毛尔盖水电有限公司 四川省阿坝州黑水县 623500
摘要：水电站建设是一项关系到国计民生的重要工程，在水电站的运行过程中通过对水资源的调配和贮存，通过水利和机械设施等配合将水资源转化为电力资源，以此来为水电站周边居民生活提供电力供应。本文通过对于水电站的集控系统进行分析研究，探讨了水电站集控系统中的软硬件运行过程中存在的问题和维护情况。同时，针对设备运行稳定性不足，数据传输不稳定等问题提供了相应的解决方案，希望给后续研究提供一定程度的参考。
关键词：水电站集控中心；自动化设备；设备维护；运维
随着网路技术和自动化技术的普及，水电站的日常运行模式也从传统的由人员操控转向智能化自动化。通过网络和物联网技术，将水电站内的设备运行情况和工作环境经过采集系统输送到数据处理中心进行分析甄别，最后生成工作日志为后续的维护工作提供理论依据，以此保证水电站的运行稳定。
一、水电站运维技术及管理方式的发展
水电站的运维技术水平主要依赖于设备控制，因此良好的集控运行情况对于水电站的运维有着极大的助益。在集控技术的发展过程中，从最原始的电磁控制，到PLC控制技术，再到如今的远程集控平台，我们可以说水电站的运维技术得到的极大的发展。针对于水电站集控措施，我们根据不同集控形式进行论述：
（1）电磁技术
电磁控制技术中，常规的水电站需要配备大量的人员进行维护看守。10000KW的发电站需要依赖数十人的工作才能保证正常运行。各种操控需要人力操作，因此导致运行管理滞后，设备更新不及时同时经济效益较低。
（2）PLC控制技术
PLC控制下的水电站，可以减少大量的人员，在日常的运行维护中可以实现无人值班的工作模式。整体水电站运行人员大幅减少。同时自动化设备配备齐全，但是由于PLC自身抗干扰能力不佳的特点，对于故障分析预警和发点效率的提升还存在很大的不足之处。
（3）远程集控
依托于互联网技术，传统的PLC集控技术得到了极大的提升，通过互联网的控制能够远程时间对于水电站的各项操作，同时能够通过大数据对于水电站的故障进行分析处理，保证了电站的稳定运行。
二、水电站实现远程集控运维技术要求
1）远程集控平台：远程监控中心及水电站智能化设备、信息化系统，基于专网或互联网平台，对水电站实现“五遥”智能控制。2）设备兼容技术：集控中心的计算机监控系统设备，应具备无缝接入大多数保护、PLC、仪表。3）通讯模块化技术：支持不同网络调节下的数据接入，无线（4G）、ADSL；公网（光纤）、局域网（光纤）。4）水电站机电设备参数在线监测趋势分析技术。利用大数据分析，从而得出设备运行参数变化的原因，为设备运行方案调整、保养、维修提供决策依据。5）机组优化运行技术。根据发电计划和实时水位，系统计算出当前的开机台数，并通过调节导叶开度的方式调节机组负荷，最终达到经济优化运行的目的。6）水电站梯级调度及优化运行系统。对水库的降雨、入库和出库流量、水位等进行自动检测及趋势分析，对电站开停机调度，将最大限度的利用水能，提高发电量效果显著。7）水工建筑物安全监测、预警系统。对电站水工建筑物的变形、位移、渗流、应力等进行在线监测，全面提高对电站建筑物和周边环境如滑坡、泥石流等灾害快速、全面、准确的预报、预警，为无人值班电站提供了必要的安全保障。8）web、手机APP、微信、短信等各种方式展示和查询系统。9）生产管理系统。以设备资产管理作为核心和基础，以发电生产、运行、检修维护、生产技术、物资保障等关键业务的执行为主线同时融入电站核心设备的数据采集，显示，分析功能，为企业的管理和决策提供完整、高效、智能的数据支持。
三、水电站集控中心相关自动化设备运维对策分析——以某水电站为例
3.1基本信息
1）项目规模：15座电站，装机35台，容量16万千瓦。
2）该水电站的远程控制中心选择在交通便利的地方，当故障发生时，运维人员能够实现在1小时内达到现场进行处理。
3）远程集控中心配备了专门的监控室和机房，规模能包揽100座以内的水电站监控。
4）集控框架的建立及管理方案：
①集控中心日常值班人员为10人，日常负责对16座水电站的操作和监控。同时配备5名工程师来进行日常的故障处理和水电站的维护。
②水电站通常为无人监控，当需要有人在现场时，通常大型电站配置8名运行维护人员，小型水电站配置3名维护人员。而日常工作中，通常采用无人值班少人值守的运维模式。
3.2存在的问题
（1）设备或元件的可靠性问题
PLC控制系统具有高度的自动化和灵活性，同时具有良好的稳定性，因此被用于水电站的集控系统中。而水电站环境复杂，常常配备有高压或者超高压设备，高压带来的强电流会形成强烈的电磁效应，导致PLC系统的信号稳定受到强电磁干扰。
(2)数据通信的稳定性问题
PLC输出端措施
面对当前水电站集控中心相关自动化设备维护中存在的问题，为了提高集控中心自动化设备的运行、维护与管理成效，水电站集控中心可以从如下方面着手：
（1）合理选择现地控制设备
在现地设备的选择时， 需要选择可编程的一体化箱体控制装置。箱体装置可以保护内部系统，降低外部对系统的干扰程度。
（2）合理选择网络通信技术
综合运行成本和建设成本而言，集控中心需要根据自身需求选择网络通信技术。当集控中心监控的水电站数量较小时，可以不分主备的传输方式。接入厂站数量较大时，则需要在控制配备多台通信服务器，同过众多的通信服务器组成通信集群。保持每个服务器都处于连线状态，以此实现负载均衡性和可扩展性。
（3）精进设备分析诊断的算法
集控中心的良好运行可以为水电站日常故障提供准确的诊断方案和解决措施。对于水电站的稳定运行提供良好的保障。因此在集控中心的软件方面需要保持与时俱进的学习态度，利用大数据人工智能等技术优化诊断方案。通过先进的技术算法来实现水电站的控制和维护，给其他水电站提供良好的是示范作用。
4结语
随着科技发展，水电站运行模式转向智能化自动化，水电站集控中心借助计算机技术、网络技术等实现对站内自动化设备的远程监控与管理，在远程集控中心的应用过程中，，需要结合实际的情况来综合管控。本文，探讨了水电站集控系统中的软硬件运行过程中存在的问题和维护情况。同时，针对设备运行稳定性不足，数据传输不稳定等问题提供了相应的解决方案，同时加强诊断算法，以提高自动化设备的维护成效。
参考文献
[1]吴小芳,王申,石云.水电站远程集控及运维模式探讨[J].信息系统工程,2017(11):126.
[2]张勇.水电厂自动化设备的维护对策分析[J].低碳世界,2017(14):70-71.
[3]瞿仕强.分析农村小水电自动化设备运行现状与策略[J].科技展望,2015,25(26):127.
[4]李永丽.浅谈农村小水电自动化设备运行现状及策略[J].电子世界,2014(16):321-322.
[5]屈丹.发电厂中PLC控制系统的抗干扰措施[J].东北电力技术,2006:3.
[6]黄劲杉,姜学智等.虚拟分布式处理单元的设计与实现[J].计算机仿真,2003,20(4).