水电远程集控自动化系统的应用研究

李金阳

摘要：随着水电站建设规模的扩大，在一定程度上增加了水电站综合管理的难度，再加上科学技术的发展，在水电站管理中逐渐开始应用远程集控自动化系统，这对促进水电站更好的发展具有重要的意义和作用。本文主要是对水电远程集控自动化系统组成和管理范围、对水电远程监控自动化系统的应用两个方面做出了详细的分析和研究。

关键词：水电站；远程集控自动化系统；系统组成；管理范围；应用

在水电站中加强对远程集控自动化系统的应用，就能够统一集中管理一定范围内的水电站，并且控制中心还具有对应的指挥和调度权利，有效监督水电站发电情况以及设备运行情况，进而合理的发布相应的调度指令，确保水电站能够安全、稳定运行。

一、水电远程集控自动化系统组成和管理范围

（一）水电远程集控自动化系统组成

在水电远程集控自动化系统中，集控中心是指挥部门，并且能够与各水电站计算机监控系统联网，对水电站中各系统的运行情况进行监控，进而合理的指挥和管理梯级水电站。在这种管理方式下，水电站运行对人力资源的依赖大大减少，进而降低其运行成本[1]。利用计算机对水电站进行监控，就能够实现无人值守或少人值守，这样一来，在每一个水电站都可以在控制中心之外，设置相应的网络系统，并在系统内连接所有设备。另外，还需要设置综合数据平台、点能量采集系统和显示系统，其中综合数据平台对水电站中的所有数据进行收集、整理，电能量材料系统对收集到的信息进行管理，而显示系统不仅仅需要分析所收集到的数据，同时还需要在大屏幕中显示出来。

（二）水電远程集控自动化系统的管理范围

水电远程集控自动化系统的控制范围为：按照用电需求，电网调度机构能够下达相应的调度命令，然后各水电站在接收到指令后机组就会开始执行相应的指令，并通过手动调整或自动调整来对有功功率进行适当调控，进而实现发电机组运行状态的改变，只会相应泄洪阀门。其中具体的监视范围包括各水电站、发电设备以及发电机组的电气参数、运行状态等，泄洪阀门与电力输送状况以及水库中的水文数据[2]。通过这种方式就能够有效排除各环节中的异常情况，相关工作人员就能够通过警告掌握故障具体位置，然后进行应急指挥。

二、对水电远程监控自动化系统的应用

（一）各水电站与集控中心之间的通信

只有当各水电站与集控中心之间实现通信，才为实现远程管理和远程控制提供了依据。一般在系统中常用的通信通道主要包括以下几种方式：一是通信实现的主要方式，即电网专用通道；二是通信实现的备用传输方式，即电信网络通道，该通道是在主通道发生异常情况之后，才会启用；三也是一种备用传输方式，即卫星通信，这主要是在前两种通信方式都出现问题后才会被启用，这样才能够真正实现有备无患[3]。在传输数据的过程中，可以根据具体情况适当的调整通道，这对增强数据传输安全性具有重要作用，并且还具有故障报警功能。只要控制中心和水电站都在受控范围内，就能够实现远程数据传输，作为客服端，集控中心能够将链接请求发送出去，并实时监控通信链接情况，一旦出现异常情况，就能够在第一时间切换成无扰状态，发出警告信号。

（二）控制策略

目前在水电站集控中心中所应用的控制策略主要有三种：一是能够分层控制所有水电站，这对水电站信息监控系统的完整性要求比较高，并且还能够与集控中心之间实现数据交换，其场站中的控制层包括调度层、集控层、现场层三个，监控系统为闭环调节过程提供支撑。二是在各水电站管理过程中，集控中心需要明确区分操作权和控制权，其中各控制层是由控制部门管理，而操作则是在控制过程中实现[4]。三是还需要有效管理老水电站，并逐渐实现老水电站中监督管理系统的完善，按照相关对规定要求设置操作权和控制权，联系集控中心。

（三）探索和完善控制模式

在建设完集控模式之后，相关人员还需要根据水电站的实际情况加强探索、研究，促进控制模式的进一步完善，进而扩大系统应用范围。

1、扩大控制范围。目前在系统管理中，已经开始加入部分新建水电站或经过改造的老水电站，在一定程度上改变了值守人员工作的性质，其中表现最显著的主要是在监督设备运行中需要应用计算机设备及系统。随着监控系统不断提高的自动化水平，已经逐渐发展为无人值守模式，在监控信息中除了包括原先的故障信号信息、设备参数信息等，还包括影响组织工况变化的监控信息。系统一方面需要针对设备中出现的异常情况发出警告信息，同时还需要对机组中温度、水、油等参数变化信息进行收集，并根据收集到的各种信息将异常现象出现的原因分析出来，这是做好后续调度和处理工作的基础保障。另外，为了减少值守人员的工作量，还需要进一步简化监控内容，并将相应的计算内容添加到系统当中，以便系统能够自动计算和分析所收集到的信息，全面的反映出机组或设备的趋势、状态[5]。

2、完善控制功能。通过不断完善的控制功能，水电远程集控自动化集中性的特点得到了进一步凸显，实现水电合一。系统只有在对各水电站水情有全面的掌握，如机组流量情况、水位上升或下降情况等，并了解用电需求之后，才能够对区域内的资源进行合理调度。同时在发展水电远程集控自动化系统的过程中，还需要加强对一些高级功能的开发，促进其自动化水平的进一步提升。比如可以直接加工在现场感知到的相关系统，得出正确的负荷波动以及振动摆动信息，确保系统能够始终正常运行。随着不断扩大的系统应用范围，还需要修改相应的系统软件规范，尤其是对于新建的水电站来说，可以在系统中应用离线背靠背调试方式，在控制系统中接入机组。如果系统已经完成规划，则在投产的过程中就能够直接修改或完善机组，并在线调试机组，集中改造数据软件，对数据库进行合理建设，避免影响机组的正常运行。综上所述，在水电站中应用水电远程集控自动化系统，就能够统一管理，并实现远程指挥、调度以及监控，为水资源发电计划和调度计划的制定提供参考依据，进而实现对水库资源的有效利用，同时还有助于减少发电成本。

参考文献：

[1]孔少华.井下排水远程集控自动化系统的应用[J].河南科技，2017，07

[2]王昭雷，王建树，张惠山.变电站调度自动化系统信息在线分析及故障诊断定位系统的研究及应用[J].工业控制计算机，2016，29

[3]谢晨.井下排水远程集控自动化系统的研究与应用[J].山东煤炭科技，2016，01

[4]王胜利，胡振龙.远程自动化集控系统在集中供热管理中的应用[J].节能，2011，30endprint