水电站综合自动化系统设计(一)

水电站综合自动化系统设计(一)

简介：为了适应自动化发展和电力体制改革的需要，水电站综合自动化系统具有越来越重要的作用。建立以计算机监控系统为基础，包括水文测报、工业电视监视、消防计算机监控系统等的全方位自动监测控制系统，即为水电站综合自动化系统。

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1.水电站综合自动化系统的意义及应用

随着我国国民经济的快速发展和人民群众物质文化生活水平的不断提高，社会对电力的需求日益增强，对电能质量的要求也越来越高。我国电力行业长期存在自动化水平低下，难以满足社会对高质量电能的要求，为了提高电能质量和发电效率，需对老式水电站中以常规控制、人工操作为主的控制模式进行以计算机监控系统为基础的综合自动化改造；对新建水电站应按综合自动化要求进行设计并实施，使水电站逐步实现少人值班，最终达到无人值班(或少人值守)的目标。

水电站大多地处偏僻山区，远离城镇，职工长期生活在较差的环境之中。对水电站进行综合自动化改造的另一个目的就是为了改善广大水电职工的工作和生活环境，用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动，实现无人值班(或少人值守)。

根据国家电力体制改革的要求，实现“厂网分开，竞价上网”后，水电站如果没有综合自动化系统，而是依靠传统的人工操作控制，将难以满足市场竞争的需要。不了解实时行情，参与竞价将非常困难。即使争取到了发电上网的机会，又因设备陈旧落后而不能可靠运行，既影响电网供电，又使自身效益受损，最终也失去了好不容易才争取到的发电机遇。所以，电力体制改革也促使我们要实现综合自动化。

令人欣慰的是，近年来随着我国电力科学技术的不断发展和计算机监控水平的不断提高，许多新建水电站都设计了以计算机监控系统为主的高性能的综合自动化系统，一些老式水电站也逐步进行了以实现综合自动化为目标的改造，并都取得了很好的效果。

2.综合自动化系统设计简介

水电站的综合自动化是建立在以计算机监控系统为基础之上的，对整个电站(甚至梯级电站或整个流域)从水文测报；机组启、停控制，工况监视；辅助、公用设备的启、停控制，工况监视；负荷的分配，直到输电线路运行全过程的自动控制，并能准确地与上一级调度部门进行实时数据通信等全方位自动监测的控制系统。一般包括5个子系统。

2.1计算机监控系统

2.1.1概述

这部分是综合自动化系统的核心和基础。根据计算机在水电站监控系统中的作用及其与常规监控设备的关系，一般有以下三种模式：

（1）以常规控制设备为主，计算机为辅；

（2）以计算机为主，常规控制设备为辅；

（3）取消常规控制设备的全计算机监控系统。

根据水电站的装机容量大小、在电网中的作用和各自的具体情况可分别选用不同模式的监控系统。一般新建电站和具备条件(资金、技术和发电许可等条件)的电站适合选择第三种模式，以便达到一步到位的目的。对于受其它条件限制的老式水电站的改造，可分别考虑第一、第二两种模式作为过渡。这其中各种模式针对各自电站的具体情况，在设计时也略有不同。2.1.2实例

值得说明的是，随着多媒体技术在水电站的应用，语音、动画、可视化、视像功能也用于计算机监控系统。设计时应根据多媒体系统的结构，解决好与监控系统的连接问题。

2.1.3计算机监控系统的主要功能

梯级电站中心计算机监控系统应具备遥测、遥控、遥信、遥调(即“四遥”)的功能。

2.2工业电视监视系统

工业电视系统是现代化管理、监视的重要手段，它的主要用途是及时而真实准确地反应被监控对象的实际信息，从而为决策提供依据。

水电站的监控人员借助于工业电视监控系统的辅助监视作用，亲眼见到了实况，就能放心地对设备进行控制操作，能大大提高设备远方操作的安全性及生产管理效率和自动化水平。并在一定程度上起到安全保卫的作用。

一般水电站工业电视系统不与计算机监控系统结合，工业电视监视系统前端设备获取的信息经本系统网络传送到主控室或分控室主机；在梯级水电站，各站的信息经独立于计算机监控系统的通信通道分别由各水电站传送到梯调中心。若工业电视系统结合于实时计算机监控系统，并由实时监控系统传送信息到梯调中心，有可能对监控系统产生影响或干扰，不利于安全运行。另一方面是由于传输速率不同，工业电视监视系统要求的传输速率远远高于计算机监控系统，为达到传输要求必将大大增加投资。