遠程集控下水電廠監控自動化功能完善路徑

孫東貴

（甘肅電投河西水電開發有限責任公司，甘肅 張掖 734000）

引言：水電廠運行效率直接關乎到供電質量，基于社會各領域對用電總量需求較高，因此，對水電廠穩定、安全運行效果提出了更高層次的要求；基于遠程集控下，完善水電廠自動化監控系統功能，可保障水電廠運行安全性，相關研究人員認為有必要深入探究水電廠監控自動化功能完善策略。

一、水電廠監控自動化系統設計分析

（一）設計模擬量

水電廠自動化監控系統中模擬量的設計，包括電氣和非電氣兩種模擬量，在具體設計過程中，需要結合模擬量的屬性對數據采集功能進行優化設計，明確設計范圍，并對不同模擬量的變化狀態進行分析和評估，確保在自動化監控系統模擬量設計上科學、合理。

（二）設計開關量

水電廠自動化監控系統開關量設計過程中，需要根據掃描信息采集情況，掌握開關量信息情況，設計人員，在具體設計時，主要設計中斷型、非中斷型開關量，確保準確無誤收集保護動作相關信息。

（三）設定脈沖和數字量

設定系統脈沖和數字量方面，需要具體結合水電廠自動化監控系統實際情況，清晰化界定脈沖和數字量范圍，優化兩項參數的設計目標和設計范圍，遵循相關的設計標準進行，并將參數指標納入到自動化監控系統中，存儲到系統資源數據庫中，促使水電廠自動化監控系統安全、高效運行。

二、水電廠監控自動化系統配置分析

（一）系統硬件方面的配置

在水電廠自動化監控系統硬件配置方面，重點考慮的是水電廠實際運行需求，優化硬件設備的配置，包括服務器、操作站、通信站等，并加強基礎網絡建設，引入以太網等，加強系統網絡的通信效果，為自動化監控系統運行提供網絡技術支持。

（二）系統軟件方面的配置

在配置自動化監控系統軟件方面，主要應用了UNIX 編程，設計了開放式的計算機監控系統，結合系統功能設計需求，優化了采集方式、設置了遙信，確保實時將水電廠當前運行狀態信息數據，上傳到水電廠控制中心，進一步完成數據比對、分析和處理，有異常信息數據出現，將啟動報警系統[1]。在軟件設計方面，基于人性化視角出發，引入交互技術，提高了系統主接線畫面的清晰度和分辨率，為水電廠控制中心相關工作人員提供了參考，便于后續工作的開展。

（三）系統數據庫方面的配置

針對水電廠自動化監控系統數據庫設置來說，根據系統實際運行狀態，優化了數據庫設計，實時采集水電廠的運行的數據信息，加強對數據信息的整合和處理，將準確的信息數據上傳到監控控制中心。工作人員可進入數據庫檢索信息、提取信息，分析水電廠繼電保護狀態，是否出現跳閘故障等異常現象，并在遙測技術支持下，實現對數據庫的檢測，并對異常數據進行預警，保證了信息數據的完全性。

三、基于遠程集控模式下分析水電廠自動化監控系統設計與完善

（一）完善水電廠自動化控制系統的必要性

1.實時監測設備運行數據

遠程集控模式下，優化了水電廠自動化監測系統數據采集、監測模式，支持系統自動刷新，可實時獲取到水電廠相關設備運行數據，并將獲取到的數據上傳到數據庫中，為設備檢修和運維提供了數據支撐，節約了設備維修時間，提高了故障維修效率，可短時間內恢復水電廠正常運行。

2.優化數據管理方式

水電廠自動化監控系統在遠程集控模式下，強化了數據管理能效，在系統中增設了添加數據、刪除數據等功能，支持遠程調取和查詢數據，滿足數據遠程傳輸需求，更好為后續相關工作的開展提供支持。

3.出具數據報表

水電廠遠程監控系統控制的相關設備，可借助傳感器對接收到的信息進行處理和轉換，并準確地反映到數據報表中。遠程數據庫系統中的數據庫，支持對歷史數據的追溯，實現了歷史數據和當前運行數據的比較分析，根據數據比對結果，可繪制出數據曲線圖，幫助相關工作人員更好地進行數據分析，判斷水電廠當前運行情況。

4.預警

當水電廠設備設施出現電流或電壓安全隱患，需要及時進行處理，避免引發安全事故；在遠程集控模式下，水電廠自動化監控系統，可實時監測電流、電壓是否超出額定的參考值，并第一時間進行預警，精準定位故障位置，幫助相關工作人員進行故障處理。

（二）完善水電廠自動化監控系統功能

基于遠程集控模式下，完善水電廠自動化監控系統功能，可進一步提高水電廠運行效率，保證經濟效益。基于此，在實際設計過程中，結合水電廠實際情況，優化了調整了遠程瀏覽功能，引入了B/S技術，進一步強化了系統數據管理和維護效果，驅動水電廠遠程監控系統高效運轉。

同時，加大先進技術引進力度，優化數據庫設計，拓展數據庫的存儲量，確保在相關技術支持下，實現對數據庫信息檢測，保證數據準確性的同時，為數據庫建設提供了安全保障。另外，在遠程集控狀態下，實施狀態監測，引入遠程運輸技術，進一步提高了遠程監控系統的運行效果[2]。為促使水電廠自動化監控系統實現連續監測目標，系統功能完善環節，設計人員給予系統設計需求，增設；額Base To Base等技術，保證了數據遠程傳輸效果，實現監控系統升級和改造目標，實時獲取精確的數據。

另外，在系統功能優化設計上，引入了中間技術和自動識別技術，進一步優化了數據處理方式，在技術支持下，將系統中間件和客戶端進行銜接，保證了數據傳輸效果，達到數據交換目的，保證數據傳輸的通暢度。同時，在自動識別技術支撐下，及時有效地識別機組異常狀態，方便人員控制，更好幫助機組運維人員制定針對性地解決措施，進而在最大程度上提高水電廠自動化監控系統運行穩定性，保證系統運行效率，均衡水電廠的經濟效益和經濟效益。

四、遠程集控下自動化監控系統在水電廠中的具體應用

（一）監測、控制

將自動化監控系統應用在水電廠管理中，保證了水電廠的經濟效益，實現對水輪機組核心部分的監測，提高了水輪機的工作效率，發揮了系統監測和控制作用，提高了水電廠經濟運行效果；同時，在遠程控制狀態下，支持對系統初始值設置，大大提高了電度量監控準確性。

（二）安防監控功能的應用

在監控系統功能優化過程中，結合水電廠運行需要，進一步優化了安防監控系統，設計了電視安防監控系統，目的在于，將監控畫面實時上傳到電視安防系統中，并通過界面進行展示，在具體優化設計過程中，設計人員針基于系統運行性能和機電設備控制著手，加強系統和設備之間的銜接性，集成到統一平臺上，并在網絡技術支持下，促使機電設備在電視安防系統監控下運行，實時監督機電設備的運行狀態，獲取機電設備運行相關數據，強化了全程監督效果，便于水電廠掌握相關機電設備當前的運行狀態，當機電設備發生故障時，會第一時間將故障信息上傳到電視安防監控系統中，實時反映到電視界面中，便于人員采取措施，順利推進故障檢修工作的開展，最短時間內消除機電設備故障，保證水電廠相關機電設備的運行性能[3]。同時，在電視安防監控系統控制下，掌握現場工作人員的情況，提高了管理人員的管理效率，并就工作中出現的問題，給出指令，提高現場操作效率，發揮自動化監測系統的優勢作用。

（三）門禁限制

遠程集控模式下，對水電廠操作房門禁功能進行優化，增設了門禁限制功能，優化了自動化監控系統的性能，工作人員進入操作房前，需要進行身份識別和信息認證，系統中存儲了工作人員的相關信息，因此，可在第一時間進行識別和確認，進一步提高了操作房工作效率，有效規避外部的干擾。

（四）報警系統優化

水電廠報警系統是自動化監控系統的關鍵部分，在具體進行優化系統功能過程中，結合遠程控制需要，設置了防盜報警系統，將系統布設到水電廠核心區域，加強對盜竊的災情風險隱患的防控。例如，在某混合性水電廠運行過程中，建設了防盜報警系統體系，將此系統布設在水電機械設備附近、變電站設備附近及輸電設備周邊；在變電運行期間，防盜報警系統發出警報，監控中心工作人員接收到警報信號提示后，立即前往變電站區域，檢查發現，其中某個機電設備，因長期超負荷運行，散熱性能下降，超出了額定的溫度值，查明報警原因后，工作人員有針對性地制定了處理措施，配置了散熱器，保證了設備降溫效果；同時，重點加強對機電設備的監控，從根本上提高了水電廠運行安全性。

五、水電廠自動化監控系統功能完善思考

（一）項目概況

以某水電廠項目為例，在水電廠投入運營期間，安裝了2臺水輪發電機，引進先進的技術設備，包括自動控制設備和計算機監控系統；在水電廠實際運營過程中，結合設備、技術應用情況，不斷升級改造了計算機控制系統，基于對經濟成本投入的考慮，深化改造了系統輸入和輸出回路，保留了自動化控制系統中的控制功能，提高了水電廠整體管理水平，保證了水電廠經濟效益；促使系統功能應用，逐漸向遠程監控模發展[4]。因此，為最大程度上提高某水電廠運行穩定性，優化了系統機組操作流程，完善了系統操作流程，簡化了監控程序，方便管理人員管控。

（二）異常故障排查

某水電廠在發展建設過程中，制定了周期性檢修計劃，定期開展機電設備故常排查工作，檢查中發現機組出現電源故障，引發了相關的安全隱患，導致水機保護無法正常運行；為解決上述故障問題，在機組優化設計過程中，更換了機組運行方式，對軸承油泵、調速機油泵等回路輸出方式進行更改，優化了的水機保護動作。基于遠程集控模式下，水電廠安排了專人白天在監控中心值班，因此，在夜晚發生緊急情況時，值班人員可遠程操控緊急停機按鈕，有效避免了機組CPU 隱患帶來的安全事故，并在遠程集控模式控制下，解決了機組運行故障問題，避免軸承系統出現斷油燒損情況，降低了故障隱患帶來的安全隱患。

（三）完善系統功能

在完善水電廠監控自動化功能過程中，重點對控制回路的節點進行改進，在機組輔機動力回路接觸器動作節點上引入了控制回路，目的在于起到保護回路的作用，進而解決機組CPU 故障問題，保證輔機整體運行效果。同時，基于遠程控制模式下，引入了看門狗技術，實時進行故障檢測，當故障發生時，將硬線回路接通，啟動調速器緊急停機回路。另外，為保證某水電廠監控自動化功能應用效果，引進了獨立的水及保護裝置，支持對油位、溫度及油壓等信息的采集，強化了水機保護效果，保證水機保護動作可靠、安全。基于機組運行系統，存在冗余配置問題，因此，對機組主輔CPU 進行更改，確保在故障發生時，仍可有效進行切換，有效規避故障對機組運行系統產生的負面影響；方便遠程集控人員操控。

基于對經濟成本的考慮，積極引進了自動化制造技術等先進技術手段，加強對當前現運行監控系統的改造，進一步提高了水電廠對安全事故的防范；通過投入應用功能配置較高的控制系統，強化了對水輪發電機組及相關設備的保護，有效識別和鑒別風險點，發揮了水電廠自動化監控系統應用優勢。

結論：綜上所述，我國水利事業可持續發展，電廠數量不斷增加，為提高水電廠運行效率，應用自動化技術，搭建了水電廠自動化監控系統，并基于遠程集控模式下，優化和完善系統功能，創新了水電廠運營管理模式，在遠程監控模式下，實現對水電廠的監控，驅動水電廠向智能化、數字化方向發展，經濟效果顯著，同時，大大提高了水電廠整體運行效果，保證了供電質量。