水电厂计算机监控系统运维管理及其措施

2020-01-18陈利四川雅电发电有限责任公司

环球市场 2020年29期

陈利四川雅电发电有限责任公司

一、引言

水电厂在早期刚刚起步的阶段中设置的监控系统已经不能满足当今的标准和要求，监控技术和设备都比较落后，存在着技术漏洞和缺陷，无法对当前情况做出精确的判断，经常会导致设备操作失误或意外事故的发生。相比于过去传统的监控技术，计算机智能监控系统更加能够适应现代化生产工作，在计算机不断发展的过程中，对计算机的硬件设备进行了革新，算法的程序进行了优化，减少了系统的缺陷与漏洞，及时排除了潜在安全隐患，避免了不必要的经济损失，提高了监控的质量与水平，保证能够对水电厂的各个生产环节做到统筹兼顾，有利于提高水电厂的经济效益与社会效益。当前我国已经迈入了5G 的时代，物联网和大数据技术得到了进一步的发展和普及，同时也为水电厂计算机自动智能监控系统提供了有力的技术支持。如今我国电力行业市场竞争激烈，为了使水力发电厂企业能够在激烈的市场环境中保持自身的地位，必须让传统的计算机监控系统与新技术相结合，对智能监控系统整体进行创新和优化，这样才能够充分发挥出智能监控的优越性，为水电厂企业未来的发展规划打下坚实的基础[1]。

二、水电厂计算机监控系统管理要点

（一）完善计算机监控报警功能

水流疏导安全装置是保证水电厂实际生产能够有序稳定进行的重要结构。在机械设备传动的过程当中，对于键销的位置，要保证力矩过大时能够及时地剪断，以确保整个安全保护装置的正常运行。对于计算机监控系统来说，在应力正常的情况下，剪断销能够正常的工作，但是一旦力矩超过了安全标准，那么剪断销的危险断面及时断开，同时通过监控系统反馈报警信号，及时的通知相关的工作人员断开的位置。在发电装置中，剪断销被剪断后会导致一部分导叶不能正常工作，计算机要对出现问题的导叶进行控制，降低水轮发动机转子出现异常振动的程度，利用智能算法做好转子的调速工作，降低转子的负荷，保证其他导叶能够正常的工作，维持水力平衡，避免对整个发电系统造成干扰。水轮发电机在转子调速的过程当中，需要配备压力油的供给装置，能够保证发电机导叶的开度保持稳定，防止开度范围扩大，也避免了频繁的升速降速，使发电机负载维持在正常水平。计算机监控系统要对发电机调速器的油压进行实时的监控，要能够准确地判断当前油压与标准值的关系，测定油压时要保证精确度，一旦在发电机组运行过程当中出现调速器油压低于规定的阈值时，要马上进行报警反馈，同时通过智能设备对油压进行调节，防止油压过低使发电机停机。在出现力矩过大剪断销剪断和调节器油压过低的情况时，计算机监控系统在进行报警的同时，还要立即对出现问题的装置进行控制，避免因为设备过于频繁的自动调整而导致损坏，避免对整个发电系统的危害和造成的损失的进一步扩大。

（二）加强计算机监控系统通信质量

水力发电厂发电机组的运行和电力系统的控制通常都会涉及大到量的传感器和执行器，一般来说，对于电力装置和系统来说，监控任务的覆盖范围非常广。在计算机监控方案中，电力通信系统的网络层和物理层之间的相互依赖结构比短期控制更为复杂，因为它不仅会影响局部控制性能和传感器和执行器的可用性，而且还会影响到其他元件的运行。但是需要提起注意的是，计算机监控通信系统的控制回路中的传感器和执行器可以包含在多种控制方案中，比如说，从现场设备收集的电压传感器数据可由电压调节器用于本地电压控制，也可用于通过SCADA系统的实现对通信网络的集中式控制。电力和通信基础设施的相互影响形成了闭环控制系统，但是同时也存在着弊端，那就是闭环系统会导致连锁故障，可能会造成恶性循环的情况，因此必须加强电力通信闭环系统内部各个环节的抗干扰和故障恢复能力[2]。

（三）融入物联网监控技术

为了能够顺应时代的发展，水电厂也开始将物联网技术应用到监控管理中来，为未来智能化监控体系的构建打下了良好基础。就现阶段而言，很多地方的水电站都开始将物联网智能监控技术视为需要重点发展的环节，一部分水电站已经开始了计算机智能化监控系统的试运营工作。但是需要注意的是，目前我国的计算机智能化监控技术某些方面还不够成熟，因此不可避免地会存在某些问题，一些相关的制度也不够完善，缺乏统一的标准，因此国家和政府也要提起重视，为计算机物联网智能监控技术的落实提供保障。对于水电厂来说，物联网智能监控系统可以推广到各个方面，包括水电厂企业内部人力资源的管理，发电工作生产管理，发电设备运行管理，相关业务流程规范管理，水质检验管理等，是维持水电厂企业正常运维的中枢系统。计算机与云端相互配合，为各个水电厂部门管理信息的存储与调取提供更加便利的条件，与传统的监管模式相比，极大减轻了相关负责人员的工作压力，提高了水电厂内部各项工作的质量和水平。在对水电厂进行智能监督的过程中，会产生大量的数据信息，物联网技术利用网络信息传播的快速性将各项数据及时的发送给计算机进行统计和分析，数据的类型是多样的，包括图像信息，视频信息，实时数据信息等形式。计算机对监控采集到的信息数据深度挖掘，更容易发现潜在的问题，使相关负责人员能够清楚地掌握当前发电生产情况，为接下来的工作提供科学指导。

三、水电厂计算机监控运维管理措施

（一）优化计算机监控系统设计

计算机智能化监控要体现出发电系统各个子系统之间的相互关系，要做到弹性管理，不仅要考虑各个电力设施当前的运行状况，还要考虑它们在故整个电力系统中对彼此的影响。对于电力系统的监督管理要做到统筹兼顾，同时把握好定位，明确监控的侧重点。计算机智能监控体系必须保证完整性和多样性，内容要覆盖到电力设备的维修与保养，发电设施的运转以及电力生产线的效率。物联网技术通过网络接口连接相关的电力基础设备，对于设备运行的参数进行实时采样和监控，如果参数出现异常，监管人员能够及时发现，实现了电力设备的拓扑管理，极大提升监控效率。

（二）构建全面智能管理平台

水电厂监控管理涉及的专业范围较广，对于技术水平的要求较高，因此要加强计算机智能检测系统的优化设计，保证智能数据管理的统一性。要充分发挥出物联网技术的优势，进一步扩大监控管理规模。要推动管理体系的规范化与标准化，保证计算机智能监控系统功能完善，系统架构合理。为了提高信息管理效率，水电厂企业内部有必要构建起物联网综合监控管理平台，通过线上的方式进行集中化管理，促进信息管理的一体化。物联网线上管理平台的主要内容分为了四大方面，分别是：生产工作的当前状态，故障报警信息，历史操作数据记录，以及监控命令操作交互端。对于监控的各个环节都有明确的记录，水电厂发电机组和电力设备的工作状态和实时的数据能够做到完全可视化，有利于推进精细化管理。为了防止信息泄露事件的发生，线上管理平台必须配套完善的安全保障程序，提高数据信息管理的安全性。在计算机智能监控系统的最初设计阶段，要根据实际电力运营情况进行分类，做好数据的采集和统计工作，对故障进行全面分析，对计算机监控数据传输进行测试，提高系统的抗干扰性[3]。