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集控中心计算机监控系统改造探讨杨健康

发表时间：2020/5/20 来源：《基层建设》2020年第3期作者：杨健康

[导读] 摘要：新时期，集控中心监控系统是水电站监控的中心系统，是提高值班人员监控效率、提高水电站经济、社会效益的重要手段。

        淄博王庄煤矿有限公司山东淄博 255400
        摘要：新时期，集控中心监控系统是水电站监控的中心系统，是提高值班人员监控效率、提高水电站经济、社会效益的重要手段。因此，在计算机技术日益成熟的今天，必须要加强集控中心监控系统高级功能设计，并加强其具体应用，以进一步加强集控中心监控系统对水电站的监控作用。
        关键词：集控中心；计算机监控；系统改造
        引言
        集控中心计算机监控系统的设计应以安全可靠和实时性为前提，同时具有先进性和可扩充性。接下来的工作重点包括原计算机监控系统建设及运维经验的总结以及计算机监控系统改造项目的具体推进实施等。
        1工程概况
        选取某集控中心改造项目为例，此项目位于某县电站生活基地，所辖电站电站集控中心作为各电站电力集控的重要生产基地，具备接受上级电网调度部门调度命令和要求的资格，并向下级各电站计算机监控系统发送远程监控命令，通过对所辖电站的安全监视和控制，实现遥控、遥调、遥测、遥信及区域联合优化调度。
        2系统现状
        集控中心目前的计算机监控系统采用南瑞NC2000系统软件，整个系统与水电厂计算机监控系统上位机部分相似，其网络结构示意图如图1：主要系统功能节点包括：

        图1主要系统功能节点
        1）通信实时服务器，负责相应电厂的四遥通信、实时数据处理及转发、对象运算等功能；
        2）综合运算服务器，负责流域级的综合判断、对象运算功能；
        3）历史站及磁盘阵列，负责历史数据的存储及查询功能；
        4）操作员站及工程师站，为运行人员和维护工程师提供与计算机监控系统进行交互的人机界面。
        3集控中心监控系统结构功能
        此项目一级至三级相距八十多公里，距离远，分布在流域上下游，必须要通过集控监控中心监控系统对所有的水电站进行集中监视、高效管理，以进一步提高水电站对水资源的充分利用率，提高水电站的经济效益。基于此，水电站的集控中心监控系统，必须要具备以下几种功能：
        a.加强水电站相关数据的采集，并对水电站进行动态监视和有效控制。
        b.对流域内所有的阶梯水电站，进行集中式管理，并对其进行远程调控。
        c.根据水电站的实时动态监测数据，以及以往的历史数据监测，进行科学的处理，以加强水电站运行监视，及时做好水电站的报警行为。
        d.对水电站的自动发电、自动电压进行有效的控制。
        e.对水电站的正常运行进行科学、有效的指导管理，并对水电站的安全运行进行有效分析。
        f.与其他水电站系统进行信息共享，确保水电系统的安全运行。
        4集控中心监控系统
        高级功能相关设计对集控中心监控系统高级功能设计的过程中，主要包括四部分，即：流域梯级水电站EDC、上下游水电站经济匹配运行、“遥控”与“遥视”智能联动、水电站机组状态监测和分析系统。
        4.1流域梯级
        水电站EDC流域阶梯级电站EDC是集控中心监控系统中的一项重要高级功能设计，主要是为了进一步提高水电站的联合发电效益，以最大限度利用流域的水资源。
        4.2上下游
        水电站经济匹配运行在进行集控中心监控系统高级功能设计过程中，如果同一流域上下游水电站之间存在较为严密的水力联系时，必须要坚持“上下游水电站经济匹配运行”的原则。在具体设计中，要考虑到三点：第一、发电水量之间的联系。下游梯级水电站发电的水量主要取决于上游水电站的下泄水量，非常容易受到上游水电站发电量的影响。尤其是在汛期，必须要对上下游发电站水量进行有效联系，才能在汛期前，降低水电站水位；在汛末其，增加水电站水位。第二、发电站水头的联系。上下游水电站个梯级水头之间存在联系，下游水库水位过高，就会导致上游水电站水位上升，减少了上游水电站的发电量。第三、根据水情自动测报系统收集信息进行梯级水库联合防洪调度，特别是雍口电站库容较小，必须实时根据水情测报系统收集的降雨量与来水量能够短时进行防洪调度。
        4.3“遥控”与“遥视”
        智能联动在集控中心监控系统中，应加强“遥控”与“遥视”智能联动设计，如此一来，工作人员才能在远方控制时，才能更好地了解相关电力设备的实时运行状况。例如，加强集控中心站“值班员”的远程操作设备，建立“遥控”与“遥视”智能联动，以保证值班人员在集控中心便可进行远程开机，并且确保在开机之后，便可对机组进行动态、实时检测。
        4.4水电站机组状态监测和分析
        水电站集控中心监控系统中，几乎收集了该流域内所有水电站的发电组、相关设备等运行状态和运行数据，必须要对其所收集的所有数据进行深层次的分析，并利用数据分析结果，对水电站机组状态进行科学的评价，并及时发现相关设备运行中可能存在的故障，提前进行修护，以进一步提高水电厂的自动维护水平[2]。
        5.集控中心计算机监控系统改造结构
        5.1计算机监控系统
        主干网是指连接流域内各电站计算机监控系统和集控中心计算机监控系统的网络。为满足计算机监控数据实时传输要求，结合光纤通信技术的发展和使用成本的降低，流域计算机监控系统主干网考虑采用光纤网络。
        5.2具备综合的实时数据库改造
        集控中心计算机监控系统除多个分散的实时数据库外，还应配置一个综合的实时数据库，用于流域综合运算、语音及电话报警、大屏展示、外部系统通信等功能。除支持上述功能所需的数据外，该综合实时数据库还可配置为所有分散实时数据库内容的集合，并为分散的实时数据库提供故障备用，但不可作为常规运行状态。
        5.3统一的运行、维护界面
        为运行人员提供人机界面的操作员站和为维护人员提供人机界面的工程师站应具有统一性和互换性，即每个操作员站的配置应完全相同，并可以互相替代，每个工程师站的配置也应完全相同，并可以互相替代。并且要求操作员站可以同时接收，并在同一个画面上显示来自不同实时数据服务器的数据。
        5.4数据库结构
        采用完全分散的动态加载技术，其中各实时数据服务器仅配置实时运算相关的数据库。即面向电厂的通信实时数据服务器的数据库仅配置所对应电厂的测点和对象；综合运算实时服务器仅配置综合运算测点，并通过动态加载其它通信实时数据服务器电厂数据的方式进行综合运算；操作员站不配置任何实时数据库，通过动态加载通信实时服务器和综合运算实时服务器数据库的方式同时接收各实时服务器上的实时数据。通过分散的数据库结构和动态加载技术，在控制集控中心计算机监控系统实时数据库规模的同时保证了统一的运行维护界面。
        总结
        综上所述，水电站建设中，集控中心监控系统尤为重要，必须要加强其高级功能设计。通过集控中心监控系统不仅提高了水电站的综合发电效益、运行监控效率，并且实现了水电站远程自动化维护。落实了节约资源和保护环境基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。
        参考文献：
        [1]方辉钦.现代水电厂计算机监控系统技术与试验.北京：中国电力出版社，2004.