中小型水電站完全無人值班自動化係統的研究分析

    技術應用

    作者：張秀梅

    摘 要 隨著社會市場經濟的發展，我國的電力行業取得了較大的進步，在水電站運行過程中，保證其運行安全、可靠性是非常必要的，我國很多中小型水電已經逐漸引起先進科學技術，實現了無人值班的自動化控製，這對於水電站運行效率的提升起到了重要的作用，文章對該係統的設計進行簡要分析，對於保證中小型水電站的穩定運行具有非常重要的作用。

    關鍵詞 中小型水電站；無人值班自動化係統；研究分析

    中圖分類號：TV736 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0190-01

    隨著長期的發展，各項技術都取得了長足的進步，我國的中小型水電站自動化係統取得了較大的成果，其中的自動化水平在不斷的提升，並且很多已經實現了完全無人值班，這在水電站的運行過程中發揮了非常重要的作用，隨著網絡通信技術、計算機監控技術、水電站各種配套設備質量的提升，水電站的自動化係統的控製質量在不斷的提升。桃林口水電站工程位於秦皇島市青龍河幹流上，工程設計於20世紀90年代，初始建於1994年，水電站1998年底建成投入運行，裝機容量為2X10000 kW。桃林口水電站設計之初完全按照少人人值班，無任何值守模式設計，但因當時技術局限性和水電北方環境等因素，工程建成後沒有完全實現無人值守，但我們一直朝著這個方向在努力。本文就對無人值守水電站的設計、應用進行簡單分析，以供同仁交流探討。

    1 中小型水電站自動化係統的設計

    對中小型水電站完全無人值班自動化係統常用的幾種形式進行分析，主要有以下幾種類型：1）400 V電壓的小水電站的完全無人值班自動化係統，在該種形式的係統中，不需要設置遠距離的監控中心，數據的通信是通過3G網絡或者GPRS網絡來完成，該種係統的控製方式非常的靈活；2）單座水電站的完全無人值班自動化控製係統，該種形式的自動化控製係統中，要設置遠距離的監控中心；桃林口水電站設計隻預留了遠程控製係統的端口，沒有設計遠程控製中心。3）梯級水電站的完全無人值班自動化係統，在該係統中，應用網絡技術對各級水電站進行有效的連接，然後設置遠距離的調度監控中心。

    在實際的應用中，進行水電站完全無人值班自動化係統的設計時，應該充分的考慮以下幾個問題：1）係統設計的過程中，為了保證通信的可靠性，通信通道應該采用雙網結構，盡量的架設兩根單模光纜；2）在可編程邏輯器件的選擇過程中，要充分的考慮水電站的容量問題，如果設計要求較高，建議采用雙通信模塊、雙電源、雙CPU的配置；3）為了能夠滿足用戶的功能齊全、經濟實用、便於擴充、技術先進、安全可靠等基本要求，在係統設計的過程中，其計算機監控係統應該應用分層分布的開放式雙網結構；4）整個係統設計過程中，最關鍵的問題就是安全問題，在一些關鍵部位的設計過程中建議采用雙重冗餘設計。

    在實際的設計工作中，依據水電站的規模及運行要求等的不同，係統設計可以應用不同的設計類型，但是不管是在何種類型的自動化係統設計的過程中，都應該堅持以下的基本原則：1）水電站的自動化係統中，應該選用具有以太網接口的PLC，如果水電站的規模較大，則應該選用具有雙以太網通訊口的PLC；2）在其以太網的選擇過程中，根據實際的需要，可以采用雙環形、環形、雙星形的以太網配置；3）要保證各種變送器、傳感器具有優質的質量；4）應用數字化的工業視頻係統；5）保證通訊通道的可靠性；6）應該設置可靠的防雷係統以及火災報警係統。