浅析小型水电站电力通信自动化问题

2019-11-28刘海涛

商品与质量 2019年29期

刘海涛

国网西藏电力有限公司日喀则发电公司西藏日喀则 857000

随着计算机通信技术的发展，水电厂各种仪表、设备和辅机系统的数字化和智能化日趋完善，现地层设备的互联方式也从以往的I/O通道发展到现在更多地采用通信方式互联。目前大中型水电站已普遍采用了计算机监控技术，该技术是水电站综合自动化技术的基础。然而由于计算机监控技术的实施需要一定的技术和资金的支持，小型水电站对该项技术的应用则刚刚起步。因此，研究小型水电站电力通信自动化现状问题具有超前意识，对之后通信自动化的发展有很强的指导意义。

1 小型水电站电力通信自动化设备分类

1.1 通信电源系统集中监控结构设计

（1）监控中心功能。监控中心由监控主机组成，主要完成数据分析处理的功能，具有实时和历史告警显示与呼叫，电源远程控制，实时数据采集与处理、数据统计分析及报表打印等功能[1]。

（2）数据传输网功能。其主要功能是通过SDH传输系统可靠地将厂站各项数据传送至监控中心。

（3）厂站监控功能。厂站配置有数据采集单元，采集单元采集各通信电源的实时数据送往监控主机，接收和执行处理来自监控主机的控制命令并返回执行操作。同时还有温湿度系统、门禁系统、烟雾传感系统联动并将相关信息送至监控中心。

图1 大东江水电站电源集中监控网络结构图

1.2 与微波相关的通信设备

与微波相关的通信设备广泛应用于电力行业，但实际应用过程中存在一定的局限性。换个角度来说，与微波相关的通信设备可以用改变频率的方式接收和传送信号，但不会处理信号。

1.3 与光纤相关的通信设备

（1）加大熔接技术的管理力度

在熔接管理的过程中，需加大技术管理力度，及时发现几何尺寸问题或是材料质量问题，创建合理的管理模式，满足当前的工作要求。一方面，在熔接管理工作中，需明确具体的技术特点，减少熔接损耗问题，提高整体工作效率与质量，增强整体运行性能。另一方面，在管理工作中，需创建熔接技术的应用模式，提升整体管理工作可靠性与有效性，加大整体管理工作力度，形成先进的技术体系与模式。

（2）逻辑方面的管理。

1）将 D+ 和 D- 变换为“或”门输出 DOR1 和差分比较器输出 RCV1。一双可控三态缓冲器；2）通过控制端 EN 来控制逻辑“通”与“端”。当EN=“0”时，DOR=DOR1、RCV=RCV1。而当 EN=“1”时，DOR 和 RCV 为高阻状态。激光发射驱动电路；3）将 DOR和 RCV 转换为三种激光强度（亮、半亮、暗）。

2 小型水电站电力通信自动化要点

2.1 串行通信

当前监控系统现地控制单元和外围系统及设备联系的主要通信接口方式就是串行通信接口。除了要在主PLC控制器中直接接入参与控制的设备，一般需要将串口转现场总线设备、嵌入式智能通信设备和通信工作站等配置在监控系统中，这样现场接入串行通信设备中就可以有8-16个串行口接入，监控系统网络就可以通过网络接口来连接。当前的小型水电厂计算机监控系统一般都没有和现场的设备通信统一好规约，再加上各个生产厂家的规约不尽相同，因此很难在实际通信中实现标准化管理，具有较大的工作量。

2.2 现场总线网

按照相关规定，现场总线属于通信网络，主要用来连接自动化系统和智能现场设备，它具备良好的双分支结构、双向传输和数字式功能，总线式、多节点、双向式是当前全数字通信的关键标志。现场总线在当前世界上约有40余种，并且每种总线的应用虽然各不相同，但是它们却在各个应用领域中相互影响和渗透。

2.3 监控系统与微机保护、故障录波装置的接口和通讯

监控系统与微机保护、故障录波装置的接口目前也有两种方式，一种是I/O开关接点方式将重要的信息接入监控系统现地控制单元，另一种是通过通讯的方式上送更多的信息给监控系统。一般与监控系统的通讯接口是串行端口的，其规约是IEC60870-5-103，微机保护、故障录波装置的通讯接口，从目前已运行的水电厂计算机监控系统的情况统计显示，一般采用RS-232C或RS-485连接居多。对于计算机监控系统和电站的正常运行，除必要的事故和故障信号外，大量的装置内部信息对于电站的运行值班人员来说是不必要的，主要是电站保护专责及事故分析时使用。目前的发展趋势，监控系统与微机保护、故障录波装置等单独组网，设置电站保护专责终端或保护管理机，通过数据交换服务器实现电站内的信息共享[2]。

2.4 增强对水电站电力通信自动化设备的智能控制程度

目前是一个信息爆炸的时代，人们获取信息的手段逐渐多样化，而电力行业应朝着多样化、灵活化方向发展。我国现阶段的信息组成非常复杂，电力行业在今后的发展中应合理筛选信息，从而改变信息的整体传输效率。通常情况下，信息传输过程中的常见形式主要包括文字、语音和图片等。实际操作过程中，水电站电力通信自动化设备需要实现信息交换，并将数据信息统一化。这个过程涉及到交换器的使用。同时，信号设备的选择至关重要，需根据信号传输的实际情况选择设备。信号在信道中传播时，会受到一些外界因素的干扰。因此，为满足实际信息传输的需求，电力企业建设通信传输信道时要进行调整，并完善网络管理制度，进而提升数据传输效率和质量[3]。