算、弧门监控、卫星云图等。专业软件较多，系统比较复杂。2）数据库种类多。水库调度业务各子系统，各个专业软件具有其自身的数据库平台及结构格式，各数据库表结构定义与东北电网公司水库调度处数据通信格式有不同之处，且多不符合水利部行业关于水库调度方面表结构标准。3）多人工控制。水库调度业务各子系统中，水库水量计算软件，采用以人工操作为主。4）各系统没有集成。水库调度业务各子系统，软件多，数据库种类多，信息资源不能共享，业务流程不集中，各软件未集成在一个工作环境中，维护工作量大、复杂。5）没有两站三地集中控制在丹东没有现成软件对水库调度提供集中服务功能，数据查询和报送十分困难，有必要进行系统地改造，实现远程查询控制。因此，有必要对其重新开发，进一步完善、整合与提高。

3 新系统的开发

3.1 设计原则

第一，坚持实用化。水调业务具有其自身特点，这些特点与软件开发结合起来一直是个难点。因为软件开发往往不重视用户的实用性，只片面追求其自身开发理念，不关心不学习不应用具体的水调业务，使软件理念不能在实际水调管理中发挥作用。必须坚持在系统开发中贯彻用户实用优先、软件理念为其服务的思想。

第二，组件开发和可扩展性。采用先进的软件开发技术，包括基于可移植的虚拟机编译环境开发和组件化开发理念，系统各项功能必须集成到共同的日常业务应用系统中。由于微软操作系统被广泛使用，基于其系统的先进技术理念，容易使软件具有组件化和可扩展性特点。组件化开发是系统可扩展的前提条件，这种思想是具有可操作性的，是比较现实的做法。

第三，充分考虑安全性。系统必须具有极强的通信安全性和可靠性，通过物理隔离保障监控系统与水调系统、水调系统监控系统采集服务器与水调系统MIS网之间的通信安全性和持久性，保障自动采集、自动计算、自动传输、自动编译报工作的开展。

第四，准确性。必须保障各基本数据的实时、准确的采集，准确地发出控制指令，保证水量计算的准确无误，系统要具有高可靠性的数据采集、控制能力并有可靠的通讯方式，系统软件必须及时准确的对数据进行分析处理。通过物理隔离，在监控系统与水调系统之间建立连接，使数据的实时传输控制有更高的可靠性。

第五，易维护性。提供给操作人员故障诊断信息和维护提示，通过电脑等设备实现就地或远程程序下载和更新。方便地添加删除软件，安装过程简单易操作。

3.2 系统总体构成

太平湾发电厂水量自动计算与传输系统是一个大型综合自动化系统，系统需要在现场长期、稳定可靠地运行，同时使用户体验到系统的实用、方便、实时、高效。

本系统开发由一个隔离传输软件和3个主软件构成。1）基本数据采集软件包括采集太平湾与长甸两电站各机组出力、电字、水位等，实时监测和存储数据。2）自动计算和传输软件实现功能包括根据各机组出力、电字、水位，进行水量自动计算，将计算成果根据东电要求进行实时传输、将水情信息上传给中控室、自动水情编报。3）网页浏览形式的远程计算查询监控软件包括信息查询、报表生成、发电计划、编译水情电报、资料整编等。

在太平湾和丹东客户端运行浏览器或客户端软件，机组监控系统服务器通过串口隔离同步数据到东电传输服务器中，东电传输服务器在后台自动向东北电网公司传输数据。同样，机组监控系统服务器通过串口隔离同步数据到Web发布服务器中，Web发布服务器再与MIS网连接。软件具体逻辑结构如下：第一，基本数据采集软件。本子系统负责采集经监控系统的正向隔离装置发出的信息，如出力、电字等。另外，本子系统负责集成各水调目前运行的采集子系统，如水情测报系统、气象自动观测、弧门监控、卫星云图等等。第二，自动计算和传输软件。本子系统完成自动化各项功能，包括自动水量计算、自动传输、自动编译报、实时预警报警、实时信息监测。服务器只要远程打开电源重新启动，就可启动软件，执行自动化服务功能，简单、实用。同时，还包括短信方式交互式远程查询水情数据。第三，网页浏览形式的远程计算查询监控软件。集成水调系统业务各项功能模块，在线执行，操作简单实用，实时监测。主要功能包括人工水量计算、人工传输、人工编译报、数据查询、报表定制与输出、发电计划制作、资料整编。水调工作人员在统一的界面下，比较方便地操作各项日常业务。客户端子系统采用两种方式：浏览器客户端、应用软件客户端。子系统还必须具备实时预警报警客户端接收功能，接收实时预警报警信息，以语音、短信方式接收报警信息。

3.3 硬件与网络结构

由于机组监控系统改造工作尚未完成，导致自动计算取电字时必须与MIS连接，自动计算软件不能部署在监控系统服务器中。

第一，自动计算编报软件必须取电字，因此，移动至与MIS网连接网络中。第二，短信块仍然部署在监控系统服务器，但是由于自动计算编报软件部署在MIS网，只能向长甸转发水位，不能实现短信发布报警功能。第三，只有两台服务器，不是三台服务器，东电传输服务器没有购买，数据直接从Web发布服务器向东电传输。第四，由于没有机组监控系统，导致自动计算编报软件部署在MIS网，因此自动计算编报软件所在机器仍然与 MIS网连接，产生病毒。

3.4 数据库配置

数据库全部采用Microsoft SQL Server 2000。目前，东北电网公司水调数据库采用Microsoft SQL Server 2000。Microsoft SQL Server 2000是具有强大功能的、性价比高的关系数据库管理和开发系统。数据库方案实施的内容包括：第一，根据水利部相关标准，开发和设计标准水调业务集成的标准数据库结构和应用命名指南；第二，将原有水调业务数据整合到新数据库中，包括原有的各种类型的数据库格式统一起来，集成到统一的数据库管理和开发系统中；第三，建立数据库备份和防范机制。为防止数据的丢失，建立安全的防护系统，如数据镜像、定期进行数据库异地备份（自动备份），并可还原数据。

本系统涉及了4个数据库，采用了两种不同的隔离方式，本系统所有数据最终都统一到了SD数据库中，数据都在一个数据库中，数据库管理系统采用MS SQLServer 2000。

4 结论

在整个系统的开发过程中，解决了安全隔離、各单项自动化系统集成、机组耗水率曲线编制与数字化、远程在线办公、异地（无网络连接）信息查询、浏览器在线自动编报等技术问题，实现了水库调度工作的整体自动化，形成了综合自动化系统，提高了办公效率，增强了水调系统的安全性与数据的准确性。

参考文献

[1]柳昶明.系统电压稳定分析方法探讨[J].大众用电，2012（9）：23-24.

[2]邢巍.SVC对电力系统稳定性影响的研究[D].南京：南京理工大学，2014.endprint