华光潭一级电站无人值守应用

2020-10-09王放

水电站机电技术 2020年9期

关键词：负责人电站无人

王放

（浙江浙能华光潭水力发电有限公司，浙江杭州311322）

1 前言

随着我国社会经济的进步，科技信息及自动化技术的迅速发展，考虑电站偏远交通不便、自然灾害、人员难留等问题，国内水电站远程集中控制、无人值班（或少人值守）等模式是未来梯级水电站发展的趋势。

2 无人值守关门运行的概况

浙江浙能华光潭水力发电有限公司位于浙江省杭州市临安市龙岗镇龙井村，是由2个电站组成的梯级水电站，即一级电站和二级电站。一级电站坝址在浙西大峡谷镇鱼跳村下游2km，厂址在荞麦岭村的巨溪右岸，距坝址11km，距二级电站7km，电站装机2×30MW，其主要任务为发电，兼有防洪作用，于2005年9月投产运行。考虑到一级电站厂房选址的特殊性，有泥石流、水淹厂房的风险，着眼于以人为本、关爱员工的绿色经营理念，确立一级电站真正实现无人值守、关门运行的目标。基于电站计算机监控系统、调速系统、自动化元器件等现场设备设施的改造正有序实施的有利条件，通过智能诊断、预警、分析指导、移动查询技术的研究应用，完全有条件将一级电站建成真正无人值守、关门运行的电站，改善电站运行效率。

3 信息化技术应用内容

3.1 水电厂设备状态监测趋势分析、预警技术

以大型数据库为后台数据库，提出基于多维向量协同推理机制的设备远程监测与实时诊断模型，通过采集计算机监控系统、机组状态监测系统、水情测报系统、主变在线监测系统等系统数据，用集成丰富的数据监测、挖掘与分析处理的手段与方法，实现主、辅设备运行状态的在线监测和故障分析、预警，或对历史数据进行分析，可及时发现设备可能存在的隐患，提示电站人员进行处理，为分析事故原因提供了强有力的技术手段（图1）。后台历史数据库及时记录设备的大量运行状态，便于历史数据分析和追忆，可为设备运行、检修提供多种信息，从而保证设备的安全、经济运行。

3.2 IT设备运行状态智能监管技术

以计算机网络为基础，在满足国家电力监控系统安全防护相关条例的前提下，自动发现并智能监管联网的各系统设备软硬件运行状态，实时展示各系统设备的健康状况（图2）。实时监管机房动力环境监测信息。

图1 趋势分析展示

图2 基于WEB的体系架构

3.3 水电厂移动智能终端一体化应用技术

在移动智能终端具备监控系统全系统信息查看功能，可以实时查看监控系统重要测点、历史数据、机组状态、电量、水情、坝区水位等信息，从而实现数据预警、智能分析、实时决策（图3）。

3.4 公用辅机控制系统数字化技术应用

原华光潭一级电站辅机设备的控制大部分采用常规控制，为实现无人值守，对辅机设备控制系统进行升级改造，采用PLC控制，并且通过网络与计算机监控系统互联，实现远程智能控制、数据共享。使辅机控制系统与监控系统有机融合，成为监控系统的有效延展，为电厂以监控系统为核心、通过计算机网络实现对一级厂房运行设备全面监控提供框架。

图3 智能移动平台应用示意图

3.5 全感知交互式监控技术

计算机监控系统采集现场噪声、温度、湿度、气体浓度等信号，全面“感知”电厂运行环境参数的变化；通过计算机监控系统报警信息、消防报警信号与视频系统的智能联动，实现智慧视频监视（图4）。

图4 全感知系统结构图

3.6 综合展示平台技术

为实现华光潭水电厂监控信息系统一体化，提出综合展示平台概念，以图形画面的形式为主体，各系统分别以单个图形窗口点击进入，并关联报警信息，包含趋势分析系统窗口、电量采集系统窗口、水情测报系统窗口、主变在线监测系统窗口、机组状态监测系统窗口等。

4 运行管控模式

4.1 无人值守管理制度的凝练总结

根据公司实际凝练总结并制定适合无人值守的相关制度（图5），明确工作职责、内容及范围，重点是ON-CALL情况下的应急管理规定。特别注重制度的学习、事故预案的演练，提高应急人员的应急处置能力。

图5 无人值守制度

4.2 运行值班模式调整

保证运行倒班方式不变，取消一级站值守人员，与原二级站值守组一起，调整为运行值守应急组。运行人员仍分为4个值，每两个值组成一个运行班，倒班方式采用两个班组对倒模式，倒班周期设置为8d，接班班组每周二下午进公司，周三组织班组活动日，周四夜班开始接班；交班班组周四早上送出。每个运行班分为4个组，人员配置由总值长自行调配。3个组在集控中心上班，为集控值班组；1个组在二级站值守应急待命，为值守应急组。

运行集控值班组每组2～3人（1班值长+值班员），以中、白、夜方式轮转，负责集控中心监盘及二级站巡检。

值守应急组每日08：30和15：30赴一级站进行巡检，巡检完成后回到二级厂房运行交接班室待命。如果一级站有操作或维护工作，则赴一级站时间根据计划安排。17：30下班后，不在运行交接班室待命，进入值守应急ON-CALL模式。

4.3 ON-CALL事件分级

（1）三级ON-CALL事件：一级站发生一般运行异常、设备故障情况，如越超高限、越超低限、故障、事故报警信号，技术供水系统一般故障，油、气、水系统严重故障，机组及辅助设备一般故障，保护及自动化装置不正常动作，直流消失，开关设备误动、拒动，影响开、停机流程报警等。

（2）二级ON-CALL事件：一级站发生可能导致发电设备运行可靠性受到影响的运行异常、设备故障情况，如监控系统严重故障、油泄漏、主设备被迫停运、影响本站发电的开关发生事故性跳闸等。

（3）一级ON-CALL事件：一级站发生会导致设备发生重大事故或强迫停运，危及电力系统安全，甚至引起人身、环境事故的情况，如火灾，发电机主设备严重损坏，一级站水淹厂房，一级站因电网事故小系统运行，一级站全厂停电等。

4.4 应急响应

（1）三级ON-CALL响应人员针对所有设备运行异常、故障、事故进行响应，包括三级、二级、一级ON-CALL事件。发生三级ON-CALL事件时，集控值班负责人应立即通知值守应急负责人和生产应急驾驶员。接到通知后，运行值守应急人员和生产应急驾驶员应在10min内到达应急待命点。运行值守应急人员到达现场后根据现场情况开展应急处理，集控值班负责人根据现场情况确定是否通知检修维护人员。收到通知后，检修维护人员2h内到现场开展检查处理。

（2）二级ON-CALL响应人员针对可能导致发电设备运行可靠性受到影响的运行异常、设备故障情况进行响应，包括二级、一级ON-CALL事件。发生二级ON-CALL事件时，集控值班负责人应立即通知值守应急负责人、生产应急驾驶员和检修维护人员，同时应通知运行专工，由运行专工通知生产技术部中层管理人员、安全监察部。接到通知后，运行值守应急人员、检修维护人员和生产应急驾驶员应在10min内到达应急待命点。运行专工、生产技术部中层管理人员、值班组长、安全监察部负责人在班期间收到通知后应在60min内到达现场，组织人员进行协助处理。

（3）一级ON-CALL响应人员针对会导致设备发生重大事故或强迫停运，危及电力系统安全，甚至引起人身、环境事故的情况进行响应，即一级ONCALL事件。发生一级ON-CALL事件时，集控值班负责人应立即通知值守应急负责人、生产应急驾驶员和检修维护人员，同时应通知生产技术部负责人、安全监察部负责人，由生产技术部负责人通知安全生产分管领导。接到通知后，运行值守应急人员、检修维护人员和生产应急驾驶员应在10min内到达应急待命点。安全生产分管领导、值班领导、运行专工、生产技术部中层管理人员、值班组长、安全监察部负责人在班期间收到通知后应在40min内到达现场，组织人员进行协助处理。