水利工程論文-江埡水電站無人值班的改革與實踐摘要：本文從電站的運行實際出發(fā)主要介紹了電站自動化設(shè)備的配置，自動化沒備在運行實踐中出現(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化水平逐步實現(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現(xiàn)了少人值守和無人值班，但由于當(dāng)時的自動化技術(shù)不高和對我國人口眾多須解決就業(yè)問題等歷史現(xiàn)實，在當(dāng)時對水電站無人值班還是一個頗有爭議的間題。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算機(jī)監(jiān)控技術(shù)等技術(shù)來實現(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年開始動工，2001年1月工程通過國家建設(shè)部和水利部組織的驗收。江埡水電站為樞紐工程的一部分，裝有三臺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。整個樞紐工程的管理人員在開始建設(shè)時定編為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)要實現(xiàn)水電站無人值班（少人值守）必須具有下面幾個完善、可靠的保障系統(tǒng)。3.1人員的高素質(zhì)是實現(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，我們就按照堅持少而精、素質(zhì)高、事業(yè)心強、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化程度較高的水電站進(jìn)行運行、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我站自動化設(shè)備的配置及改造實現(xiàn)水電站無人值班，那么水電站應(yīng)有“可靠、自動的控制系統(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、運行的機(jī)組正常停運，導(dǎo)葉前的進(jìn)水閥或快速閘門關(guān)閉?！痹鯓硬拍芩阃晟啤⒖煽磕?，因為我國至今還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)計和運行實踐的不斷總結(jié)、完善來實現(xiàn)無人值班。（1）計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是水電站自動化的核心。完善、可靠的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能有效地完成對機(jī)組和主設(shè)備的各項操作和控制，提高電站的運行管理水平。我站計算機(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。運行中他們能自動切換，保證機(jī)組安全可靠運行。對輸入計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的所有模擬量、數(shù)字量進(jìn)行快速巡查，實現(xiàn)越限報警、事故順序記錄。實現(xiàn)對機(jī)組的起、停和各種工況轉(zhuǎn)換的控制，監(jiān)視和操作。實現(xiàn)對機(jī)組的有功功率和電壓的調(diào)節(jié)。對電站的機(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)度中心并報警，同時能實現(xiàn)事故停機(jī)。自動平穩(wěn)切換和有效、方便的人機(jī)聯(lián)系。與控制中心計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙訊、遙測功能。運行中發(fā)現(xiàn)，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還存在下列問題：不能與中心調(diào)度所實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙迅、遙測功能；ACC,AVC不能投入等。針對這些問題，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LCU參數(shù)配置重新定義，井進(jìn)行了程序修改、變動接線、現(xiàn)場和遠(yuǎn)方試驗?，F(xiàn)在我站實現(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、遙測功能和AGC,AVC可靠投入運行的電站，也滿足了計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)開機(jī)不成功自動返回停機(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)又由單獨的CPU控制。發(fā)電機(jī)、變壓器組保護(hù)的每一個主保護(hù)采用一個CPU控制，一個出口回路的方式，在設(shè)計和配置上保證了保護(hù)在任何情況下都能可靠動作。自投運以來電站的各種主保護(hù)運行一直是正常的。（3）勵磁系統(tǒng)的雙重配置我站勵磁系統(tǒng)采用ABB公司的雙微機(jī)可控硅勵磁裝置，它有“微機(jī)1”、“微機(jī)2”和“手動”三種工作方式。每個微機(jī)調(diào)節(jié)器有兩種運行方式，即：恒轉(zhuǎn)子電壓運行方式（AVR)和恒轉(zhuǎn)子電流運行方式（FCR）。正常情況下為恒轉(zhuǎn)子電壓運行方式(AVR），只有在電壓采集系統(tǒng)失壓時，計算機(jī)自動將調(diào)節(jié)器運行方式由AVR方式切自FCR方式運行。當(dāng)一臺微機(jī)發(fā)生故障時，裝置自動切換至另一微機(jī)運行。這套裝置投運以來，除二號發(fā)電機(jī)組的勵磁裝置微機(jī)發(fā)生一次故障以外，一直運行良好，在任何失壓的情況下都能保證機(jī)組可靠運行。（4）計算機(jī)自動巡檢系統(tǒng)水電站實現(xiàn)無人值班，在自動裝置能及時、準(zhǔn)確地提供各種運行信息外，還要保證在正常情況下定期對設(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算機(jī)自動巡檢系統(tǒng)，系統(tǒng)包括工作計算機(jī)和手持計算機(jī)兩部分，工作計算機(jī)與電站MIS系統(tǒng)連接。電氣和水工巡檢人員巡檢時必須按照規(guī)定的路線、設(shè)備進(jìn)行，利用手持機(jī)與設(shè)備上的計算機(jī)條形碼進(jìn)行對話，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷在現(xiàn)場直接輸入手持機(jī)，巡檢完畢后，將手持機(jī)與工作計算機(jī)連接后，巡檢信息進(jìn)入工作計算機(jī)并自動形成表格和缺陷紀(jì)錄。表格和缺陷紀(jì)錄分級別查看與審閱，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)計表格。目前我站計算機(jī)自動巡檢系統(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）計算機(jī)在線檢測系統(tǒng)一PSTA系統(tǒng)我站在線檢測裝置在電站投產(chǎn)時一直處于癱瘓狀態(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，在線檢測系統(tǒng)的監(jiān)測對象是機(jī)組的振動、擺動、壓力及脈動渦殼差壓、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。對機(jī)組甩負(fù)荷、變勵磁、變負(fù)荷、變轉(zhuǎn)速和導(dǎo)葉摩擦力矩試驗，相對、絕對效率試驗等的分析。機(jī)組的精細(xì)檢修。通過大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和一些精確調(diào)整，可以找到機(jī)組的最優(yōu)運行工況或明顯改善機(jī)組的運行狀況，有效延長機(jī)組運行壽命，降低事故率。檢修效果的評價和網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程診斷。指導(dǎo)電站機(jī)組的優(yōu)化運行。狀態(tài)報告的定期制作。在線檢測的各項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、運行中與上級調(diào)度中心的通訊接口方式通常