水电站电气二次监控及保护配置问题研究

王秋扬 哈尔滨电机厂有限责任公司

众所周知，电力行业始终是推动我国社会经济发展的支柱性产业，水电行业在社会经济高速发展的背景下迎来了空前的发展契机，水电站的自动化运行状态直接影响着水电站的电气水平，在传统的水电站电气运行过程中，人工是监控和处理问题最主要的方式，随着信息技术和智能化技术的发展，人工为主的模式已经逐步转变为无人处理或者尽量少人处理的模式，大部分水电站都采用了高科技的互联网相关远程监控系统技术，对水电站电气运行情况进行实时监控和研究。在实际的工作实践中，工作者需要重视水电站电气二次监控及保护配置的相关问题，并结合实际情况进行研究和探讨，采取有效的策略给予处理和解决，从而增强水电站运行的安全性与稳定性。

一、水电站电气二次监控及保护配置问题研究

所谓水电站，即是指将水能转换为电能的场所，是一系列相关建筑物与设备的统称，通常涵盖池水建筑物、挡水建筑物、水力水电发动机、水库、发电厂房和发电机设备等装置共同构成.

笔者认为，水电站电气二次监控及保护配置问题主要表现在以下三个方面：其一，配置问题。水电站在实际运行的过程中，针对自动化运行的水平要求较高，相当一部分是水电站是无人值班亦或是少人值班的方式，利用计算机系统来实现统一管理的目标，然而计算机监控并不可以完全替代水电站来完成二次监控和保护配置的作用，究其原因便是计算机监控是属于调度中心控制的形式，但是水电站电气二次监控和保护配置使用的是分层以太网分层系统，以此来控制和主控现地单元，若是水电站电气二次监控或者保护配置不完善的状态下，将会对水电站的安全监管与控制带来很大的消极影响；其二，监控指标问题。毋庸置疑，水电站的管理与运行直接关系着供电质量与用户用电的安全性，运用电气二次监控与保护装置，在提升水电站运行管理效率方面有着事半功倍的积极作用，但是部分水电站在应用监控系统与保护装置的过程中，不符合国家相关规定的要求，使用了双重化的设置技术与冗余技术 在监控性能指标方面不符合相关技术要求，直接影响着电气化设备的正常运行，特别是MTBF指标未能得到很好的保证，对水电站电气化设备整体系统、部件和单机的使用埋下了很大的安全隐患；其三，设备选用问题。在计算机信息技术快速发展的形势下，在选择水电站电气二次监控与保护装置的过程中，必须要注重设备装置的高效能特点，由于计算机监控体系中，没有采用模块式的方式对设备结构进行设计，而且在分类监控与保护装置硬软件过程中未对硬件设备给予扩充，造成规模与电气控制系统不适应，最终难以保证水电站电气控制系统与相关保护设备的正常运转，不利于水电站的安全稳定运行。

二、关于水电站电气二次监控及保护配置问题的应对策略

1. 设备配置与操作管理

通常情况下，水电站的系统配置涵盖操作员工作站与系统主机的配置，而且这是实现对水电站全面化管理的基础所在，针对电气二次监控与保护装置，技术工作者需要注重数据计算、数据分析管理，并做好AVC数据的计算与管理工作，促使水电站电气化装置的运行在统一的监管和控制之下，依据水电站相关电气化设备的运行状况发出相应的操纵指令，及时有效地收集电气化装置在具体工作时发生的问题信息，以此为依据自动生成图标曲线，这样相关技术工作者就会更加便捷地管理设备。与此同时，现地层配置的装置包含LCU，主要是用来收集、分析和计算监控对象的相关数据，并将所计算出的数据上传至系统内，另外LCU还有着监视和控制的功能，只有在上位机调度脱机的情况下才能实现上述功能，促使目前使用最为广泛且功能较为强大的系统之一，而且LCU设备的应用，也将对水电站开关、发现设备、闸门和相关公共辅助设备形成监控，进一步提升水电站电气化设备运行的稳定性。

2. 运用计算机监控系统

在互联网信息技术快速发展和广泛普及的形势下，计算机系统得到了广泛应用，注重在水电站电气二次监控与保护装置中运用计算机监控系统，可以全面地监控和控制电气化设备的运行状况，由于水电站电气化设备和相应系统的运行效率高，一些水电站经常处于无人看守和少人看守的情况，积极利用计算机监控系统，可以对水电站电气化设备进行实时调节与控制，及时收集电气化设备运行过程中产生的数据和信息，并对相关数据信息进行深入的分析，以此来形成安全可靠的监控体系，依据传输的信息数据和分析结果，自主地诊断监控系统的运行状况。在具体的水电站电气二次监控及保护装置中，技术工作者需要充分利用计算机系统，结合水电站的实际运行情况来设计相关软件，针对没有控制权力的电气化设备采取关闭的形式，相关技术工作者要依据具体的状况选择不同控制层的控制权。通常而言，水电站电气二次监控及保护装置的控制功能主要分为两部分，即是数据采取处理与安全运行监视，数据收集、分析和处理后，并会以图表的方式展现在工作人员面前，这样工作人员便可以更加直观地了解电气化设备的运行情况，根据实际情况和要求合理地调整相关参数，保障水电站电气二次监控及保护配置的可靠性。

3. 网络控制的结构系统

全分布开放式是水电站电气二次监控与保护装置中较为常用的网络控制系统，有着全模块化的显著特征，有利于系统与设备之间的信息分析与传输，增强水电站运行的安全性，同时将促使监控更加全面化。水电站控制系统有着很强的相似功能，但是型号不一样的装置可以实现相互替换功能，有着可增删的特征，而且整个网络控制系统也并不是出于完全的封闭状态，所以信息的同步效率较高。因此，水电站的技术工作者要加大开放式全分布网络控制系统在电气二次监控中的应用力度，主要分为站级控制层和现地控制单元层，这两层采取网络的方式来连接，组成一个相对简便的网络系统，这样水电站的技术工作者就可以采取网络交换机的方式来完成系统通信的连接，大大增强信息传输的效果。与此同时，LCU和交换机之间的网络介质使用的是光纤，这种介质最大的优点便是抗电磁干扰能力强，这样便可以保障不同环境状态下二次监控系统都可以完成实时监控任务，为水电站电气化设备的安全稳定运行营造良好的条件。

三、结论

水电站的建立和发展为社会经济发展提供了大量的电力能源支持，是我国重要的电力工程设施，在水电站正常运行的过程中，对电气实施二次监控和配置保护是最重要的工作之一，这也是保证水电站安全稳定运行的必要条件，相关技术工作者需要把握水电站电气二次监控及保护配置问题，并采取有效的措施给予应对，全面提升电气二次监控及保护配置质量，推动我国水电事业健康发展。