牛栏江流域小岩头及天花板水电站水情测报系统改造

赵永兴

(云南滇能会泽牛栏江水电开发有限公司，云南 曲靖 655000)

1 概 况

1.1 牛栏江流域概况

牛栏江位于云南省滇东北地区，是金沙江右岸较大的一级支流，河流发源于云南省昆明市嵩明县杨林镇。牛栏江干流全长440km，流域面积13672km2，总落差1725m，平均比降为4.4‰，多年平均径流量45.1亿m3。流域内有马龙河、伊伍河、热水塘河、西泽河、硝厂河、菜园子河、沙坝河、清水河、小河沟等支流。目前，牛栏江流域建设有德泽(滇池补水工程)、大岩洞电站、象鼻岭电站、小岩头电站、洪石岩堰塞湖光明电站、天花板电站、黄角树电站等工程(见表1)。

表1 牛栏江流域开发情况

1.2 小岩头电站水情测报系统概况

按照电网要求，2011年小岩头电站投产时建设了水情测报系统，由小岩头中心站，西泽、跃进、迤车、金乐、火红、矿山、小岩头坝上、小岩头厂房7个雨量站，德泽、黄梨树2个水文站组成。小岩头水情分中心接收各测站水情信息及计算机监控系统内的水库水位、机组出力、闸门开度等信息，经计算后将相关信息上送云南省调水自动化系统，对水库调度及洪水预报有一定的参考价值。2018年小岩头电站转网贵州后小岩头电站水情系统将相关数据上送贵州中调。其网络拓扑结构见图1。

图1 小岩头电站水情测报系统网络拓扑图

1.3 天花板电站水情测报系统概况

2011年天花板电站投产时按照电网公司要求建立了水情测报系统，由天花板坝上水位雨量站、天花板厂房雨量站，天花板分中心站组成，同时在建设规划时预留了陡滩口及凉风台测站的接口。天花板分中心站接收各测站水情信息及机组监控系统内的水库水位、机组出力、闸门开度等信息，经计算后将相关信息上送云南省调水自动化系统，对水库调度及洪水预报无任何参考价值。其网络拓扑结构见图2。

2 改造的必要性

2.1 小岩头电站水情测报系统改造的必要性

2.1.1 水情数据中间转发及上送中调数据滞后

2018年小岩头电站转网贵州后相关数据由上传云南中调改接至贵州中调，因贵州中调水情测报系统为南瑞水情测报系统，在接入初期采用在小岩头电站增加南瑞水情中间数据库后，将原金水水情数据库通过数据同步软件同步至南瑞水情中间数据库，再从南瑞水情中间数据库上送至贵州中调。因水情数据存在中间转发及上送中调数据存在滞后问题，导致小岩头电站水情数据多次不合格或中断情况。

2.1.2 计算模块无法更新升级

原金水尚阳开发的水情测报系统因人员离职等问题导致小岩头电站水务计算模块无法更新升级，数据正确率较低，目前中调只考核数据有无，一旦中调考核数据的正确性小岩头电站水情测报系统更是无法满足相关规程规定。原小岩头电站水情测报系统中心站计算机已经运行8～9年，操作系统为Windows 2008server，不满足网络安全相关要求，同时各野外测站的接入无安全接入区，不满足网络安全要求，需要进行升级改造。

2.1.3 系统配套设备原件厂家停产

小岩头电站水情测报系统野外测站因投运时间久，现已经有德泽、黄栗树、厂房、金乐四个站点RTU损坏，但因厂家已经停止该型号备件供货而无法恢复，导致数据长期中断，有潜在被考核风险。

2.2 天花板电站水情测报系统改造的必要性

天花板电站从云南电网改接入贵州电网后水情测报系统不满足贵州电网相关要求，需要单独进行升级改造；天花板电站原站点水情数据较少，采用将小岩头水情数据从云南省调共享给天花板电站，小岩头电站转网贵州后原共享给天花板电站的水情数据失效，不满足天花板电站水库调度需求。

原天花板电站水情测报系统中心站计算机已经运行8～9年，操作系统为Windows 2008server，不满足网络安全相关要求，同时各野外测站的接入无安全接入区，不满足网络安全要求，需要进行升级改造。

2.3 统一改造的必要性及可行性

2.3.1 统一改造的必要性

天花板电站属于小岩头电站下游电站，天花板电站原站点水情数据较少，采用将小岩头水情数据从云南省调共享给天花板电站，小岩头电站转网贵州后原共享给天花板电站的水情数据失效，不满足天花板电站水库调度需求。现有水情测报系统与小岩头电站水情测报系统同属一厂家，投运时间比小岩头电站更早，相关软件硬件均无法升级，不能满足要求，需要单独进行改造，单独改造费用较高。目前，小岩头电站水情测报系统不满足贵州电网及南方电网要求，需要改造，单独改造费用较高。

随着象鼻岭电站、光明电站的投运，原水情情报系统不满足流域水库调度需求。为更好实现水情测报系统在水库调度中的应用，将小岩头电站、天花板电站水情测报系统整合为一个水情测报系统并将象鼻岭电站、光明电站水情测报系统数据共享到新水情测报系统中是必要的。

2.3.2 统一改造的可行性

小岩头电站至天花板电站建设有2×24芯OPGW光缆，小岩头电站至天花板电站有可靠的通信光缆。同时两个电站的水情数据均上送贵州中调。

3 改造方案

废弃原小岩头电站和天花板电站水情测报系统，在小岩头电站重新建立水情测报系统。小岩头及天花板电站水情自动测报系统中心站布置在小岩头电站，数据库服务器、通信服务器、交换机、防火墙、安全隔离装置等均安装在小岩头电站通信机房的水情测报系统柜中(服务器采用linux系统)，由机房内原UPS不间断电源进行供电。更换原小岩头及天花板电站遥测站，在小岩头电站下游天花板上游新建3个雨量测站，同时预留调规期的下游陡滩口电站的数据接口，统一水务计算后上送贵州中调并对原有接入数据进行优化调整，在小岩头电站、天花板电站各配置一台二区工作站以访问水情测报系统。同时与象鼻岭电站及光明电站水情测报系统进行共享。改造后网络拓扑见图3，测站情况见表2。

图3 岩头电站及天花板电站水情测报系统网络拓扑图

表2 小岩头及天花板水情侧报系统野外测站及数据共享情况

4 改造效果简析

小岩头及天花板电站水情测报系统统一合并改造为一个系统，减少了中心站硬件及软件开发的投资；建立数据接入安全区，满足了网络安全管理要求；系统的减少和统一维护管理，提升了小岩头及天花板电站的运行管理水平，同时，与象鼻岭电站、光明电站水情系统数据共享后，小岩头及天花板水情测报系统，实现了对牛栏江流域德泽水库以下流域控制区域数据全覆盖，有效提高了牛栏江流域各电站的水库联合调度能力。

5 结 语

牛栏江流域德泽水库、大岩洞电站、象鼻岭电站、小岩头电站、光明电站、天花板电站，各自建设有水情测报系统，但各自的水情测报系统均因流域开发情况变化、站点布置和数据共享不全而未起到实质作用。在设计流域水情测报系统时，应统筹考虑，统一规划，避免重复建设，使系统经济实用，便于协调与管理，同时，满足流域水库联合调度的需求。