水電站工程綜合監控系統中通信系統的構建探討

陳言樑

【摘要】 近年來，隨著中國電網規模不斷擴大，電網的覆蓋范圍更為寬廣。因此，電力工程對電力自動化需求越來越迫切，并且，事實證明，電力自動化技術在實際的應用過程中，也充分地發揮了自動化的優勢，給電力工程帶來了巨大的革新。電力系統及其自動化的范圍涵蓋幾個部分，分別是生產階段自動化檢測、自動化的調節和控制，元件和系統自動化的安全性能保護、網絡運行中信息自動化的傳輸、統一生產環節的自動調配，和各個企業的自動化的經濟管理。本文就水電站工程中綜合監控系統下電力通信方面的自動化進行相關探討和研究，希望能起到一定的幫助。

【關鍵詞】 水電站工程 自動化 電力通信方面

一、引言

隨著改革開放帶來的巨大發展和人民生活水平的日益提升，現階段，社會和居民對電力自動化的需求越來越高，電力行業的興衰與否，也直接影響著人們的生活。我國幅員遼闊，人口眾多，資源的消耗十分龐大，隨著社會變革的不斷深入，電力系統的發展對于我國經濟的穩步提升也將起到舉足輕重的作用，影響深遠。

隨著電力建設的不斷推進，電力的自動化技術在電力系統中得到較為全面的推廣運用，并且不斷推動著電力系統向更高水平發展。因此，本文就水電站工程中綜合監控系統下電力通信方面的自動化進行相關探討，并且對水電站綜合自動化系統的應用也加以分析。

二、現狀地層設備互聯通信方式

2.1串行通信接口

串行通信接口RS232/485/422，是現今一種主要的通信接口形式，對監控系統中的關鍵部分進行通信連接，即現地控制的單元、外部的系統及設備的連接這三部分。

現階段，因為水電生產各廠家間的規定和協議不一樣，所以水電廠的計算機監控系統并未和現場的設備在通信上達成相關一致的通信協議。在實際通信中很難做到標準化，造成工作量也比較龐大。

2.2工業以太網

工業以太網，主要用于監控工廠的應用站互連層和現場層。而在互聯網的相關設備領域，則以采用現場的總線技術為主。隨著技術的發展，以太網技術正以其開放性以及性能和成本優勢，迅速地進入到工業控制系統中的各級網絡領域。工業以太網的基本構架，如下圖1所示。

三、通信自動化系統內容

3.1計算機監控系統

水電站的計算機監控系統，借助計算機的智能化，嚴格規范化地把控水電站工程中電能的生產，特別是重要環節的操作。計算機的智能化控制，比之前單一的自動化控制更為先進，技術上也更為創新。其次，現代計算機的智能化發展，性能得到不斷的優化和改良，成本把控較為合理，因此計算機在水電站工程中的智能即自動化的控制應用也被大范圍普及。計算機在水電站工程中的智能即自動化的控制應用對水電站的生產影響巨大，在取得經濟利潤的同時，也預示著水電站綜合自動化的技術向更高的層次邁進。

3.2水文自動測報系統

水文自動測報系統，主要針對水文相關方面的數據進行數據的收集、數據的傳遞和數據的處理，作用于各通訊設備、計算機和各傳感器等。分為遙測站、信息傳輸通道和中心控制站三部分，主要用于防汛和水利調度工作。遙測、通信、計算機、網絡技術在相關方面得到應用，對相關水文和氣象要素、閘門的開度等數據進行數據的采集、傳遞、處理及運用，相關水文和氣象等要素包括測區范圍內移動或固定的站點的水位、降水量、含沙量、風向、蒸發量、水質及流量等。

3.3輔助設備的監控

水電站關鍵的輔助設備，有水系統和調速控制系統。水系統叉分為技術供水系統和發電機組的冷卻水系統等。當設備運行參數出現異常時，監控系統立即啟動報警系統并執行保護裝置，方便工作人員對設備進行及時的檢修和維護。

3.4電氣設備的監控

水電站的基本電氣設備包括母線、變壓器及輸變電線路等。通過檢測相應電氣設備的參數，判斷電氣設備的運轉是否正常。一旦出現異常，如變壓器的電壓出現大幅度的波動時，應立即啟動報警系統和保護裝置。這是一種通過分析相應的數據找到出現問題的設備及時進行維修的方法，目前正被廣泛采用。

四、現狀運行情況分析

4.1監控系統與調速器的接口方式

監控系統與調速器的接口方式，主要分為兩種，即常規接口的方式和通訊接口的方式。通訊接口的方式，監視裝置的運行狀態，對裝置實施控制和完成功率調節。常規接口的方式，即通過I/0與現地控制單元LCU連接，基于模出信號和開關的接口進行，有效地控制和調試相關的設備，并由此對設備及其裝置的運行實施信號的監視。

4.2監控系統與交流采樣和電能量采集裝置的接口和通訊

監控系統與交流采樣和電能量采集裝置的接口和通訊，一般有兩種方式，一種稱為接點脈沖的方式，通過相關監測系統，在電量的電訊信息成功地接入到現地控制單元的前提下，作有關的脈沖及合計；另一種是通過通信方式上傳狀態的信息、電力的數據到達監控系統。相對比之下，采樣交流的配置能夠與現場的總線通信契合，因其通信的速度和效率較高，在水電站工程中水電廠機組的控制中起到較好的效用，符合相關的要求。

4.3監控系統與微機保護、故障錄波裝置的接口和通訊

通信監控系統與繼電保護與故障錄波接口目前有兩種方式，一種是I / 0開關接觸方式的重要信息接入監控系統的本地控制單元，另一種則要借助通訊的形式反饋給監控系統更多的信號信息。有效地保證計算機監控系統的運行和電站間的相關工作。此外，除了運行發生的故障和信號問題之外，其他配置內部的相關信息并不會對電站的正常運行造成太大的影響。值班人員主要負責電站保護專責和事故處理。

五、結束語

通過實踐研究表明，在水電站計算機監控系統中，大力引進先進技術，比如智能化、數字化等等，可以實現水電站安全運行水平提高的目的。隨著時代的發展，水電站監控系統的自動化程度將會越來越高。

因此，水電站工程綜合監控系統中電力通信方面的自動化，對水電站的高效運行和相關管理水平的提升有著十分關鍵的作用。運用良好的優化措施避免水電站運行過程中相關信號故障和問題的產生，保障水電站的穩定、高效和安全的運行，對于我國水利水電建設工程事業的發展具有非常重要的意義，也能給民生帶來更多的便捷。

參 考 文 獻

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