信息技术在大黑汀水电站管理中的应用

【摘要】大黑汀水电站隶属于水利部海委引滦工程管理局大黑汀水库管理处，为引滦枢纽工程的一部分，位于河北省迁西县城北5km的滦河干流上，由大黑汀渠首电站和大黑汀坝后式河床电站组成，总装机容量为23400kW。随着近年来机组更新改造及增效扩容项目的完成，大黑汀水电站以改变电站运行管理手段提高机组运行效率为目标，综合运用了计算机监控系统和视频监控系统相结合的信息技术，实现了向“无人值班、少人值守”的高效管理模式的转变，使电站运行管理效率得到大大提升。

【关键词】大黑汀水电站；信息技術；应用

一、计算机监控系统

1、系统概述

大黑汀水电站计算机监控系统为分层分布开放式结构，分为主控制级和现地控制级两层，采用百兆光纤以太网连接，主要实现了以下3方面的功能：

1.1实现对电站的就地和远方监控。

1.2实现电站计算机监控系统与相关电力系统间电力数据网和常规远动通道的之间远程数据的通信。

1.3实现电站计算机监控系统与保护装置、微机自动装置、励磁装置、调速器装置、现地各系统控制PLC等之间的通信。

2、系统结构及硬件配置

2.1结构及特点

大黑汀水电站共有发电机组5台，其中渠首电站4台，河床电站1台。计算机监控系统能对全站主要机电设备进行控制，对所有机电设备的运行情况进行全面的数据监视，并能通过通讯服务器与远方电力数据网进行数据通信。

渠首电站监控系统主要包括操作员工作站、工程师工作站兼培训工作站、通信工作站、发电机组现地控制单元（LCU）、公用设备控制单元（LCU）、UPS电源、GPS、模拟屏、打印机和网络设备等。

河床电站监控系统主要包括发电机组现地控制单元（LCU）、公用设备控制单元（LCU）、UPS电源、GPS、网络设备及监视终端等。

河床电站通过监控终端可上送信息至渠首电站中控室，可通过渠首电站控制系统监视和操作河床电站。河床电站监视终端用于信息的显示和提供人机接口。

2.2计算机监控系统结构见附图：

2.3现地控制单元（LCU）

大黑汀水电站计算机监控系统由5套LCU组成（渠首电站4套、河床电站1套），LCU由彩色液晶触摸屏、输入/输出接口及可编程控制器/智能I/O模块、同期装置、电度表、变送器及相应软件等组成。 现地LCU采用交、直流双供电自动切换方式。

2.4 UPS电源

两套冗余的UPS电源供计算机监控系统为上位机供电。一套用于渠首电站；另外一套用于河床电站。

2.5 防雷模块

监控系统所有屏柜、装置的交流进线处均需设置二次防雷模块，防雷模块采用魏德米勒的二级防雷模块。

系统软件

监控软件为全开放式系统结构，系统集成软件为 C/S架构，在实际运行过程中系统的实时性和稳定性均达到预期效果。通过控制中心工作站上的集成系统软件中的集中监控画面对设备进行监视控制，被控制部分的关键系统能自动快速响应。

培训仿真软件，为培训人员应提供通过交互式屏幕显示，建立操作和维护电站各种情况的软件。仿真电站实际运行软件和仿真开机或停机过程中事故处理软件。并提供仿真操作系统所需要的基本软件。

整套系统采用先进的防病毒技术，方便、全面、友好的病毒警报和报表系统管理机制，能够有效的查杀各种多态病毒和未知病毒集中和方便地进行病毒定义码和扫描引擎的更新。

二、视频监控系统

1.大黑汀水电站视频监控系统以全光IP网络，MPEG4/H.264压缩技术、千兆网络交换、NVR、流媒体等技术为核心，实现对大黑汀水电站重点建筑物、机电设备环境及运行情况的远程视频监视。

2. 大黑汀水电站视频监控系统图

3.大黑汀水电站视频监控系统采用了海康威视公司的主流监控设备及iVMS-4200网络视频监控软件系统。该软件特别针对于大黑汀水电站这类小型系统还可以将多个组件安装在同一PC上，进行高度集成；同时能够实现超级管理员，管理员和操作员三级用户权限管理和多达50个用户的账户管理，并充分满足各个系统的权限管理。

三、应用效果

在实际运行过程中，大黑汀水电站计算机监控系统与视频监控系统运行稳定可靠。运行管理人员可以远程获取机组及附属设施的计算机监控实施数据，再结合各个远端的视频监控点的实时高清影像，可使远端的管理人员更加真实的对电站设备设施进行运行管理。同时，实现了工作人员在远离恶劣现场环境下（如雷雨、冰雹、风暴等）对电站设备及附属设施现场进行不间断巡视监控；实现了“无人或少人值守”的目的，起到了减员增效的作用，亦对大黑汀水库管理处东渠首小水电的“无人值守”方案设计起到了借鉴作用。

四、结束语

本文只针对大黑汀水电站在信息技术应用上（主要是计算机监控及视频监控技术应用）作了相关介绍，不妥之处敬请读者批评指正，希望此文能够在技术方面为其它水电站在相应的技术应用上起到一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]《视频监控系统在大黑汀水电站的应用》——石明忠 《无线互联科技》2016年第17期。

[2]《 大黑汀水电站增效扩容改造工程——计算机监控系统》2013年。