水利工程論文-江埡水電站無人值班的改革與實(shí)踐.doc

水利工程論文-江埡水電站無人值班的改革與實(shí)踐摘要：本文從電站的運(yùn)行實(shí)際出發(fā)主要介紹了電站自動(dòng)化設(shè)備的配置，自動(dòng)化沒備在運(yùn)行實(shí)踐中出現(xiàn)的一些問題及其解決辦法關(guān)鍵詞：水電站無人值班1引言早在二十世紀(jì)六十年代我國就開始提出提高水電站的自動(dòng)化水平逐步實(shí)現(xiàn)水電站的少人值守，然后過渡到無人值班。盡管國外己經(jīng)在水電站和變電站大量實(shí)現(xiàn)了少人值守和無人值班，但由于當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化技術(shù)不高和對(duì)我國人口眾多須解決就業(yè)問題等歷史現(xiàn)實(shí)，在當(dāng)時(shí)對(duì)水電站無人值班還是一個(gè)頗有爭議的間題。直到二十世紀(jì)九十年代，隨著改革開放的不斷深入，計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展，在我國水電站特別是大、中和流域開發(fā)的中小型水電站群采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)水電站的無人值班條件完全成熟。目前無人值班（少人值守）已在我國的水電站得到廣泛的應(yīng)用。2江埡水電站的基本情況江埡水利樞紐工程位于澧水流域一級(jí)支流溇水，是一座以防洪為主的大型水利工程，是一座完全年調(diào)節(jié)的水庫。它1994年開始動(dòng)工，2001年1月工程通過國家建設(shè)部和水利部組織的驗(yàn)收。江埡水電站為樞紐工程的一部分，裝有三臺(tái)10萬千瓦的發(fā)電機(jī)組，采用發(fā)變組接線方式三回220KV線路分別送常德市的500KV樞紐變電站崗市變電站、津市市變電站和張家界市的胡家坪變電站，一條110KV線路與江埡水電站的反調(diào)節(jié)電站關(guān)門巖水電站連接，將關(guān)門巖水電站的電能送入主網(wǎng)。江埡水電站在系統(tǒng)中主要作用是調(diào)頻和事故備用。整個(gè)樞紐工程的管理人員在開始建設(shè)時(shí)定編為600人，經(jīng)過300人、150人，目前為60人的編制。主要負(fù)責(zé)水電站的運(yùn)行、水庫防洪及調(diào)度、水庫管理和水事執(zhí)法。3水電站無人值班的保障系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)水電站無人值班（少人值守）必須具有下面幾個(gè)完善、可靠的保障系統(tǒng)。3.1人員的高素質(zhì)是實(shí)現(xiàn)水電站無人值班（少人值守的首要條件電站1995年籌建開始時(shí)，我們就按照?qǐng)?jiān)持少而精、素質(zhì)高、事業(yè)心強(qiáng)、敢于負(fù)責(zé)；具有與其工作相適應(yīng)的文化程度；做到一工多藝、一專多能的原則，招聘和培養(yǎng)員工。首先是從大、中專學(xué)校招聘學(xué)生，1996、97年分別招聘了大、中專生，然后將他們送到常規(guī)控制的水電站和自動(dòng)化程度較高的水電站進(jìn)行運(yùn)行、檢修培訓(xùn)。經(jīng)過兩年多的培訓(xùn)，1999年順利完成接機(jī)任務(wù)。3.2我站自動(dòng)化設(shè)備的配置及改造實(shí)現(xiàn)水電站無人值班，那么水電站應(yīng)有“可靠、自動(dòng)的控制系統(tǒng)，完善的保護(hù)系統(tǒng)和可靠的電源，能在最不利的惰況下保證發(fā)電機(jī)組的斷路器跳開、運(yùn)行的機(jī)組正常停運(yùn)，導(dǎo)葉前的進(jìn)水閥或快速閘門關(guān)閉。”怎樣才能算完善、可靠呢，因?yàn)槲覈两襁€沒有制定一部完整的有關(guān)無人值班（少人值守）的規(guī)范性文件或標(biāo)準(zhǔn)，也就只有通過設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)踐的不斷總結(jié)、完善來實(shí)現(xiàn)無人值班。（1）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是水電站自動(dòng)化的核心。完善、可靠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能有效地完成對(duì)機(jī)組和主設(shè)備的各項(xiàng)操作和控制，提高電站的運(yùn)行管理水平。我站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是雙重配置，也就是將上位機(jī)、前置機(jī)和下位機(jī)RTU采用嚴(yán)格要求的雙重配置。運(yùn)行中他們能自動(dòng)切換，保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行。對(duì)輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的所有模擬量、數(shù)字量進(jìn)行快速巡查，實(shí)現(xiàn)越限報(bào)警、事故順序記錄。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的起、停和各種工況轉(zhuǎn)換的控制，監(jiān)視和操作。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的有功功率和電壓的調(diào)節(jié)。對(duì)電站的機(jī)組、變壓器、開關(guān)等各種設(shè)備的異常情況迅速傳遞到控制中心或調(diào)度中心并報(bào)警，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)事故停機(jī)。自動(dòng)平穩(wěn)切換和有效、方便的人機(jī)聯(lián)系。與控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙訊、遙測(cè)功能。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還存在下列問題：不能與中心調(diào)度所實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙迅、遙測(cè)功能；ACC,AVC不能投入等。針對(duì)這些問題，我們和制造廠家一起通過采用分部處理技術(shù)和冗余技術(shù)，對(duì)LCU參數(shù)配置重新定義，井進(jìn)行了程序修改、變動(dòng)接線、現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)方試驗(yàn)?，F(xiàn)在我站實(shí)現(xiàn)了電站與中調(diào)在遠(yuǎn)方的所有操作，完成遙控、遙調(diào)、遙訊、遙測(cè)功能和AGC,AVC可靠投入運(yùn)行的電站，也滿足了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開機(jī)不成功自動(dòng)返回停機(jī)狀態(tài)的工況。（2）繼電保護(hù)裝置的雙重配置220KV、1lOKV出線的繼電保護(hù)均采用了微機(jī)雙重配置，在每一套微機(jī)配置中的主保護(hù)或后備保護(hù)又由單獨(dú)的CPU控制。發(fā)電機(jī)、變壓器組保護(hù)的每一個(gè)主保護(hù)采用一個(gè)CPU控制，一個(gè)出口回路的方式，在設(shè)計(jì)和配置上保證了保護(hù)在任何情況下都能可靠動(dòng)作。自投運(yùn)以來電站的各種主保護(hù)運(yùn)行一直是正常的。（3）勵(lì)磁系統(tǒng)的雙重配置我站勵(lì)磁系統(tǒng)采用ABB公司的雙微機(jī)可控硅勵(lì)磁裝置，它有“微機(jī)1”、“微機(jī)2”和“手動(dòng)”三種工作方式。每個(gè)微機(jī)調(diào)節(jié)器有兩種運(yùn)行方式，即：恒轉(zhuǎn)子電壓運(yùn)行方式（AVR)和恒轉(zhuǎn)子電流運(yùn)行方式（FCR）。正常情況下為恒轉(zhuǎn)子電壓運(yùn)行方式(AVR），只有在電壓采集系統(tǒng)失壓時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)將調(diào)節(jié)器運(yùn)行方式由AVR方式切自FCR方式運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)微機(jī)發(fā)生故障時(shí)，裝置自動(dòng)切換至另一微機(jī)運(yùn)行。這套裝置投運(yùn)以來，除二號(hào)發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁裝置微機(jī)發(fā)生一次故障以外，一直運(yùn)行良好，在任何失壓的情況下都能保證機(jī)組可靠運(yùn)行。（4）計(jì)算機(jī)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)水電站實(shí)現(xiàn)無人值班，在自動(dòng)裝置能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供各種運(yùn)行信息外，還要保證在正常情況下定期對(duì)設(shè)備的巡視檢查。2000年我們通過招標(biāo)采用艾因泰克公司提供的計(jì)算機(jī)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)，系統(tǒng)包括工作計(jì)算機(jī)和手持計(jì)算機(jī)兩部分，工作計(jì)算機(jī)與電站MIS系統(tǒng)連接。電氣和水工巡檢人員巡檢時(shí)必須按照規(guī)定的路線、設(shè)備進(jìn)行，利用手持機(jī)與設(shè)備上的計(jì)算機(jī)條形碼進(jìn)行對(duì)話，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷在現(xiàn)場(chǎng)直接輸入手持機(jī)，巡檢完畢后，將手持機(jī)與工作計(jì)算機(jī)連接后，巡檢信息進(jìn)入工作計(jì)算機(jī)并自動(dòng)形成表格和缺陷紀(jì)錄。表格和缺陷紀(jì)錄分級(jí)別查看與審閱，只有在經(jīng)過值長審閱，檢修維護(hù)人員將缺陷消除或確認(rèn)后才形成統(tǒng)計(jì)表格。目前我站計(jì)算機(jī)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)具備巡檢管理、缺陷管理，檢修管理和維護(hù)管理四大功能。（5）計(jì)算機(jī)在線檢測(cè)系統(tǒng)一PSTA系統(tǒng)我站在線檢測(cè)裝置在電站投產(chǎn)時(shí)一直處于癱瘓狀態(tài)，很不適應(yīng)電站少人職守?zé)o人值班）的需要，2004年開始進(jìn)行改造，去年全部完成，目前運(yùn)行良好。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器下位機(jī)柜、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的相關(guān)硬件與軟件等組成，在線檢測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象是機(jī)組的振動(dòng)、擺動(dòng)、壓力及脈動(dòng)渦殼差壓、定轉(zhuǎn)子間氣隙和機(jī)組有功、無功等工況參數(shù)。系統(tǒng)的功能包括：過濾過程、穩(wěn)定過程、故障數(shù)據(jù)、工況參數(shù)發(fā)生變化時(shí)等各種數(shù)據(jù)記錄。機(jī)組狀態(tài)變化的檢查即狀態(tài)突變的發(fā)現(xiàn)。故障和缺陷的分析與判斷。機(jī)組性能分析。對(duì)機(jī)組甩負(fù)荷、變勵(lì)磁、變負(fù)荷、變轉(zhuǎn)速和導(dǎo)葉摩擦力矩試驗(yàn)，相對(duì)、絕對(duì)效率試驗(yàn)等的分析。機(jī)組的精細(xì)檢修。通過大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和一些精確調(diào)整，可以找到機(jī)組的最優(yōu)運(yùn)行工況或明顯改善機(jī)組的運(yùn)行狀況，有效延長機(jī)組運(yùn)行壽命，降低事故率。檢修效果的評(píng)價(jià)和網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程診斷。指導(dǎo)電站機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行。狀態(tài)報(bào)告的定期制作。在線檢測(cè)的各項(xiàng)信息和曲線通過電站的MIS系統(tǒng)傳輸與分析使用。（6）水電站群控制中心的通訊接口方式目前在水電站的設(shè)計(jì)、運(yùn)行中與上級(jí)調(diào)度中心的通訊接口方式通常