淺析水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)

摘要：水電站計算機監(jiān)控是指通過對電站各種設備信息進行采集、處理，實現(xiàn)自動監(jiān)測、控制、調節(jié)和保護。作為水電站運行管理的主要組成部分，計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的運用提高了水電站的自動化程度和經濟效益。本文先對國內水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展進行了簡要分析，介紹了水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的類型、結構及應用原則，重點討論了水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的意義。 無紙記錄儀 | 示波表 | 電源供應器 | 熱像儀 | 測距儀 | 相序表 | 彈簧鉗 | 萬用表 | 水份儀 | 諧波分析儀 | 電阻計 | 光度計 | 手鉗 | 采樣儀 | 六角扳手 | 螺絲批 | 折射計 | 粒子計數(shù)器 | 變送器 | 臭氧檢測儀 | 噪音計
　　
　　在我國小型水電站自動控制系統(tǒng)基本采用大中型水電站的“集成型”模式；水電站二次設備的組成部分有：以可編程控制器（PLC）為核心的現(xiàn)地控制單元、調速器、勵磁裝置、同期裝置、保護等設備都是按功能劃分的微機型產品，加上油、氣、水、廠用電等輔助設備的自動控制，因缺乏標準化規(guī)條，要實現(xiàn)多種設備的接口、通訊，與大型水電站相比，在系統(tǒng)復雜程度上相當，增加了水電站運行和維護的復雜性和用戶的投資。為克服“集成型”模式存在的結構復雜、運行維護不便利、投資大等問題，“專用型”自動控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)現(xiàn)已開始在國內進行了。
　　2水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的類型、結構與應用
　　2.1水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的類型
　　水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)一般按照計算機的作用、系統(tǒng)結構、配置、控制的層次、功能與操作方式進行分類。其中CCSC方式的兩種控制系統(tǒng)可獨立運行，結構較復雜，價格較高，優(yōu)點是兩套系統(tǒng)互為備用，可以切換，可靠性高。而取消常規(guī)設備的全計算機控制方式實際上是CBSC的延伸，要求進一步提高計算機系統(tǒng)的冗余度和可靠性，投資較大,應用前景佳。
　　2.2水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的結構模式
　　2.2.1集中式監(jiān)控系統(tǒng)
　　集中式監(jiān)控系統(tǒng)是對整個水電站的運行進行集中監(jiān)視與控制。目前，該模式已不在大、中型水電站中采用。但對于在機組容量小、機組數(shù)量少、送變電設備較少、主接線簡單的小型水電站，該結構模式應作為參考模式，可節(jié)省投資。
　　2.2.2分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)
　　分布式監(jiān)控系統(tǒng)的主要特征是控制對象分散，以控制對象為單元設置多套相應裝置，形成控制單元，完成控制對象的數(shù)據(jù)采集和處理等。不同系統(tǒng)之間的相互操作性。最大優(yōu)勢是系統(tǒng)擴展、升級更新方便，具有開放性，可保護用戶的利益。這種模式已廣泛應用于在國內外水電廠。
　　2.2.3功能分散式監(jiān)控系統(tǒng)
　　功能分散式監(jiān)控系統(tǒng)的主要特征是功能分散，能讓控制系統(tǒng)實現(xiàn)功能、負載、危險、地域分散等功能。能按不同的系統(tǒng)功能設立多套相應的設備，這些設備能獨立完成各自的功能。
　　2.3水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用原則
　　2.3.1小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用原則
　　小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用原則是：以安全、可靠性為主、經濟、實用性相結合，力爭提高系統(tǒng)的響應速度、可擴展性、可適應性，實現(xiàn)水電站的優(yōu)化運行，減少操作人員，降低運行費用，使水電站實現(xiàn)遠程控制操作，實現(xiàn)無人或少人值班。
　　2.3.2大、中型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用原則
　　就大、中型水電站而言，計算機監(jiān)控系統(tǒng)的層次結構通常分：梯級調度中心層、站級監(jiān)控層和現(xiàn)地控制層。應采用雙網(wǎng)冗余技術，以提高系統(tǒng)的可靠性；分散設備故障風險，以確保設備的安全運行；降低誤操作風險；系統(tǒng)供電可靠。
　　3水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的意義
　　水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　1）提高水電站設備、電網(wǎng)運行的可靠、穩(wěn)定性
　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)能快速、精準地反映水電站各設備運行的狀態(tài)和參數(shù)，通過設備運行的狀態(tài)和參數(shù)來判斷是否正常運行，當設備處于非正常運行情況下時，控制系統(tǒng)將自動發(fā)出告警信號以引起操作人員的注意或處理；當水電站設備的運行出現(xiàn)故障時，自動控制系統(tǒng)能及時停機，從而避免了故障的進一步擴大，以造成水電站設備的損壞，同時保證了水電站設備運行的可靠性和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。當設備處于正常可靠運行的情況下時，計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動控制發(fā)電機的電壓幅值和頻率大小，根據(jù)電力系統(tǒng)調度的基本要求，實現(xiàn)發(fā)、供、用電的平衡調節(jié)，進而使水電站發(fā)出的電能的質量和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性得到保障。
　　2）加快水電站控制、調節(jié)過程
　　計算監(jiān)控系統(tǒng)被運用于水電站，可加快水電站、機組的調節(jié)過程。水電站采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯順序控制和調節(jié)規(guī)律、計算機硬件和軟件構成，計算機監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)預設的邏輯控制順序和調節(jié)規(guī)律，快速完成各個環(huán)節(jié)的檢查復核，大大加快了控制調節(jié)的過程，實現(xiàn)水電站、機組的控制調節(jié)。
　　3）實現(xiàn)水電站優(yōu)化運行，力求最大的發(fā)電效益
　　由于計算機監(jiān)控系統(tǒng)技術在水電站的運用，使得水電站運行的自動化得以實現(xiàn)，大大減少了人工對設備操作的工作量，減輕了操作人員的負荷，使水電站實現(xiàn)無人或少人值班，進而降低了水電站的運行及發(fā)電成本。根據(jù)國內外資料表明，通過水電站的優(yōu)化運行，可最大限度地利用水能，從某種意義上也就給水電站帶來了直接的經濟效益。
　　
　　4結論
　　根據(jù)計算機監(jiān)控技術的最新發(fā)展信息，現(xiàn)已推出了滿足水電站各種控制要求的監(jiān)控系統(tǒng)，利用軟硬件相結合的技術是最新發(fā)展的水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要技術，提高了水電站的監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性與經濟效益。