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[摘 要]随着现代科技的的发展，计算机监控系统在水电站得到了广泛应用。水电站自动化和监控技术的日益发展，大大提高了水电站的自动化程度和经济效益。本文介绍了水电站计算机监控系统的发展状况，分析了国内外水电站计算机监控的特点，对水电站计算机控制系统及其应用进行了探讨。
[关键词]水电站；计算机监控系统；应用探讨
中图分类号：TP277；TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0244-01
近年来，随着电力体制“厂网分开，竞价上网”改革的不断深化，计算机监控系统在水电站得到了广泛应用，水电站自动化水平和监控水平也日益提高，这就对水电站计算机监控系统的稳定可靠安全运行提出了越来越高的要求。
1.国内外水电站计算机监控技术的发展情况
水电站计算机监控系统是指整个水电站设备的控制、侧量、监视和保护均由计算机系统来完成，是实现对整个电站所有设备进行控制、侧量、监视和保护的自动控制系统。水电站计算机监控系统在国外发展较快，早在上个世纪80年代，“集成型”和“专用型”计算机监控技术就己经被应用于水电站监控。“集成型”基于可编程控器的功能分别，是通用开放型模式，技术比较成熟但是价格较高；“专用型”功能集中专用，技术不够成熟，但发展潜力很大。目前我国新建大型水电站多采用计算机控制监控系统，中小型或者运行己久的水电站则大多数使用常规控制设备。根据我国水电站的实际情况，“专用型”计算机监控系统越来是目前国内应用和研究的重点。
2.水电站计算机监控系统的结构模式
计算机监控系统应用于水电站监控的结构模式有以下几种方式：
2.1 监控系统利用一台主控计算机
水电站计算机监控系统利用一台主控计算机，实现集中式监控，配备人机联系，对外通信联系，数据存储设备，根据需要为提高系统可靠性，可以设置备用主控机。在水电站生产过程中，主控机利用I/O通道采集设备和生产运行的参数数据，继而发出控制调节的命令，经过I/O输出通道进行水电站发电技术的控制，具有可靠性高、投资少的特点，但因为控制简单，因此目前仅在机组台数少的中小型水电站使用。
2.2 监控系统利用多台计算机完成
水电站监控指标通过多台计算机完成，每一项任务或一项以上任务都由单独的计算机来完成，该系统被称为水电站计算机功能分散式监控系统。这种监控系统的实质是功能分散的监控系统，一旦其中某台计算机出现故障，仅影响某一部分功能，而其他部分功能可以正常运行。该系统的缺点是某个功能出现故障，那么全厂的这部分功能都丧失，影响很大，从而影响到系统的可靠性，因此，目前这种方式也不常用。
2.3 监控系统分中央和现地控制层
水电站计算机监控系统分为中央控制层（一般有一台或两台主机，配备人机联系设备）和现地控制层，即分层布式监控系统。中央层可以对全厂进行监控和调节，单元层则直接和生产设备相联系，采集和处理现场的数据，执行控制调节的命令，具有非常强的独立性。利用分布處理，那么各台机组的信息通过各自的控制单元进行处理，而不需要通过电缆传递信息集中处理，节省了投资。从目前情况来看，分层布式监控系统被广泛应用于水电站的计算机控制系统。
3.水电站计算机监控技术的实际应用
3.1 水电站计算机监控系统的应用原则
（1）小型水电站计算机监控系统的应用。小型水电站计算机监控系统的应用原则是：以安全、可靠性为主、经济、实用性相结合，力争提高系统的响应速度、可扩展性、可适应性，实现水电站的优化运行，减少操作人员，降低运行费用，使水电站实现远程控制操作，实现无人或少人值班。
（2）大、中型水电站计算机监控系统的应用。就大、中型水电站而言，计算机监控系统的层次结构通常分梯级调度中心层、站级监控层和现地控制层，其监控系统设计的基本技术原则是：现场监控设备应具备可用性、可扩展性、可维护性等特点；数据精度及事件响应指标，需满足电力系统的规定，达到电站实际安全生产的要求；应采用双网冗余技术，以提高系统的可靠性；分散设备故障风险，以确保设备的安全运行；降低误操作风险，确保系统供电可靠。
3.2 水电站计算机监控系统的实践意义
（1）提高水电站设备、电网运行的可靠、稳定性。计算机监控系统能快速、精准地反映水电站各设备运行的状态和参数，通过设备运行的状态和参数来判断是否正常运行，当设备处于非正常运行情况下时，控制系统将自动发出告警信号以引起操作人员的注意或处理；当水电站设备的运行出现故障时，自动控制系统能及时停机，从而避免了故障的进一步扩大，以造成水电站设备的损坏。
（2）加快水电站控制、调节过程。计算监控系统被运用于水电站，可加快水电站、机组的调节过程。水电站采用计算机监控系统的逻辑顺序控制和调节规律、计算机硬件和软件构成，计算机监控系统可根据预设的逻辑控制顺序和调节规律，快速完成各个环节的检查复核，大大加快了控制调节的过程，实现了水电站、机组的控制调节。
（3）实现水电站优化运行，力求最大的发电效益。计算机监控系统技术在水电站的广泛运用，一方面使水电站运行的自动化得以实现，大大减少了人工对设备操作的工作量，减轻了操作人员的负荷，使水电站实现了无人或少人值班，进而降低了水电站的运行及发电成本；另一方面，促使水电站优化运行功能的实现，让水电站能根据优化运行方案给机组分配有用功和无用功，以保证机组高效运行，从而最大限度地利用水能，为水电站带来直接的经济效益。
4.结论
青狮潭水力发电厂计算机监控系统在设计上充分考虑和采用先进的现代计算机监控技术，利用软硬件相结合的技术，实现了容错和冗余功能，提高了水电站监控系统的可靠性和可靠性，减少了工作量，提高了水电站的自动化水平，为最终确保实现“无人值守”、提高经济效益奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 满连，敖海清，徐锦才.小型水电站计算机监控技术[M].南京：河海大学出版社.2009.5.
[2] 谢云敏.水电站计算机监控技术[M].北京：中国水利水电出版社，2010.8.
[3] 张龙禄，白重峰.对水电站计算机控制与调节的研究[J]. 华中电力.2011，（7）：198-201.
[4] 魏石峰，张修茂，滕梅.刍议水电厂计算机监控系统的发展趋势[J]. 黑龙江水利科技，2011，（11）：202-204.
作者简介
黄嘉勇，男，1983年12月生，本科学历，现为广西壮族自治区青狮潭水力发电厂运行分场主任，电气助理工程师。
[关键词]水电站；计算机监控系统；应用探讨
中图分类号：TP277；TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0244-01
近年来，随着电力体制“厂网分开，竞价上网”改革的不断深化，计算机监控系统在水电站得到了广泛应用，水电站自动化水平和监控水平也日益提高，这就对水电站计算机监控系统的稳定可靠安全运行提出了越来越高的要求。
1.国内外水电站计算机监控技术的发展情况
水电站计算机监控系统是指整个水电站设备的控制、侧量、监视和保护均由计算机系统来完成，是实现对整个电站所有设备进行控制、侧量、监视和保护的自动控制系统。水电站计算机监控系统在国外发展较快，早在上个世纪80年代，“集成型”和“专用型”计算机监控技术就己经被应用于水电站监控。“集成型”基于可编程控器的功能分别，是通用开放型模式，技术比较成熟但是价格较高；“专用型”功能集中专用，技术不够成熟，但发展潜力很大。目前我国新建大型水电站多采用计算机控制监控系统，中小型或者运行己久的水电站则大多数使用常规控制设备。根据我国水电站的实际情况，“专用型”计算机监控系统越来是目前国内应用和研究的重点。
2.水电站计算机监控系统的结构模式
计算机监控系统应用于水电站监控的结构模式有以下几种方式：
2.1 监控系统利用一台主控计算机
水电站计算机监控系统利用一台主控计算机，实现集中式监控，配备人机联系，对外通信联系，数据存储设备，根据需要为提高系统可靠性，可以设置备用主控机。在水电站生产过程中，主控机利用I/O通道采集设备和生产运行的参数数据，继而发出控制调节的命令，经过I/O输出通道进行水电站发电技术的控制，具有可靠性高、投资少的特点，但因为控制简单，因此目前仅在机组台数少的中小型水电站使用。
2.2 监控系统利用多台计算机完成
水电站监控指标通过多台计算机完成，每一项任务或一项以上任务都由单独的计算机来完成，该系统被称为水电站计算机功能分散式监控系统。这种监控系统的实质是功能分散的监控系统，一旦其中某台计算机出现故障，仅影响某一部分功能，而其他部分功能可以正常运行。该系统的缺点是某个功能出现故障，那么全厂的这部分功能都丧失，影响很大，从而影响到系统的可靠性，因此，目前这种方式也不常用。
2.3 监控系统分中央和现地控制层
水电站计算机监控系统分为中央控制层（一般有一台或两台主机，配备人机联系设备）和现地控制层，即分层布式监控系统。中央层可以对全厂进行监控和调节，单元层则直接和生产设备相联系，采集和处理现场的数据，执行控制调节的命令，具有非常强的独立性。利用分布處理，那么各台机组的信息通过各自的控制单元进行处理，而不需要通过电缆传递信息集中处理，节省了投资。从目前情况来看，分层布式监控系统被广泛应用于水电站的计算机控制系统。
3.水电站计算机监控技术的实际应用
3.1 水电站计算机监控系统的应用原则
（1）小型水电站计算机监控系统的应用。小型水电站计算机监控系统的应用原则是：以安全、可靠性为主、经济、实用性相结合，力争提高系统的响应速度、可扩展性、可适应性，实现水电站的优化运行，减少操作人员，降低运行费用，使水电站实现远程控制操作，实现无人或少人值班。
（2）大、中型水电站计算机监控系统的应用。就大、中型水电站而言，计算机监控系统的层次结构通常分梯级调度中心层、站级监控层和现地控制层，其监控系统设计的基本技术原则是：现场监控设备应具备可用性、可扩展性、可维护性等特点；数据精度及事件响应指标，需满足电力系统的规定，达到电站实际安全生产的要求；应采用双网冗余技术，以提高系统的可靠性；分散设备故障风险，以确保设备的安全运行；降低误操作风险，确保系统供电可靠。
3.2 水电站计算机监控系统的实践意义
（1）提高水电站设备、电网运行的可靠、稳定性。计算机监控系统能快速、精准地反映水电站各设备运行的状态和参数，通过设备运行的状态和参数来判断是否正常运行，当设备处于非正常运行情况下时，控制系统将自动发出告警信号以引起操作人员的注意或处理；当水电站设备的运行出现故障时，自动控制系统能及时停机，从而避免了故障的进一步扩大，以造成水电站设备的损坏。
（2）加快水电站控制、调节过程。计算监控系统被运用于水电站，可加快水电站、机组的调节过程。水电站采用计算机监控系统的逻辑顺序控制和调节规律、计算机硬件和软件构成，计算机监控系统可根据预设的逻辑控制顺序和调节规律，快速完成各个环节的检查复核，大大加快了控制调节的过程，实现了水电站、机组的控制调节。
（3）实现水电站优化运行，力求最大的发电效益。计算机监控系统技术在水电站的广泛运用，一方面使水电站运行的自动化得以实现，大大减少了人工对设备操作的工作量，减轻了操作人员的负荷，使水电站实现了无人或少人值班，进而降低了水电站的运行及发电成本；另一方面，促使水电站优化运行功能的实现，让水电站能根据优化运行方案给机组分配有用功和无用功，以保证机组高效运行，从而最大限度地利用水能，为水电站带来直接的经济效益。
4.结论
青狮潭水力发电厂计算机监控系统在设计上充分考虑和采用先进的现代计算机监控技术，利用软硬件相结合的技术，实现了容错和冗余功能，提高了水电站监控系统的可靠性和可靠性，减少了工作量，提高了水电站的自动化水平，为最终确保实现“无人值守”、提高经济效益奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 满连，敖海清，徐锦才.小型水电站计算机监控技术[M].南京：河海大学出版社.2009.5.
[2] 谢云敏.水电站计算机监控技术[M].北京：中国水利水电出版社，2010.8.
[3] 张龙禄，白重峰.对水电站计算机控制与调节的研究[J]. 华中电力.2011，（7）：198-201.
[4] 魏石峰，张修茂，滕梅.刍议水电厂计算机监控系统的发展趋势[J]. 黑龙江水利科技，2011，（11）：202-204.
作者简介
黄嘉勇，男，1983年12月生，本科学历，现为广西壮族自治区青狮潭水力发电厂运行分场主任，电气助理工程师。