远程集控下水电厂监控自动化功能完善路径

孙东贵

（甘肃电投河西水电开发有限责任公司，甘肃 张掖 734000）

引言：水电厂运行效率直接关乎到供电质量，基于社会各领域对用电总量需求较高，因此，对水电厂稳定、安全运行效果提出了更高层次的要求；基于远程集控下，完善水电厂自动化监控系统功能，可保障水电厂运行安全性，相关研究人员认为有必要深入探究水电厂监控自动化功能完善策略。

一、水电厂监控自动化系统设计分析

（一）设计模拟量

水电厂自动化监控系统中模拟量的设计，包括电气和非电气两种模拟量，在具体设计过程中，需要结合模拟量的属性对数据采集功能进行优化设计，明确设计范围，并对不同模拟量的变化状态进行分析和评估，确保在自动化监控系统模拟量设计上科学、合理。

（二）设计开关量

水电厂自动化监控系统开关量设计过程中，需要根据扫描信息采集情况，掌握开关量信息情况，设计人员，在具体设计时，主要设计中断型、非中断型开关量，确保准确无误收集保护动作相关信息。

（三）设定脉冲和数字量

设定系统脉冲和数字量方面，需要具体结合水电厂自动化监控系统实际情况，清晰化界定脉冲和数字量范围，优化两项参数的设计目标和设计范围，遵循相关的设计标准进行，并将参数指标纳入到自动化监控系统中，存储到系统资源数据库中，促使水电厂自动化监控系统安全、高效运行。

二、水电厂监控自动化系统配置分析

（一）系统硬件方面的配置

在水电厂自动化监控系统硬件配置方面，重点考虑的是水电厂实际运行需求，优化硬件设备的配置，包括服务器、操作站、通信站等，并加强基础网络建设，引入以太网等，加强系统网络的通信效果，为自动化监控系统运行提供网络技术支持。

（二）系统软件方面的配置

在配置自动化监控系统软件方面，主要应用了UNIX 编程，设计了开放式的计算机监控系统，结合系统功能设计需求，优化了采集方式、设置了遥信，确保实时将水电厂当前运行状态信息数据，上传到水电厂控制中心，进一步完成数据比对、分析和处理，有异常信息数据出现，将启动报警系统[1]。在软件设计方面，基于人性化视角出发，引入交互技术，提高了系统主接线画面的清晰度和分辨率，为水电厂控制中心相关工作人员提供了参考，便于后续工作的开展。

（三）系统数据库方面的配置

针对水电厂自动化监控系统数据库设置来说，根据系统实际运行状态，优化了数据库设计，实时采集水电厂的运行的数据信息，加强对数据信息的整合和处理，将准确的信息数据上传到监控控制中心。工作人员可进入数据库检索信息、提取信息，分析水电厂继电保护状态，是否出现跳闸故障等异常现象，并在遥测技术支持下，实现对数据库的检测，并对异常数据进行预警，保证了信息数据的完全性。

三、基于远程集控模式下分析水电厂自动化监控系统设计与完善

（一）完善水电厂自动化控制系统的必要性

1.实时监测设备运行数据

远程集控模式下，优化了水电厂自动化监测系统数据采集、监测模式，支持系统自动刷新，可实时获取到水电厂相关设备运行数据，并将获取到的数据上传到数据库中，为设备检修和运维提供了数据支撑，节约了设备维修时间，提高了故障维修效率，可短时间内恢复水电厂正常运行。

2.优化数据管理方式

水电厂自动化监控系统在远程集控模式下，强化了数据管理能效，在系统中增设了添加数据、删除数据等功能，支持远程调取和查询数据，满足数据远程传输需求，更好为后续相关工作的开展提供支持。

3.出具数据报表

水电厂远程监控系统控制的相关设备，可借助传感器对接收到的信息进行处理和转换，并准确地反映到数据报表中。远程数据库系统中的数据库，支持对历史数据的追溯，实现了历史数据和当前运行数据的比较分析，根据数据比对结果，可绘制出数据曲线图，帮助相关工作人员更好地进行数据分析，判断水电厂当前运行情况。

4.预警

当水电厂设备设施出现电流或电压安全隐患，需要及时进行处理，避免引发安全事故；在远程集控模式下，水电厂自动化监控系统，可实时监测电流、电压是否超出额定的参考值，并第一时间进行预警，精准定位故障位置，帮助相关工作人员进行故障处理。

（二）完善水电厂自动化监控系统功能

基于远程集控模式下，完善水电厂自动化监控系统功能，可进一步提高水电厂运行效率，保证经济效益。基于此，在实际设计过程中，结合水电厂实际情况，优化了调整了远程浏览功能，引入了B/S技术，进一步强化了系统数据管理和维护效果，驱动水电厂远程监控系统高效运转。

同时，加大先进技术引进力度，优化数据库设计，拓展数据库的存储量，确保在相关技术支持下，实现对数据库信息检测，保证数据准确性的同时，为数据库建设提供了安全保障。另外，在远程集控状态下，实施状态监测，引入远程运输技术，进一步提高了远程监控系统的运行效果[2]。为促使水电厂自动化监控系统实现连续监测目标，系统功能完善环节，设计人员给予系统设计需求，增设；额Base To Base等技术，保证了数据远程传输效果，实现监控系统升级和改造目标，实时获取精确的数据。

另外，在系统功能优化设计上，引入了中间技术和自动识别技术，进一步优化了数据处理方式，在技术支持下，将系统中间件和客户端进行衔接，保证了数据传输效果，达到数据交换目的，保证数据传输的通畅度。同时，在自动识别技术支撑下，及时有效地识别机组异常状态，方便人员控制，更好帮助机组运维人员制定针对性地解决措施，进而在最大程度上提高水电厂自动化监控系统运行稳定性，保证系统运行效率，均衡水电厂的经济效益和经济效益。

四、远程集控下自动化监控系统在水电厂中的具体应用

（一）监测、控制

将自动化监控系统应用在水电厂管理中，保证了水电厂的经济效益，实现对水轮机组核心部分的监测，提高了水轮机的工作效率，发挥了系统监测和控制作用，提高了水电厂经济运行效果；同时，在远程控制状态下，支持对系统初始值设置，大大提高了电度量监控准确性。

（二）安防监控功能的应用

在监控系统功能优化过程中，结合水电厂运行需要，进一步优化了安防监控系统，设计了电视安防监控系统，目的在于，将监控画面实时上传到电视安防系统中，并通过界面进行展示，在具体优化设计过程中，设计人员针基于系统运行性能和机电设备控制着手，加强系统和设备之间的衔接性，集成到统一平台上，并在网络技术支持下，促使机电设备在电视安防系统监控下运行，实时监督机电设备的运行状态，获取机电设备运行相关数据，强化了全程监督效果，便于水电厂掌握相关机电设备当前的运行状态，当机电设备发生故障时，会第一时间将故障信息上传到电视安防监控系统中，实时反映到电视界面中，便于人员采取措施，顺利推进故障检修工作的开展，最短时间内消除机电设备故障，保证水电厂相关机电设备的运行性能[3]。同时，在电视安防监控系统控制下，掌握现场工作人员的情况，提高了管理人员的管理效率，并就工作中出现的问题，给出指令，提高现场操作效率，发挥自动化监测系统的优势作用。

（三）门禁限制

远程集控模式下，对水电厂操作房门禁功能进行优化，增设了门禁限制功能，优化了自动化监控系统的性能，工作人员进入操作房前，需要进行身份识别和信息认证，系统中存储了工作人员的相关信息，因此，可在第一时间进行识别和确认，进一步提高了操作房工作效率，有效规避外部的干扰。

（四）报警系统优化

水电厂报警系统是自动化监控系统的关键部分，在具体进行优化系统功能过程中，结合远程控制需要，设置了防盗报警系统，将系统布设到水电厂核心区域，加强对盗窃的灾情风险隐患的防控。例如，在某混合性水电厂运行过程中，建设了防盗报警系统体系，将此系统布设在水电机械设备附近、变电站设备附近及输电设备周边；在变电运行期间，防盗报警系统发出警报，监控中心工作人员接收到警报信号提示后，立即前往变电站区域，检查发现，其中某个机电设备，因长期超负荷运行，散热性能下降，超出了额定的温度值，查明报警原因后，工作人员有针对性地制定了处理措施，配置了散热器，保证了设备降温效果；同时，重点加强对机电设备的监控，从根本上提高了水电厂运行安全性。

五、水电厂自动化监控系统功能完善思考

（一）项目概况

以某水电厂项目为例，在水电厂投入运营期间，安装了2台水轮发电机，引进先进的技术设备，包括自动控制设备和计算机监控系统；在水电厂实际运营过程中，结合设备、技术应用情况，不断升级改造了计算机控制系统，基于对经济成本投入的考虑，深化改造了系统输入和输出回路，保留了自动化控制系统中的控制功能，提高了水电厂整体管理水平，保证了水电厂经济效益；促使系统功能应用，逐渐向远程监控模发展[4]。因此，为最大程度上提高某水电厂运行稳定性，优化了系统机组操作流程，完善了系统操作流程，简化了监控程序，方便管理人员管控。

（二）异常故障排查

某水电厂在发展建设过程中，制定了周期性检修计划，定期开展机电设备故常排查工作，检查中发现机组出现电源故障，引发了相关的安全隐患，导致水机保护无法正常运行；为解决上述故障问题，在机组优化设计过程中，更换了机组运行方式，对轴承油泵、调速机油泵等回路输出方式进行更改，优化了的水机保护动作。基于远程集控模式下，水电厂安排了专人白天在监控中心值班，因此，在夜晚发生紧急情况时，值班人员可远程操控紧急停机按钮，有效避免了机组CPU 隐患带来的安全事故，并在远程集控模式控制下，解决了机组运行故障问题，避免轴承系统出现断油烧损情况，降低了故障隐患带来的安全隐患。

（三）完善系统功能

在完善水电厂监控自动化功能过程中，重点对控制回路的节点进行改进，在机组辅机动力回路接触器动作节点上引入了控制回路，目的在于起到保护回路的作用，进而解决机组CPU 故障问题，保证辅机整体运行效果。同时，基于远程控制模式下，引入了看门狗技术，实时进行故障检测，当故障发生时，将硬线回路接通，启动调速器紧急停机回路。另外，为保证某水电厂监控自动化功能应用效果，引进了独立的水及保护装置，支持对油位、温度及油压等信息的采集，强化了水机保护效果，保证水机保护动作可靠、安全。基于机组运行系统，存在冗余配置问题，因此，对机组主辅CPU 进行更改，确保在故障发生时，仍可有效进行切换，有效规避故障对机组运行系统产生的负面影响；方便远程集控人员操控。

基于对经济成本的考虑，积极引进了自动化制造技术等先进技术手段，加强对当前现运行监控系统的改造，进一步提高了水电厂对安全事故的防范；通过投入应用功能配置较高的控制系统，强化了对水轮发电机组及相关设备的保护，有效识别和鉴别风险点，发挥了水电厂自动化监控系统应用优势。

结论：综上所述，我国水利事业可持续发展，电厂数量不断增加，为提高水电厂运行效率，应用自动化技术，搭建了水电厂自动化监控系统，并基于远程集控模式下，优化和完善系统功能，创新了水电厂运营管理模式，在远程监控模式下，实现对水电厂的监控，驱动水电厂向智能化、数字化方向发展，经济效果显著，同时，大大提高了水电厂整体运行效果，保证了供电质量。