潘冬茹
国电竹溪水电开发有限公司
摘要：本文对多河流流域的水电远程集控系统和如何使用技术实现集控系统进行研究和分析，总结多河流流域集控的意义，研究集控系统功能要求，帮助完善多河流流域远程集控系统的建设，以及提升水电厂自动化监控水平。
Reflections on the Perfect Function of Monitoring Automation of Hydropower Plant under Remote Control of Hydropower in Multi-river Basin
Pan Dongru
Guodian Zhuxi Hydropower Development Co., Ltd
Absrtact: this paper studies and analyzes the hydropower remote centralized control system in multi-river basin and how to use technology to realize centralized control system, summarizes the significance of multi-river basin centralized control, and studies the functional requirements of centralized control system. To help improve the construction of multi-river basin remote centralized control system, and improve the level of hydropower plant automation monitoring.
Keywords: multi-river basin; remote centralized control; hydropower plant; monitoring
关键词：多河流流域；远程集控；水电厂；监控
引言：水电厂是我国重要的电力来源，由于目前缺少多河流流域调控，导致有大量的水能浪费，所以需要做好多河流流域远程集控，对于提升对水能的利用效率、保证电网的稳定和提升洪峰调控水平有重要的意义。
一、多河流流域水集控意义
1.1 提升经济效益
通过设立多河流域集控系统，可以对多个流域水利系统综合调控，提高水能利用率，减少无意义的弃水，还能补充枯水期的水量，减少因为枯水、丰水所造成的矛盾。建设流域梯级电站之间的监控系统，可以让不同河流水电站联系起来，实现对水利的宏观调控，在整体上获得最合适的有优化方案，保证调控效果[1]。例如通过采集数据，获得各个水电站水库蓄水放水的流量，进行有效的径流电力补偿调节，提升对水电站群的总体控制能力。
1.2 保证电网的稳定
建设多河流流域远程集控的水电厂自动化监控系统，可以综合管理水电站群的系统调峰容量，承担起电力系统的调频、调峰任务，降低火电站等发电方式的调峰比重，从而降低总体的发电负荷，减少能耗，提升电网的稳定性。在集控中心，能够将各个水电站从总体规划的层面上进行指挥，推动水电站进行合理的负荷分配，从而从全局上实现对空载运行率的优化，降低发电耗水率的影响。
1.3 降低运营成本
多流域水电集控中心的建立，能够实现对各个电站的远程调节、测量和控制，并且提升不同水电站之间的通信效率，以便做好调度管理。在集控中心的模式下，人员可以进行大幅度精简，并且减少相关人员的值班班次，降低人员的工作压力；水电站的物料、生产备品备件也能实现共享，降低重复采购率和库存率，进一步提升生产运行成本的节约。
二、多河流流域水电集控中心功能需求
2.1 不同水电厂的联动
集控中心需要成为一个一体化的系统平台，可以对区域内的整个水电站群进行控制，各个水电站会向集控中心发布实时产生的数据和信息，实现对各个水电厂的遥测、遥控、遥调、遥视，并且要求各级电力调度机构完成发电控制和洪峰调控的功能，保证多个水电厂都能够安全运行[2]。同时，也要实现和各级电力调度机构的远程通信和联动，不断传送流域各个水电厂的生产过程信息，接收各级电力调度机构对水电厂的控制要求。
2.2 区域整体优化调度
集控中心通过获得多个流域水电站的水情测报数据，以保证对各个水电厂、水库在发电、闸门运行、雨水等情况的全过程监视和分析。工作人员可以利用集控中心进行实时信息查询、信息报警、水调报表等功能，还需要将平台和GIS系统结合，实现二维、三维GIS系统展示，提升对水库运行的管理效率，保障水库、电站安全运行，降低工作人员的工作强度。在水文观测调度工作中，集控中心需要对短期洪水的预测、中长期水文情况的分析等等，全面分析整个系统内各个水电站的功能，提高多河流流域的整体优化调度。
2.3 远程通信网络
目前，国内的多数水电站都已经建成了各自独立的安全自动化监测系统，能够对大坝进行信息采集工作。但是还需要构建起远程通信网络，使水电厂大坝的监测信息能够被输送到集控中心，实现对各种信息的展示和分类管理，从而在此基础上对多河流流域的整体安全情况作出分析评估，做好运行调度工作。
三、多河流流域水电集控中心综合自动化平台的设计
3.1 系统架构设计
对于集控中心的一体化平台，必须实现能对不同系统进行整合，保证对各种格式数据的储存，确保数据和方法之间的同步；使用国际标准的通信总线设计；明确不同系统之间数据储存、访问权限的设置；为不同模块设计好数据输出格式，保证功能性。
平台分为应用层、服务层和数据资源层。应用层中实现平台的各种功能，包括远程调控、设备状态监测、水情水调、生产信息管理等等；服务层负责服务管理，为工作人员提供各方面的支持，包括提供图形组件、报表组件等等；数据资源层负责管理数据，控制数据的实时访问，实时储存获得数据，完成数据采集的工作。
3.2 数据中心设计
系统的数据中心需要满足统一化管理平台的需求，可以对数据进行整合封装，通过将各种结构化、非结构化的数据进行封装，使其能更加高效地接入到数据中心，提升数据的应用效率[3]。其次，数据中需要包含类型、功能、服务接口等内容，在总线接收到系统的访问请求之后，自动建立起不同的分发规则。最后，不同的系统可能存在冗余数据，所以数据中心还需要对相同数据进行合并，以及消除无效数据，建立起数据的同步机制，提升系统运行效率。
3.3 图形库设计
对于整个平台，需要建立一体化的图形库，包括公共图形库、计算机远程控制图形库、水情图形库、安全监测图形库和设备状态图形库。图形库能针对远程集控、水电安全生产、水电厂机电设备管理等业务绘制矢量图标、数据变化曲线、图表等等，不仅可以增强表现能力，而且还能够利用其他系统进行图形库的进一步开发，保证所有的图标、曲线和图标都能保存在公共图源中，确保系统可以安全稳定地运行。
3.4 流域水调自动化系统设计
该系统需要做好水务的计算工作，完善常规数据的处理，并且做到数据的实时处理，加强分析工作。通过使用管理平台的一体化界面框架，能够实现对监控数据的可视化监控，展示数据列表、实时反映数据。数据库通过使用智能技术进行数据的分析和预测，能够发布警告功能，并且给出水调建议，帮助工作人员做好对多河流流域水电站的集中管理。
结束语：本文通过对多河流流域的水电站远程集控系统的数据中心设计、图形库设计、流域水调自动化系统设计等研究，不仅有利于加强水电厂之间的联系，提升区域内水利资源的优化调度水平，还可以优化多河流流域水利工程控制，确保电网安全和提高防洪效果。
参考文献：
[1]黄威. 多河流流域水电集控中心综合自动化系统平台设计与实现研究[D].广西大学,2017.
[2]谭丕成,吴东磊. 远程集控下水电厂监控自动化功能完善的思考[J]. 水电站机电技术,2020,43(02):36-38.
[3]刘骏宇. 水电站远程集控模式下H公司运营管理模式优化设计[D].长沙理工大学,2015.