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【摘要】計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，已實現了機組自動化由現場集中自動控制到遠程自動控制的飛躍，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響。文章以伊河建管局為例，立足現狀與存在問題，探討了遠程自動控制的必要性、可行性，提出了水利電力調度與遠程集控系統規劃思路、設計原則與解決方案，為類似工程施工提供參考。

【關鍵詞】電力調度;遠程集控;解決方案;探討

隨著計算機技術和通信技術的飛速發展，計算機監控技術在水電站自動化控制中應用的可靠性越來越高，從集中式現場自動控制向遠程自動化的飛躍，實現了系統的控制。遠程計算機集中控制作為計算機現場監控的延伸，已不再是一個技術問題。國內水電領域正在大力推廣并成為大勢所趨。建立伊河水電調度遠程集中控制系統，運用現代管理方法和理念，建立統一的調度集中管理機構，可減少人員、提高效率，優化流域水電站和水資源。

1伊河建設水利電力調度系統現狀

目前，伊河建管局已建成2座大型水庫、5座水電站和1處引水樞紐，裝機容量達到593000kW。根據規劃設計，將形成8座水庫和21座水電站的水電建設規模，水電總裝機容量控制在2630000kW。經過15年的發展，伊河已成為集水利水電工程建設和運營、電力生產、電網運行、生態、水產養殖、供水等業務為一體的綜合性單位。已完成的建設項目和系統獨立運行形成信息孤島，因此，各種不同性質的水利水電工程都需要強有力的現代化手段。

2系統建設的必要性和可行性分析

2.1發展戰略的需要。目前，伊河建管局水利水電工程開發處于建設管理兩個階段，科學協調水資源和水利水電工程的類型、階段和性質，需要強有力的現代化手段。通過構建伊河水電站調度與遠程集中控制系統，可盡快形成技術控制優勢，從而提高伊河水電站未來的市場競爭力和發展空間。2.2統籌運行管理的需要。伊河工程多線，跨行業、跨領域運營時間長，缺乏統一的調度、控制和運營管理平臺，主要水利水電工程，梯級水庫調度、電力調度、供水調度由不同的單位進行。建立統一的營運平臺，通過遠程集中控制系統的調整和建設，實現所有項目的運行信息共享勢在必行。建成該體系，伊河建管局項目運行管理可從分散走向統一、全面科學，為伊河建管局從兩個方面塑造形象創造了條件。2.3控制運行維護成本的需要。隨著伊河建管局建設項目的增加，運營管理費用也在逐年增加。每增加一個電站，投入運行的硬件和軟件至少增加幾千萬元，特別是人力成本的增加將更加明顯。根據目前電站的運行方式，每個新增電站至少需要18名值班人員，以此計算4座即將開工的水電站，投入運行后，需要現場運行值班人員72人。為了降低現場運行和維護成本，必須建立統一的遠程調度、監控和控制系統，以實現各種水電工程中“無人值班，少人值班”的目標。2.4提高工程自動化水平和安全生產管理水平的需要。目前，伊河建管局沒有相應的梯級水庫調度和電力調度自動化系統;梯級水庫調度的大部分操作都是人工完成的;水文自動監測預報系統設備老化、停機、軟件升級等問題已經引起大多數降雨站設備停機;水力調度和電力調度的協調通過電話進行;當地水情、水量調節以及電廠設備運行信息不能為決策提供及時依據;調水、調電效率低，工程運行的可靠差。必須建立穩定、可靠、安全、經濟的水調節自動化與電廠集中控制相結合的系統，以提高自動化水平和安全生產管理水平，電站和變電站的自動化水平和安全生產管理水平，更好地為現場生產設備的檢查、維護和運行服務，全面提高調度系統的管理能力和技術水平，促進調度管理的規范化，提高工作效率和應急能力。

3系統建設規劃思路

3.1電站實時集中監控。根據伊河建管局當前通信網絡建設、電廠規模和當前運行模式，各電站以104通信方式接入控制中心CEN實時集中監控系統，實現電站發電設備的自動監測，并根據電力系統的調度要求和各電站的運行要求，對各電站的相關設備進行自動控制。確保各電站機電設備安全可靠運行;與相關部門溝通，傳遞相關信息，并接收各電站調度的要求。3.2電網調控。伊河電網是一個獨立的地方電網，目前采用電話調度方式。建立一套功能完善、運行穩定可靠的電網控制自動化系統，可使電網調度員能夠全面、實時地監控伊河電網，預測和分析電力系統的運行趨勢，預控電網的安全風險，并迅速準確地處理電網事故。為實現變電站無人值班運行模式，需對伊河電網變電站進行集中監控。3.3水情測報和水庫調度。伊河水情自動監測預報系統包括28個降雨站、11個水文站和3個壩前水位站。經過多年運行，該站設備關閉，通信通道單一，維護成本高，中心站設備負擔重，軟件升級困難。基于以上情況，需要對遙測站、數據通信設施、中心站設備和采集軟件進行整體升級。另外，為了滿足控制中心整體統一數據共享和傳輸的要求，系統需要有一個標準的通信接口將數據連接到控制中心的統一高速總線。通過系統的建設，可以提高系統整體的可靠性、數據傳輸速率、設備的可維護性、數據的實時性和準確性，為安全經濟運行提供數據支持。根據水利調度的基本業務功能，需要對梯級水庫、水電站的水庫調度、發電、閘門調度、水雨情等全過程進行監測分析，并應用查詢、管理、監測、告警等技術，提高水庫運行管理效率，保障水庫、水電站安全。在安全操作方面，降低員工工作強度。在調水工程決策支持與優化調度方面，除洪水預報外，具有中長期預報，長期、中期、短期發電規劃，實時調度，能源評價等決策支持功能。3.4防汛決策支持。為了保證樞紐及下游地區防洪安全，防洪調度需要及時獲取大量信息，此外，防洪調度還涉及各種專業人員和物資的日常管理和規劃。目前尚無系統的軟件系統來支持，從現狀來看，必須以專業化為前提，以技術為保證，以數據為標準，以信息為手段，依靠防洪決策支持系統進行防洪精細化管理，減少洪災損失，確保下游防洪。3.5工程安全信息管理與分析評估決策支持。目前，伊河建管局轄下的許多工程安全自動監測系統主要功能是數據管理和初步分析，其分析、評價和決策支持功能相對比較初級，難以滿足施工需要。從整體上看，將各個項目的安全監測信息集成到集中控制系統管理，可全面系統地集成安全監測信息資源，實現工程安全監測數據的自動采集、監測信息的集中管理、分析評價、預警預測和信息等功能，掌握工程結構的運行情況、狀態和安全狀態，為項目運行調度和維護管理提供決策支持。3.6主設備狀態監測與狀態檢修決策支持。目前，建管局下屬水電站均配有在線監測系統和監測設備，每個系統物理上和邏輯上都是獨立的，建管局集控層面統一的設備狀態監測分析診斷及狀態檢修決策支持技術平臺，無法收集各站設備狀態監測系統采集的有效信息，無法展開設備狀態評價、風險評估及檢修決策支持等工作。擬建的主要設備在線監測和狀態檢修決策支持系統，將基于電站現有的狀態監測設備和系統，利用現有的信息網絡，采用統一規劃的綜合思路，統一設計，建立設備信息集成分析系統。系統建設可以消除設備狀態監測建設水平參差不齊、缺乏集中式狀態監測存儲管理手段、信息孤島嚴重、統一決策和評價方法應用不足等問題。可實現對每個電站的狀態監測、分析和診斷以及狀態維護，提高施工管理局設備狀態監測與故障診斷的專業水平，促進設備故障診斷與分析的標準化。

4系統設計原則

在設計和研發過程中突破傳統的水利電力調度控制和生產運行管理思路，在系統設計上利用最新的計算機技術、自動化技術、通信技術及先進的標準，通過研究電站集控、電網調控、水庫優化調度及經濟運行等相關理論，進行總體規劃設計。4.1突出重點。系統開發與建設堅持以需求為導向，緊密圍繞項目調度和集中控制業務，進行全面的業務需求分析、系統設計與建設，同時滿足項目調度、遠程集中控制、運營管理、綜合辦公、決策支持需求，突出重點建設內容。4.2分步實施。充分考慮生產經營管理各環節的應用需求，根據各子系統或功能模塊的業務特性以及它們之間的內在關系，采用指定的網絡安全設備進行隔離，并根據各子系統或功能模塊的業務特點進行隔離;采用高速數據總線構成水平互連數據交換平臺和垂直直接監控現場設備。該系統是一個覆蓋水電生產、運行和管理各個方面的智能系統。同時，根據實際情況，合理劃分項目實施步驟，使基礎先行，有計劃地逐步實施項目建設。在保證安全穩定運行的基礎上，合理劃分層次，構建統一的平臺結構，著力解決當前水電自動化、信息化、智能化建設中存在的主要問題，支持發展伊河建管局戰略。4.3擴展開放。在標準體系的支持下，充分考慮了系統的開放性、可擴展性和可維護性，為系統功能的擴展和項目運行后的需求開發奠定了基礎。整個系統將充分吸收面向服務(SOA)、分層分布式組件模型、自主計算和GIS可視化計算的先進理論和成果，對預測、調度控制、生產運行和狀態維護等專業進行探索。在技術發展方向上，水電自動化、信息化、智能化等關鍵技術取得突破，達到國際領先水平。系統設計應遵循統一接口、清晰接口的原則。基于開放通用接口，實現數據總線、數據中心、基礎服務、應用服務和人機接口之間的數據交換和功能調用。降低子系統之間的耦合度，提高應用之間的耦合度，降低開發和工程實現的難度。在系統開發與實施過程中，首先要遵循標準的原則。制定了一系列標準，如服務、消息、數據交換和模型管理。在此基礎上，形成區域電網調度控制、專家決策、梯級電站監控、水庫調度、狀態監控、圖像監控、安全保護、信息通信等功能規范。4.4安全可靠。在系統開發過程中，要注意實用性，特別是人機界面的相關部分，從設計、測試和實現階段來看，我們需要大量的實際最終用戶參與，從而做到實用、易用、好用。在保證系統業務功能實現的前提下，適度提高技術，使系統在一定時間內保持先進水平。系統設計需要完整的安全方案，以保證系統的安全可靠運行。

作者:王文山 單位:新疆伊犁河流域開發建設管理局