溪洛渡左岸电站监控系统功能优化及应用

张露成，夏建华，曾 昕

（溪洛渡水力发电厂，云南 永善657300）

溪洛渡电站左岸接入国家电网，右岸接入南方电网，实行一厂两调方式。左岸电站监控系统主要实现左岸电站数据采集功能，并将监控系统数据通过调度通信服务器上送至国网总调。

为进一步提高电网稳定性，保证电站监控系统数据能够稳定上送至国网总调，国网要求电站在原有通信链路上增加一条通信链路，实现数据上送双平面。同时，随着国网总调管理结构调整，国网总调成立了西南分中心，左岸电站需要将生产数据上送至国网西南分中心。

溪洛渡左岸电站根据国网总调要求和电站现场生产实际情况，需要对左岸电站监控系统功能进行优化，以满足数据上送需求，提高监控系统稳定性，保证电力生产正常进行。

1 监控系统概况

溪洛渡电站共18台机组，分别安装在左岸和右岸。左岸电站接入国家电网，右岸电站接入南方电网。电站监控系统采用两站、三网的设计结构。两站包括厂站端、现地端，其中厂站端包括监控系统服务器、交换机、网络安全设备等，现地端包括机组现地控制单元、公用设备现地控制单元。三网包括控制网、信息网和信息发布网，其中控制网负责监控系统控制命令的上传下送，为光纤环网结构；信息网负责监控系统数据信息的广播，为聚合链路结构；信息发布网通过网络安全设备与办公网络相连，方便员工查看设备生产信息。

2 结构优化设计

溪洛渡左岸电站监控系统服务器包括数据采集服务器、应用服务器、调度通信服务器、厂内通信服务器等。按照核心服务器冗余设计原则，数据采集服务器、调度通信服务器等服务器均为2台，互为主备。其中，数据采集服务器平均承担左岸电站机组LCU、公用LCU等设备的数据采集任务。数据采集服务器采集数据后，通过信息网广播的方式将监控数据发送至调度通信服务器等设备。调度通信服务器通过光纤链路，经过路由器中转将电站生产信息上送至国调。

按照前期设计，溪洛渡电站上送国网数据链路共2条：A平面链路直接上送至国网调度数据网，B平面链路上送至华中调度数据网。根据国调自动化要求，左岸电站监控系统须再开辟一条通信链路将数据上送至国网调度数据网，与A链路形成互备链路，确保在一条通信链路故障的情况下另一条通信链路能够正常传输数据，进一步提高网络安全性和稳定性。同时，由于国网内部管理结构调整，国网设立国网调度西南分中心，电站生产数据需要上送至西南分中心，满足西南调度数据网调控要求。

根据现场通信状况和外送链路情况，重新敷设或租用一条通信链路实现与国网调度冗余通信的难度较大，也不能直接与西南调度数据网相连。B平面外送链路可通过中转方式连接国网调度，实现冗余通信。通过在B平面路由器和调度通信服务器中增加永久路由，能够实现借用现有通信链路与国网调度数据网B平面、西南调度数据网进行通信，相应更改交换机、纵向加密认证装置。改造后，A平面连接国网调度数据网，B平面连接华中调度数据网、国网调度数据网、西南调度数据网。

为能够对左岸电站监控系统与国网调度数据网、西南调度数据网新增通信链路的通信情况进行有效判断，监控系统增加了通信链路状态数据点，实现通信链路状态24h监视。每台调度服务器与国网调度数据网、西南调度数据网建立多条逻辑连接链路，只要一条逻辑链路与对方保持正常通信，电站生产信息数据就能够正常上送至调度数据网，调度数据网命令也能够正常下达至电站。

3 功能优化

监控系统通过104协议与调度数据网进行通信，电站侧是104从站，调度侧是104主站。电站侧调度通信服务器通信端口保持开放连接状态，调度侧通信机根据实际情况主动选择其中某些通道与之建立连接进行通信。为保证电站监控系统数据能够正常上送至调度数据网，电站侧对通信文件进行了重新配置。

在站地址配置文件中加入国网调度数据网、西南调度数据网站地址，确保电站侧调度通信服务器与调度侧通信机能够建立连接。根据数据点特性，将电站监控系统数据分为单点遥信量、双点遥信量、遥测量、遥调量、遥控量等，不同类型数据放在不同的点表中，使得在满足通信协议的基础上，提高数据传输效率和准确性。电站侧104通信程序采用主进程加子进程模式，主进程负责与调度数据网建立通信，子进程负责与调度数据网通信机建立具体连接。当主进程启动后，子进程自动与调度通信机建立连接，并根据不同的IP地址选择不同的逻辑通道，将电站生产数据上送至调度数据网，同时接收调度数据网下达命令信息。

国网规定，国网渝鄂背靠背柔直联网工程投运后，实现西南和华中电网异步互联运行。通过仿真发现，西南异步联网运行后电网易发生全网水电机组超低频振荡。左岸电站监控系统应修改相应的模式切换方式及调节方式，适应调速器开度调节要求，从而解决超低频振荡问题。监控系统将左岸电站机组“调速器开度控制方式”、“调速器功率控制方式”、“调速器功率脉冲给定方式”、“调速器模拟量功率给定方式”更改为“调速器大网开度给定模式”、“调速器大网功率给定模式”、“调速器小网开度给定模式”、“调速器小网功率给定模式”，保留“调速器孤网运行控制方式”。当左岸电站在西南网调控制模式时，监控系统自动发令至调速器，使其运行在“调速器小网开度给定模式”；当左岸电站在国网控制模式时，监控系统自动发令至调速器，使其运行在“调速器大网功率给定模式”；同时，在监控系统画面设置“大网模式功率给定投入使能按钮”，当该按钮投入时，确保调速器开机情况下自动运行在功率控制模式，并将开机时功率给定值0发送至调速器，保证调速器运行正常。后期，运行人员可根据调度要求和现场实际情况手动调节调速器运行方式。在并网实验过程中发现，左岸电站机组运行在西南电网时，一次调频动作较频繁，与电站AGC下达指令存在冲突情况。为避免机组在一次调频动作时电站AGC下达指令导致机组开度被频繁拉扯的情况出现，当一次调频动作后，监控系统闭锁30s再接收AGC负荷调节指令，提高了调速器运行稳定性。

为进一步加强西南网调对电站机组的控制，电站AGC、AVC将纳入西南网调统一控制范围。左岸电站监控系统在AGC、AVC程序中增加站控/西南网调控制切换功能，确保其在站控模式下接受电站运行人员下达调节指令，在西南网调控制模式下接受网调下达调节指令。同时，增加在西南网调控制模式下长时间未收到网调下发调节指令，电站AGC、AVC控制模式自动切换至站控，保证AGC、AVC随时处于可控状态。

4 结束语

溪洛渡左岸电站监控系统功能优化及应用，使得电站由国网总调单一控制模式更改为可在国网总调、西南网调进行双重控制，打通了与国网总调B平面调度数据网、西南网调之间的通信链路，加强了电站与调度之间的业务联系，提高了机组可控性、可调性。通过对监控系统功能的进一步优化，调整了监控系统控制调速器的模式，初步解决了水电机组引起的电网超低频振荡问题，对其他电站有一定的借鉴推广意义。