研究電廠集控運行技術發展

黃鴻拔

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研究電廠集控運行技術發展

黃鴻拔

（福建水口發電集團有限公司，福建 福州 350000）

在電力行業中，發電廠是關系到人們切身利益的基礎建設設施，將網絡技術應用在電廠中，應用先進的集控運行技術是未來的發展趨勢。水利發電是一種非常重要的發電方式，針對水電廠中的集控運行技術進行了分析，闡述了集控運行技術的概念和意義、集控系統的運行條件以及如何促進電廠集控運行技術發展的措施。

水電廠；集控運行技術；控制中心；集中控制

福建水口發電集團有限公司有5座電站，17臺機器，尤溪流域有3座電站，8臺機組，閩清縣有原水口水電廠與嵩灘莆電站2座電廠，原水口7臺X20萬機組，嵩灘莆2臺X1.8萬機組，點多面廣，離福州較遠，引進集控運行技術是勢在必行。本文將以此為例，闡述電廠集控運行技術的發展。集控運行技術在水電廠的實際應用中會因為各種因素的影響導致儀器的運行出現故障，影響整個電力系統的運行。所以，有必要對水電廠的集控運行技術進行分析和研究。

1 集控運行技術的概述

1.1 水電站集控運行的概述

集控運行系統屬于工業控制歷史上的階段性產物，具有里程碑的意義，促進了對現代化生產方面的控制和管理。而水電廠集控運行系統是一種綜合性的控制系統，是以梯級水電群的聯合調度為基礎，或者以某一區域中的不同流域水電站群的聯合調度為基礎，建立完善的水電站控制中心，實現對水輪發電機組運行的集中控制。通過應用微處理器和工業化生產自動化技術，實現對各大水電站的發電運行過程實時監督管理，并進行科學、合理的操作和分散性控制。

水電站集控中心的主要工作就是統一接收電網調度指令并嚴格執行，對各個發電機組實行遠程監控、操作，檢修工作聯系，發布水情信息，統一調度水庫等工作。水電站的集控運行可以實時了解并掌握集控電廠設備運行的工作概況，為水電站的安全供電以及電力企業的經營管理提供可靠、穩定的技術支持和決策信息服務。

1.2 水電站集控運行的意義

對水電廠進行集控運行之后，各個電廠發電站可以實現少人值守甚至是無人值守的目標，是一種運行維護一體化的運營模式。集中控制可以同時對多個電廠的多個發電站進行實時監控，可以同時對諸多發電運行設備進行控制和調節，并做好故障報警、故障記錄、計算統計分析工作以及其他各項輔助工作。水電站的集控運行大大減少了人力成本，也提高了工作人員的工作效率，現場的工作人員的工作重心已經轉移到對于設備的檢測查驗、操作以及維護等方面，降低了水電站相應的運行維護成本，改善了水電站工作人員的工作環境，提升了電力公司的整體經濟效益。

水電站的集控運行優化了水電資源的配制，提高了電力企業的綜合經濟效果，同時，也使得水電站的管理方式更加科學、合理，提高了運行效率，在沒有值守人員時，各部門職責職能也進一步得到明確，通過科學的集控運行系統，最大限度地發揮了監測、控制、決策職能以及指揮職能，讓水電站的系統運行更加高效、穩定。

水電站的集控運行實現了梯級水電站最大的經濟效益，對集控運行系統進行科學、合理的管理，可以充分調節流域內的水庫，減少契稅，提升水能的利用效率，在提高梯級流域水電站群整體經濟效益的同時，還可以充分發揮各個流域的防洪供水作用，保護了當地的生態環境。

水電廠的集控系統提高了水電廠運行系統的效率，促進并維護了同一區域不同流域水電站的遠程自動化運行，滿足目前人們生產生活對水力發電廠的要求。目前，大量水庫以及水電站的建設和投入運行尤為重要，其促進了我國社會經濟的穩定發展。

2 集控運行技術的運行條件

水電廠的集控中心主要包含以下幾個系統：①電調自動化系統；②調度通訊網絡系統；③水調自動化系統；④調度生產管理系統；⑤相關輔助系統。根據實際工作經驗，水電廠的集控運行主要滿足以下條件。

2.1 計算機控制系統的接地處理

在水電站中，如果集控運行系統無法很好地進行接地處理，就無法保證發電機組運行的安全性。沒有進行很好的電纜屏蔽處理，就無法屏蔽外部信號的強烈干擾，造成錯誤的信號傳輸，影響整個系統集控控制的準確性[1]。

2.2 電源持續性供電

集控運行技術必須要有電源進行持續性供電，一定要注意集控運行系統電源的具體供電方式、供電切換方式以及何時進行切換供電，從而確保集控運行系統充分發揮自身的優勢和作用，維持運行環境的穩定性。

2.3 人員結構的改變

水電廠進行集控運行之后，人員結構發生了很大的改變，現場工作人員的工作已經開始變成操作設備、檢修設備以及維護設備，而之前在現場值班的人員可以向運維一體化方面轉移。

2.4 通訊通道方面

在水電站進行集控運行之后，整個集控系統要通過不同的計算機來實現控制功能，使用容錯的結構設計，避免一臺計算機發生故障，所有的計算機系統都被影響，進而導致整個集控系統癱瘓。同時，集控運行系統中的各臺計算機要使用局域網的方式實現通信、傳輸信息。

如果需要對系統功能進行更改或擴充，則非常方便，將新的計算機與系統通信網絡連接就可以了，不會影響其他計算機的工作。另外，集控中心與各個受控電廠之間的通訊通道要使用雙通道配置，使用電力光纖或電信光纖，從而保證通訊傳輸更加可靠。

3 水電廠集控運行技術的發展

3.1 水電廠集控運行技術經驗分析

雖然目前國內很多的水電廠都實現了“無人值班，少人值守”集控運行系統的應用，但是對于很多水電企業，還需要進一步探索集控運行技術，探索電力企業的發展道路。“無人值班，少人值守”集控運行系統仍然是一種相對新型的管理模式，通過這樣的創新實踐，已經實現了企業在設備管理、人力資源配置和生產管理等方面的優化，企業的工作效率和經濟效益已經有了明顯提升。

在設備優化方面，在集控運行系統中增加了多臺集控運行設備，對監控設備進行了升級，對各項設備按照較高的標準進行分析和評估，及時發現問題，然后有針對性地提出整治優化對策，確保整個集控運行系統的所有關鍵設備穩定、可靠運行。同時，在對設備進行優化時，相關技術人員的技術水平得到了提升，整個電力企業的管理水平也得到了提升。針對一些建設時間比較長的電力企業，一個非常嚴峻的問題就是人員老齡化，沒有充足的一線操作人員，現有人員的技能學習意愿不強烈。通過集控運行系統，相關運行人員的技能有所提高，工作環境改善，各大發電廠的運行人員被整合優化，管理機構和生產崗位大幅度調整，出現了企業應有的生機和活力，一線人員開始主動學習新技術，員工也看到了新的發展機遇。

3.2 水電廠集控運行技術的發展方向

水電廠的值班管理從以前的機械與電氣分開操作管理已經轉變為機電合一，再到現在最先進的多廠集控運行，經過了電力企業幾代人的努力，都是以設備管理、設備質量可靠、自動化水平提高為基礎的，電力企業的發展離不開設備的管理。但是在集控運行的過程中，還是存在著諸多問題，需要今后繼續探索和努力，進一步優化集控運行系統。

目前，電力企業的安全生產管理方式還是明顯制約著“無人值班，少人值守”的實施，比如一方面是以“保系統”為原則建立非正常停機的考核機制；另一方面，是以“保設備”為原則對設備進行控制。如果調速器失電動作，則停機處理還是保持不變，無法確定。隨著電力系統的優化進步和電網結構的逐步完善，“保系統”原則已經不再那么重要，而針對保系統還是保設備的觀念，還需要進一步調整，尋找一個新的平衡點，從而更加有利地促進“無人值班，少人值守”。

“無人值班，少人值守”模式剛剛起步不久，還需要時間的檢驗，還存在著一些不可預知的問題，需要進一步完善和優化。電氣企業要按照科學、合理的思維繼續進行探索和優化，得到電網公司、集團公司、政府部門等方面的評估驗收和肯定支持。實現遠程集控、無人值班、少人值班的關鍵是設備管理，所以，我們要對設備管理提出更高的要求，強化對設備的技術監控和管理，將更加先進的標準化、數字化、技術化的設備引入集控運行系統中。近年來，隨著人工智能技術的發展，在集控中心可以建立一套專家系統，對各電廠采集的數據（比如機組各部溫度、油位、機組振擺度、輔助設備的啟停次數）等進行人工智能分析識別，與歷史數據進行對比后，如果發現異常或有異常的趨勢則進行報警，再對現場設備進行詳細檢查，真正做到把事故消滅在萌芽之中。

4 結束語

在電力行業中，集控運行技術是未來的發展趨勢，其會得到更加廣泛、普遍的應用，尤其是目前經濟建設快速發展，電力行業也要快速適應當前社會的發展，針對集控運行系統的管理要與時俱進，不斷地利用各種手段對集控系統進行升級和優化，不斷地將各種先進技術應用到實際工作中，研究如何提高集控運行技術的工作效率，如何優化整個集控系統，如何更好地促進電力行業的發展。

［1］林威.電廠集控運行控制模式及應用技術初探［J］.中國科技投資，2017（22）：152.

［2］莫友棋，邵鵬飛，陳啟超.電廠集控運行問題的探究［J］.建筑工程技術與設計，2017（16）：3500.

［3］李修生，魏鳳旺.電廠熱控自動化系統運行的穩定性研究［J］.環球市場，2017（20）：125.

2095－6835（2018）20－0052－02

TM621

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.052

〔編輯：張思楠〕