水電集控建設(shè)調(diào)試與管理探討

羅德志

（國家電投南昌生產(chǎn)運營中心，江西 南昌330096）

1 引言

國家電投南昌水電集控中心2017 年底建設(shè)，2018 年底投入試運行。接入4 個水電站，分別為峽江水電站、江口水電站、高橋水電站和羅灣水電站，總接入容量431 MW。該水電集控中心采用的是北京中水科水電科技開發(fā)有限公司H9000 系統(tǒng)，具備對各接入水電站的五遙（遙信、遙測、遙調(diào)、遙控和遙視）功能，實現(xiàn)了對各接入水電站遠(yuǎn)程集控運行。

2 水電集控建設(shè)

2.1 集控中心場址選擇

集控中心場所要根據(jù)集控中心所承擔(dān)的功能來進(jìn)行選擇，滿足集控運行、機(jī)房建設(shè)、辦公管理等各項生產(chǎn)生活功能的需要，各項通信設(shè)施也較為完備，具備電力通信條件。集控中心作為各接入水電站的生產(chǎn)運行調(diào)度指揮中樞，電力供應(yīng)尤為重要，必須具備不間斷供電條件，如果只有一路電力線路供電，遇線路故障或檢修等情況需長時間停電時，將導(dǎo)致集控中心癱瘓，無法保障安全生產(chǎn)，所以集控中心在選址時必須考慮備用電源，最好是選址在具有兩條不同變電站供電線路的區(qū)域，兩條線路互為備用，確保不間斷的電力供應(yīng)。

2.2 項目的設(shè)計與審查

集控系統(tǒng)的設(shè)計要具備一定的前瞻性，滿足企業(yè)管理及發(fā)展要求，為將來的升級及擴(kuò)展預(yù)留發(fā)展空間。嚴(yán)格按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，確保各種設(shè)備協(xié)調(diào)運行。選用易于安裝和維護(hù)的設(shè)備，以便于今后的運行與維護(hù)。在設(shè)計集控系統(tǒng)功能需求和通信通道建設(shè)方式選擇方案時，要充分考慮電網(wǎng)調(diào)度管理要求和各接入水電站的實際情況，并邀請電網(wǎng)調(diào)度、電力通信等方面相關(guān)專家對項目設(shè)計方案進(jìn)行審查，審查通過后方可開展項目建設(shè)工作。

2.3 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是集控中心的核心設(shè)備，是水電站遠(yuǎn)程集控運行大腦。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能穩(wěn)定性是決定集控中心功能好壞的關(guān)鍵，同時也是各接入水電站能否安全生產(chǎn)運行的關(guān)鍵，所以在選擇計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)時首要考慮的就是可靠性和穩(wěn)定性，在系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上再考慮其他高級應(yīng)用。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作為重要電力生產(chǎn)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)部署要嚴(yán)格按照安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證的思路，劃分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)。其生產(chǎn)控制系統(tǒng)設(shè)于Ⅰ區(qū)，生產(chǎn)非控制系統(tǒng)設(shè)于Ⅱ區(qū)，ERP、報表等生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)于安全Ⅲ區(qū)，數(shù)據(jù)信息只能由高向低進(jìn)行傳輸。

2.4 通信通道建設(shè)

通信通道是集控中心與水電站之間信息互通、指令上傳下達(dá)的橋梁樞紐，通道的安全穩(wěn)定關(guān)系到水電站遠(yuǎn)程集控運行的安全。生產(chǎn)控制安全Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)尤為注意通信安全性，通常作法是采用兩條互為備用的電力通信通道。對于無電力通信通道條件的水電站，需考慮成本控制時，可以以距離最近且有電力通信通道的變電站作為接入點，通過自建一段光纜或租用公網(wǎng)運營商光纖（纖芯）至該變電站接入電力通信專網(wǎng)。集控中心與電網(wǎng)調(diào)度及水電站之間要建立專用的調(diào)度通信電話，且要有備用的調(diào)度通信方式，確保運行調(diào)度通信正常。

2.5 集控運行生產(chǎn)準(zhǔn)備

生產(chǎn)準(zhǔn)備工作應(yīng)與集控建設(shè)同步開展。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作主要包括：接入水電站運行技術(shù)資料收集，編寫生產(chǎn)準(zhǔn)備大綱、管理制度、運行規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案，制定運行記錄表格及報表模板，生產(chǎn)物資準(zhǔn)備，運行人員培訓(xùn)等。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作內(nèi)容繁多，要成立專門的工作機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)此項工作。集控運行與單一水電站運行相比，對運行人員的要求更加全面，需要運行人員掌握多個接入水電站的運行技術(shù)，所以人員培訓(xùn)工作要早做準(zhǔn)備，多開展接入水電站現(xiàn)場培訓(xùn)，以免因運行人員技能問題影響集控運行工作。

2.6 水電站設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試

設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試主要目的是檢驗集控系統(tǒng)及設(shè)備“五遙”功能是否正確完備。開展設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試工作前，要制定好調(diào)試方案，集控中心與水電站之間加強(qiáng)溝通，同步開展設(shè)備調(diào)試工作。設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試時，應(yīng)組織集控系統(tǒng)、水電站監(jiān)控系統(tǒng)等相關(guān)專業(yè)人員到場，以便及時處理設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，做好事故預(yù)想和應(yīng)急方案，確保調(diào)試工作不影響水電站安全穩(wěn)定運行。涉及電網(wǎng)調(diào)度管轄設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試，應(yīng)提前向電網(wǎng)調(diào)度部門申請。為避免因設(shè)備調(diào)試造成電量損失，可利用水電站設(shè)備檢修機(jī)會同步開展遠(yuǎn)程調(diào)試工作。

2.7 遠(yuǎn)程集控運行前安全性評價及驗收

水電站投入遠(yuǎn)程集控運行前，必須對水電站和集控中心開展安全性評價驗收工作，確保遠(yuǎn)程集控運行后水電站的安全運行。水電站要重點開展防火、防水淹廠房、設(shè)備五遙功能、遠(yuǎn)程集控運行保障措施等方面安全性評價工作；集控中心要重點開展集控計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)五遙功能、電力供應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)急處置能力與措施、人員保障、制度規(guī)程等方面安全性評價工作。通過開展安全性評價工作，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控運行存在的問題并及時整改消缺。接入的水電站與集控中心完成安全性評價及問題整改后，再向電網(wǎng)調(diào)度申請集控運行驗收工作，驗收通過，調(diào)度業(yè)務(wù)權(quán)轉(zhuǎn)移至集控中心后，正式進(jìn)入遠(yuǎn)程集控運行階段。

3 水電站遠(yuǎn)程集控運行的利與弊

3.1 有利方面

（1）改善工作生活環(huán)境。傳統(tǒng)的水電運行人員從山區(qū)轉(zhuǎn)移到城市，工作和生活環(huán)境得到有效改善，有利于運行人員的身心健康。

（2）促進(jìn)降本增效。水電站接入集控運行后，1人可以肩負(fù)多個水電站的運行監(jiān)盤工作，運行人員可以較原運行方式降低25%左右，可以明顯降低人工成本；對于同流域梯級電站，可以充分發(fā)揮梯級聯(lián)合調(diào)度優(yōu)勢，合理安排發(fā)電負(fù)荷，提升發(fā)電效率，增加發(fā)電量。

（3）促進(jìn)設(shè)備自動化水平提升。水電站要達(dá)到無人值班（少人值守）的條件，設(shè)備運行的安全可靠性必須得到有效保障，通過遠(yuǎn)程集控建設(shè)可以推動電廠設(shè)備自動化水平提高和設(shè)備問題的處理。

（4）便于掌握實時生產(chǎn)信息。對于大型發(fā)電集團(tuán)，通過集控中心遠(yuǎn)程收集現(xiàn)場生產(chǎn)信息，及時準(zhǔn)確了解生產(chǎn)情況，提高生產(chǎn)信息的時效性和全面性，有利于企業(yè)的生產(chǎn)指揮與決策。

3.2 不利方面

（1）運行人員設(shè)備熟悉度降低。水電站運行值班、調(diào)度聯(lián)系等大部分職能轉(zhuǎn)移至集控中心，集控運行人員通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控水電站設(shè)備，運行工作從現(xiàn)場人為干預(yù)轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程設(shè)備干預(yù)，將降低運行人員對現(xiàn)場設(shè)備的熟悉程度，傳統(tǒng)的運行專業(yè)弱化。

（2）建設(shè)成本投入較大。水電集控建設(shè)需要較多的資金投入，特別是對于自動化程度較低的水電站，需要投入大量資金進(jìn)行設(shè)備自動化改造升級，將對企業(yè)經(jīng)營造成一定的壓力。

4 結(jié)束語

水電站集控建設(shè)是一項系統(tǒng)而又繁雜的工程，牽涉面較廣。一方面要充分考慮成本收益，對于自動化程度較低且經(jīng)營較為困難的小水電，短期內(nèi)投入大量的資金提升設(shè)備自動化水平，將對企業(yè)經(jīng)營造成困難，應(yīng)該合理的延長建設(shè)期限，先逐步完成設(shè)備自動化改造升級，再開展集控建設(shè)工作。另一方面要合理安置富余的運行人員，集控運行后現(xiàn)場運行人員將減少，對于失去運行工作的人員，企業(yè)要提前安排好去向，以免影響企業(yè)穩(wěn)定。