5.3.2、電能量監(jiān)測系統(tǒng)

水電廠中每臺發(fā)電機、每條線路甚至每臺主變都安裝了電度量表，傳統(tǒng)的電度量采集一般采用由電度量表輸出電度量脈沖到計算機監(jiān)控系統(tǒng)的方式來實現(xiàn)的，由于監(jiān)控系統(tǒng)的設備環(huán)節(jié)比較多，在監(jiān)控系統(tǒng)中必須設定電度量初值，一旦有設備退出工作或工作不正常，電度量測量就有誤差或以前的測量值丟失，需要重新設定其初值，這種方法實際上無法保證電度量監(jiān)測的結果正確性，而且維護的工作量也很大。

目前，市場上有一種智能電度量表，它具有智能通信接口。這種電度量表能完整地保存電度量數(shù)據(jù)，并隨時可以通過通信接口取得電度量數(shù)據(jù)。因此，以這種電度量表為基礎，通過電度量表的通信接口，回聚在一起，配備歷史數(shù)據(jù)管理功能的計算機就可以形成電度量監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可以相對獨立，也可以與監(jiān)控系統(tǒng)互相通信，實現(xiàn)信息共享，為水電廠運行管理提供可靠依據(jù)。

5.3.3、效率檢測系統(tǒng)

水輪機效率的實時監(jiān)測對電站的經濟運行有著重要的作用。水輪機的在線監(jiān)測既可用于水電廠機組在安裝竣工或大修結束后的現(xiàn)場驗收試驗，以便檢查設計、制造、安裝和檢修質量是否滿足要求，又能通過對機組運行性能進行長期連續(xù)監(jiān)測，提供在不同的水流和工況條件下水輪機性能的實時數(shù)據(jù)，為確定電廠經濟運行中的開機臺數(shù)和負荷優(yōu)化分配以及機組的狀態(tài)檢修等提供參考。因此，水輪機效率在線檢測一直是實現(xiàn)電廠經濟技術指標考核和經濟運行的一個重大科技攻關課題。但是多年來，一方面由于流量的在線檢測技術還未能得到廣泛的推廣應用，另外，由于種種原因的限制，也使效率測試難以在電廠發(fā)揮其應有的作用。因此盡管隨著計算機、通信、信息及測控等一系列新技術的迅速發(fā)展和在電廠的廣泛應用，給效率在線檢測項目的開發(fā)提供了成熟的技術基礎。當前，以廠網分開為基礎的電力體制改革方案已經出臺，電力市場競價上網亦將成為必然的發(fā)展趨勢。因此，在保證安全運行，滿足電力系統(tǒng)要求的基礎上，不斷提高水資源利用率和設備可用率，減少運行和維護費用，已成為每個電廠迫切需要開展的工作。

5.3.4、運行人員培訓仿真系統(tǒng)

計算機監(jiān)控系統(tǒng)面對著實際的運行設備，肯定不能在上面隨意操作，否則會出現(xiàn)誤操作行為，造成事故，任何水電廠都不希望出現(xiàn)這種情況。那么一些操作不熟煉或新來的運行人員，如何讓他們盡快熟悉環(huán)境，提高操作水平，進入角色。除了可以進行培訓、實習、考試等形式熟悉業(yè)務外，應該有一個讓運行人員實際動手操作的培訓仿真系統(tǒng)。培訓仿真系統(tǒng)可作為對監(jiān)控系統(tǒng)的補充，任何重要的控制操作或復雜的操作，應該在培訓仿真系統(tǒng)上驗證一次，保證操作的完整性和正確性，確保水電廠運行的安全。

5.3.5、狀態(tài)檢修系統(tǒng)

這是水電廠熱門的課題，設備狀態(tài)檢修和設備運行壽命評估，既是設備檢修工作發(fā)展的必然趨勢，也是一項技術性很強的系統(tǒng)工程。狀態(tài)檢測主要利用現(xiàn)代化先進的檢測設備和分析技術對水電廠主設備的某些關鍵部位的參量，如：機組的振動和擺度，發(fā)電機絕緣，定子局部放電，變壓器絕緣等數(shù)據(jù)進行在線實時采集和監(jiān)視，經過集合了現(xiàn)場積累的運行、檢修、試驗資料和專家經驗的智能(專家)系統(tǒng)綜合分析，從而對設備可能存在的機械、水力、電氣等問題作出一個貼近實際的評估。

要作出一個較準確的評估目前尚有很大的難度，國內外都已做了大量的嘗試性工作，取得了一定的經驗。在實施中，它也作為一個相對獨立的系統(tǒng)，但目前國內大多數(shù)水電廠都有了較完善的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，集聚了大量監(jiān)測設備，從節(jié)省投資與實際應用的角度來看，狀態(tài)檢修系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間有大量的數(shù)據(jù)需要共享，在考慮狀態(tài)檢修系統(tǒng)時應與已建成的監(jiān)控系統(tǒng)作統(tǒng)籌考慮，使兩者有機地結合起來，既可省去一些重復部件的投資，又可以使運行管理人員在執(zhí)行實時生產控制時，隨時監(jiān)視到生產設備的健康狀態(tài)，讓健康狀態(tài)良好的設備充分發(fā)揮潛力，讓處于亞健康狀態(tài)的設備減荷承擔適當?shù)墓ぷ髫摵桑尳】禒顟B(tài)有問題或趨于出問題的設備及時得到維修。

5.3.6、 生產管理系統(tǒng)

目前，雖然許多電廠都有了功能較完善的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，但因種種原因還有部分現(xiàn)場設備的監(jiān)測信號無法輸入到監(jiān)控系統(tǒng)中完成自動監(jiān)視。所以設備的巡檢工作是必不可少的。為了加強巡檢工作的管理和提高巡檢工作的質量，可通過生產管理信息子系統(tǒng)，在當班巡檢人員出發(fā)前開列出巡檢路線，查看設備運行情況，記錄設備運行參數(shù)，巡檢工作完成后,輸入相關設備運行參數(shù)等信息傳輸至生產管理信息系統(tǒng)，進行分析對比，并記入歷史數(shù)據(jù)庫備查。

按照技術規(guī)程要求，電廠在執(zhí)行設備操作或維護時必須辦理相應的一次、二次工作票。這些工作也可以借助生產管理信息子系統(tǒng)來完成。各相關部門計算機連入該系統(tǒng)的網絡后，就不必拿著工作票來回去簽票、消票了。它完全成了數(shù)字化傳輸，省時省力，并可隨時對簽票、消票的詳情進行實時和歷史的查詢。

生產管理信息系統(tǒng)完成的工作還包括：運行值長日志，智能操作票(可由生產管理信息子系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，進行分析，并經過安全閉鎖條件檢查)，設備缺陷管理，運行臺帳等。

5.3.7、智能電話報警服務系統(tǒng)

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)產生的報警信號，按照告警信號的優(yōu)先級別和被通知者的處理優(yōu)先級，提供實時智能報警通知，把生產現(xiàn)場發(fā)生的事件經過智能化的處理，通過內部通信系統(tǒng)、電話、尋呼、移動通信等多種通信手段，以最快的速度把報警信息傳遞給相關的人員，以便他們及時作出對事件的響應。它不僅是一個智能的可通過各種通訊工具報警的系統(tǒng)，而且還是一個功能強大的交互式語音信息服務中心，無論何時何地通過電話撥入系統(tǒng)可以了解到他所關心的生產設備的運行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還提供豐富靈活的組態(tài)界面，讓維護人員或操作人員通過組態(tài)界面方便地進行各種用戶要求的定義，實現(xiàn)各種復雜的功能。

上面提及的系統(tǒng)都是同現(xiàn)有計算機監(jiān)控系統(tǒng)密切相關的系統(tǒng)，根據(jù)具體情況，可配置成相對獨立的系統(tǒng)，通過高速網絡與計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。也可配置成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)。它提供了水電廠從最基礎的數(shù)據(jù)采集和設備控制直到面向電力市場的經濟運行決策的一整套完善服務功能，支持發(fā)電廠生產的現(xiàn)代管理更上一個新臺階。

6、水電廠"無人值班"或"少人值守"的技術條件

無人值班相對于有人值班而言就是要讓自動化系統(tǒng)來完成值班人員日常的工作，包括定時巡視運行設備，記錄各設備有關參數(shù)和相關事件，按操作票形式進行設備的正常操作，發(fā)生事故或故障時，進行反事故處理，采取有效措施，防止事故擴大等工作。實現(xiàn)比有人值班更迅速、更可靠、更安全的運行方式。雖然自動化系統(tǒng)具有一定的反事故處理能力，在局部范圍內起到防止事故擴大的特點，但是事故或故障的出現(xiàn)原因是非常復雜的，少數(shù)可以通過一定的處理恢復，但大多數(shù)是無法迅速恢復，并需要檢修維護人員及時前往現(xiàn)場認真分析處理。因此水電廠"無人值班"或"少人值守"必須具備以下幾個條件：

6.1、具有計算機監(jiān)控系統(tǒng)

計算機監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)"無人值班"或"少人值守"的一個非常重要的系統(tǒng)。它具有采用水電廠的機組、輔機、油水風系統(tǒng)、主變、開關站、公用設備、廠用電系統(tǒng)以及各種閘門等的電氣量、開入量、溫度量、壓力、液位、流量等輸入信號，完成各種生產流程，如開停機、分合開關等順序控制，機組有功功率和無功功率的調節(jié)，AGC、AVC，以及其他設備的操作控制。同時監(jiān)控系統(tǒng)還具有豐富的人機界面，防誤操作的措施和一定的反事故處理能力。

6.2、具有遠程控制、調節(jié)功能

監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有現(xiàn)地的各種監(jiān)視、操作和控制功能，而且要具有能與遠方控制系統(tǒng)通信能力，上送有關信息，接收遠方控制系統(tǒng)的命令來實現(xiàn)遠程控制和調節(jié)。

6.3、具有ON-CALL功能

現(xiàn)場運行的設備一旦出現(xiàn)事故或故障時，就需要維護人員立即前往現(xiàn)場，了解事故或故障現(xiàn)象，分析事故或故障原因，及時排除事故或故障。如何使維護人員甚至領導能及時、準確、詳細的掌握事故或故障信息，這就是無人值班水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)必須具備的功能：ON-CALL功能，可以通過電話、呼機或手機發(fā)布呼叫信息或手機短信息。

總之，水電廠通過開發(fā)自動化系統(tǒng)，能夠提高設備的整體健康水平，保證設備的安全穩(wěn)定運行，為"無人值班"或"少人值守"奠定基礎。

[參考文獻]

《水電自動化與大壩觀測》2002年