浅析水电站计算机监控系统

　　摘要：水电站计算机监控是指通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监测、控制、调节和保护。作为水电站运行管理的主要组成部分，计算机监控系统在水电站的运用提高了水电站的自动化程度和经济效益。本文先对国内水电站计算机监控系统的发展进行了简要分析，介绍了水电站计算机监控系统的类型、结构及应用原则，重点讨论了水电站计算机监控系统的意义。
　　
　　关键词：计算机监控系统；发展；类型结构；应用原则
　　在我国小型水电站自动控制系统基本采用大中型水电站的“集成型”模式；水电站二次设备的组成部分有：以可编程控制器（PLC）为核心的现地控制单元、调速器、励磁装置、同期装置、保护等设备都是按功能划分的微机型产品，加上油、气、水、厂用电等辅助设备的自动控制，因缺乏标准化规条，要实现多种设备的接口、通讯，与大型水电站相比，在系统复杂程度上相当，增加了水电站运行和维护的复杂性和用户的投资。为克服“集成型”模式存在的结构复杂、运行维护不便利、投资大等问题，“专用型”自动控制系统的研究与开发现已开始在国内进行了。
　　2水电站计算机监控系统的类型、结构与应用
　　2.1水电站计算机监控系统的类型
　　水电站计算机监控系统一般按照计算机的作用、系统结构、配置、控制的层次、功能与操作方式进行分类。其中CCSC方式的两种控制系统可独立运行，结构较复杂，价格较高，优点是两套系统互为备用，可以切换，可靠性高。而取消常规设备的全计算机控制方式实际上是CBSC的延伸，要求进一步提高计算机系统的冗余度和可靠性，投资较大,应用前景佳。
　　2.2水电站计算机监控系统的结构模式
　　2.2.1集中式监控系统
　　集中式监控系统是对整个水电站的运行进行集中监视与控制。目前，该模式已不在大、中型水电站中采用。但对于在机组容量小、机组数量少、送变电设备较少、主接线简单的小型水电站，该结构模式应作为参考模式，可节省投资。
　　2.2.2分层分布式监控系统
　　分布式监控系统的主要特征是控制对象分散，以控制对象为单元设置多套相应装置，形成控制单元，完成控制对象的数据采集和处理等。不同系统之间的相互操作性。最大优势是系统扩展、升级更新方便，具有开放性，可保护用户的利益。这种模式已广泛应用于在国内外水电厂。
　　2.2.3功能分散式监控系统
　　功能分散式监控系统的主要特征是功能分散，能让控制系统实现功能、负载、危险、地域分散等功能。能按不同的系统功能设立多套相应的设备，这些设备能独立完成各自的功能。
　　2.3水电站计算机监控系统的应用原则
　　2.3.1小型水电站计算机监控系统的应用原则
　　小型水电站计算机监控系统的应用原则是：以安全、可靠性为主、经济、实用性相结合，力争提高系统的响应速度、可扩展性、可适应性，实现水电站的优化运行，减少操作人员，降低运行费用，使水电站实现远程控制操作，实现无人或少人值班。
　　2.3.2大、中型水电站计算机监控系统的应用原则
　　就大、中型水电站而言，计算机监控系统的层次结构通常分：梯级调度中心层、站级监控层和现地控制层。应采用双网冗余技术，以提高系统的可靠性；分散设备故障风险，以确保设备的安全运行；降低误操作风险；系统供电可靠。
　　3水电站计算机监控系统的意义
　　水电站计算机监控系统的意义主要体现在以下几个方面：
　　1）提高水电站设备、电网运行的可靠、稳定性
　　计算机监控系统能快速、精准地反映水电站各设备运行的状态和参数，通过设备运行的状态和参数来判断是否正常运行，当设备处于非正常运行情况下时，控制系统将自动发出告警信号以引起操作人员的注意或处理；当水电站设备的运行出现故障时，自动控制系统能及时停机，从而避免了故障的进一步扩大，以造成水电站设备的损坏，同时保证了水电站设备运行的可靠性和电网运行的稳定性。当设备处于正常可靠运行的情况下时，计算机监控系统能自动控制发电机的电压幅值和频率大小，根据电力系统调度的基本要求，实现发、供、用电的平衡调节，进而使水电站发出的电能的质量和电网运行的稳定性得到保障。
　　2）加快水电站控制、调节过程
　　计算监控系统被运用于水电站，可加快水电站、机组的调节过程。水电站采用计算机监控系统的逻辑顺序控制和调节规律、计算机硬件和软件构成，计算机监控系统可根据预设的逻辑控制顺序和调节规律，快速完成各个环节的检查复核，大大加快了控制调节的过程，实现水电站、机组的控制调节。
　　3）实现水电站优化运行，力求最大的发电效益
　　由于计算机监控系统技术在水电站的运用，使得水电站运行的自动化得以实现，大大减少了人工对设备操作的工作量，减轻了操作人员的负荷，使水电站实现无人或少人值班，进而降低了水电站的运行及发电成本。根据国内外资料表明，通过水电站的优化运行，可最大限度地利用水能，从某种意义上也就给水电站带来了直接的经济效益。
　　
　　4结论
　　根据计算机监控技术的最新发展信息，现已推出了满足水电站各种控制要求的监控系统，利用软硬件相结合的技术是最新发展的水电站计算机监控系统的主要技术，提高了水电站的监控系统的可靠性与经济效益。
　　参考文献
　　[1]张修茂，滕梅.刍议水电厂计算机监控系统发展趋势[J].黑龙江水利科技，2005.
　　[2]谢云敏.水电站计算机监控技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.
　　[3]王定一.水电厂计算机监视与控制.中国电力出版社，2000.
　　[4]徐洁.水电厂监控系统.电力系统自动化，2000.
　　[5]孙力，徐国君.小型水电站计算机监控技术[M].北京：中国计划出版社，1999.