浅谈数字化监控技术在某水电站管理中的应用

贾晓霞

广州市水利科学研究所，广东广州 510220

浅谈数字化监控技术在某水电站管理中的应用

贾晓霞

广州市水利科学研究所，广东广州 510220

数字化监控技术是融多媒体技术、计算机网络技术与监控技术为一体的、新兴的监控技术。本文结合某水电站所采用的数字化监控技术，详细的介绍了该项技术的应用原理及其组成，同时重点阐述该项技术在水电站能够实现较好运作的硬件设备保障。

水电站；数字化监控技术；保障措施

0 引言

数字化监控技术是融多媒体技术、计算机网络技术与监控技术为一体的、新兴的监控技术，该技术实现了计算机网络系统与监控系统这两个相互独立系统的融合。我国大部分水电站在运行管理过程中存在水资源开发能度低、抵御灾难性事故发生地手段弱、工作调度能力差等问题。面对问题的出现，将数字化监控技术引入水电站的运行管理中，已成为利用现代化管理技术提高水电站运行管理水平的必然趋势[1]。

1 工程概况

某水电站安装3台发电机组，且单机容量为35mW，总装机容量为105mW。采用两机一变扩大单元接线方式将发电机变压器组合在一起，并经2回110kV接入电网。电站按“无人值班、少人值守”的设计原则进行设计。

2 水电站的数字化监控技术

2.1 功能要求

网络是数字化水电站的实现基础，水电站采用数字化监控技术的目标是为了保证其在安全、经济的状态下运行。数字化监控技术通过融合控制、信息与仿真三大技术来实现在水电站运行控制、管理中的重要地位[2]。

水电站数字化监控技术一般要求具备以下5大功能：

1）监控运行；2）网络资源共享；3）水情调度管理；4）生产运行管理；5）公文流转。

2.2 实现过程

数字化监控技术的实现过程是：通过计算机网络将数字化监控信息传送到网络上，并将其与已有的信息融为整体，从而实现在每一台多媒体计算机上对监控信息进行管理和调用，从而提高水电站的管理水平及效率。数字化监控技术在水电站的应用已经超出了传统的水电站管理系统监控，数字化监控技术在水电站管理中的应用标志着我国水电在已迈入现代化，提升了水电站的竞争力。

3 数字化监控技术的应用

该水电站的数字化监控系统采用目前最为常用的MIS管理信息系统，所谓MIS（管理信息系统——Management Information System）系统，是由人、计算机及其外围设备三方组成的一个，能够对信息进行收集、存贮、加工、传递、维护和使用的系统。其中人与计算机组成的电站中央控制中心是负责对收集到的信息进行显示、加工及传递，并给使用者作出相应的反馈。而水电站的监控系统外围设备主要负责对水轮机组的开停机流程控制及站内油、气、水辅助系统的控制及相应数据的采集[3]。

3.1 数字化监控系统的建设目标、范围及功能

3.1.1 目标

该水电站数字化监控系统的建设目标概括为：

建立具有安全性、开放性、先进性的信息化平台，实现各部门对水电站监测实时信息与数据的高度共享；

给决策层提供有效地参考信息。

3.1.2 数字化监控系统的组成

该水电站数字化监控系统的组成主要包括：软件开发体系；网络平台体系（包括主机系统、系统软件、网络设备）；布线系统；安全体系；培训用户体系。

3.1.3 数字化监控系统的目的

该系统的功能主要是实现：网络资源高度共享；水情调度管理高效运行；生产运行管理顺利完成；公文流转快速运转。

3.2 数字化监控系统的建设框架设计

对水电站而言，数字化监控技术可广泛的应用于计算机的监控系统、闸门的监控系统、大坝的观测系统、水情的测报系统等，各管理部门均可通过数字化监控技术实时地了解机组、闸门、水库的实际运行情况，同时实现决策层对水电站的安全生产的更为全面、及时、准确的认知。

数字化监控系统能够对水电站中的设备运行过程进行全过程的控制与跟踪，了解掌握机械设备的运行状况及健康状况，一旦设备出现事故，可为设备的检修提供依据及参考数据，从而降低检修成本及维修难度，使维修工作快速高效，避免影响整个水电站的正常操作及运行工作，而造成较为严重的经济损失。

3.3 数字化监控系统运作的硬件设施保障

水电站数字化控制系统的硬件设施主要有数据库服务器、数据库、电源、网络等。其中数据库服务器是该系统的核心，数据库是系统的运作载体，不间断的电源是上述设备保持良好运转状态的前提，网络是整个系统有效、高速运行的基础及保障，四者缺一不可，相互协调，共同运行。

3.3.1 数据库服务器

数据库服务器是通过在局域网中的一台（多台）计算机运行数据库管理系统软件而构建成的服务器，它可以为为用户提供各种服务。水电站对于数据库服务器的要求一般是该数据库服务器具备高效地运行性能、扩展性能，且具有较高的稳定性。在水电站运行管理过程中实现对数据信息的快速查询过程，且数据库服务器还可根据实际管理人员的需求进行有效地查询，然后将结果反馈给管理人员。

该水电站控制中心选用的数据库服务器为：微软SQL（Structured Query Language） Server，其中SQL的意思为结构化查询语言，其主要功能就是建立同各种数据库地有效联系并使个数据80%，平均日产液由4.82m3提高到6.01m3；日产油由3.31t提高到4.01t，平均单井日增油0.70t，截止2010年2月已累计增油980t。

2 选井依据

1）地层能量充足，油层厚度较大，孔隙度、渗透率、含水饱和度较理想，初期产量较高，目前压力保持水平较高，但产量逐步下降的油井；

2）初期产量比较理想，但曾经有过酸化或压裂等井下措施，因酸液（或压裂液）与油层不配伍造成结垢乳化堵塞，产量下降的油井，或者频繁作业造成产量降低的油井；

3）采油工作制度不合理造成油层损害油井。初期产量较高，地层能量充足，但由于生产压差过大或开采速度过快，岩层结垢被破坏和固相微粒发生运移堵塞储层空间，导致产量急剧下降的油井。

3 下步建议

1）在选井选层方面，应选择固井质量良好，层间不窜。目的层与上下层有致密而较厚隔层的井。选择地层压力充足，物性较好而产液指数大幅度下降的井；

2）在施工过程中，对速敏地层控制流体注入和流出速度，以免造成地层渗透率下降。有水敏现象应尽可能用与之相配伍的水型配液；

3）靖安油田三叠系的长6层表弱酸敏、弱速敏、无水敏的储层敏感性，下步尝试对长6油层进行低密度洗井。

4 结论

油井低密度洗井工艺在长庆油田分公司第四采油厂大路沟作业区成功应用，说明低密度洗井具有增产效果显著、操作成本低的优势，满足现场大规模推广应用的需求。

[1] 黄俊英.采油应用化学[M].石油工业出版杜，1991.

[2] 洪世铎.油藏物理基础[M]石油工业出版杜，1985.

[3] 李世荣，常彦荣，等.汽化活性水洗井加挤防膨剂投转注工艺[J].油气田地面工程，2006（10）.

[TM622]

A

1674-6708（2010）18-0077-02