雅鲁藏布江干流新建大型水电站与远程集控中心同步投运创新探索

谢禹晨　文杰　徐艳美

摘要：自二十世纪九十年代以来我国水电进入远程集控时代， ZM电站为了节约成本，提高运行管理，从实际需求出发，以建设国内先进的集控中心系统为目标，借鉴国内外先进技术，取消在各站设置相对独立的厂站层控制中心，直接建设远程集控中心，并在电站投运时同时投运远程集控中心。大大减少了建设成本，降低了企业在后勤保障等方面的资金投入，同时也利于梯级电站实行统一的运行管理，优化生产调度，对人员生产和生活条件也将起到极大的改善作用，为员工提供更完善、更优质的服务。

关键词：水电站、远程集控、计算机监控

一、 远程集控中心与新建大型电站同步投运实施存在的问题分析

目前比较普遍的监控系统组网方式为每个电站均设置相对独立的厂站层控制中心，调度或梯级集控中心设置独立的调度控制中心，两者通过窄带通信通道进行互联。各个电站的计算机监控系统和集控中心的计算机监控系统等均是配置齐全、功能完整的独立的监视、控制系统。

问题一：以往的设计方式对雅鲁藏布江流域的三个梯级电站和梯级集控中心进行设计，需配置的工作站数量、软件开发费用、编程工作量、备品备件的数量。

问题二：人工成本投入，运行人员数量、系统维护人员数量，以及由此产生的相应的管理费和人工费等，均会明显增多。

二、 远程集控中心与新建大型电站同步投运实施方法与成果

（一）远程监控系统构成

华能ZM电站山南集控中心目前已接入ZM电站投运机组，作为实现ZM电站多台机组统一运行管理，保证电站安全、稳定、可靠运行的必要技术手段，其主要技术是采集机组现地LCU单元数据，上传到上位机在集控中心的集成，完成遥测、遥信、遥调、遥控使运行人员在远方实现对各台机组的操作与监控。

流域的计算机监控系统采用全开放式分层分布结构，监控功能和实时数据均分布到各个现地控制单元中，三个梯级电站内的各个现地控制单元通过交换机和光缆，构成一个站内双星型100Mbps以太网，并与站内2台主干网交换机相连。各电站内主干网络中的2台工业级三层交换机与藏木扩大厂站中控室的2台1000M主干网三层交换机通过光缆通道相连构成流域内双环型1000Mbps以太网。

（二）人员、设施设备准备

为实现远程集控中心与机组的同步投运，加强对运行维护人员的培训，对设备设施的各项检查以及运维人员与设备的磨合等。从ZM电站运维人员的实际出发，电站运维人员大多是刚毕业的大学生，生产经验相对不足，业务水平相对不够。电厂长期开展培训工作，包括在系统内的生产培训、厂内的脱产培训、师带徒培训、专项培训、厂家培训等一系列内容丰富的培训。电站运维人员在经过这些培训后，其业务水平显著提升，生产经验也日渐丰富，为远程集控与新建藏木水电站同步投运的无缝接机工作奠定了坚实基础。

（三）多通道数据通讯，提高可靠性

ZM电站单机容量较大，属于大型电站，在西藏电力系统中占有重要地位。但是由于ZM电站厂房面积较大，机电设备布置分散，控制对象较多且复杂，因此如何可靠完成整个电站的安全监控，确保整个电站和电力系统的稳定运行无疑成为了电站建设初期工作的重中之重，为此ZM电站采用双通道的冗余工业以太网络以确保数据传输的可靠，采用集控双服务器数据冗余存储确保数据可靠存储和操作指令可靠执行。此外，在厂站层配置1套服务器兼操作员站对电站设备状态进行记录、监视、控制，作为集控的备用调控设备，保证了设备的安全可靠运行。

此外，现地控制单元采用冗余配置的控制CPU并单独配置管理CPU，使其具备强大的独立运行能力，在脱离电厂级的状态下能独立运行，完成其监控范围内的实时数据采集、处理、趋势分析、设定值修改、设备工况转换调节等任务，扫描周期短，处理速度快，有容错纠错能力，并带有其监控范围内完整的数据库。

计算机监控系统通过通信网关机与西藏自治区电力调度中心的调控系统进行远动通信，满足西藏自治区电力调度中心的通信要求，上送调度中心所需的电站信息，并接受其下达的控制指令以及AGC、AVC设定值等。此外，其上位机操作步骤按“选择-返校-执行”的方式进行，并且每一步骤都有严格的软件进行校核、检错和安全闭锁，硬件方面也有防误措施。

ZM电站计算机监控系统所具有得到多种调控方式，满足电厂安全运行的需要，也保证了控制和调节的正确、可靠。

（四）节约成本、一步到位

国内很多水电站在前几年开展无人值班（少人值守）實践的基础上，经过多年的不懈努力和探索，远程控制运行管理不断向前推进。一些成熟的大型水电站远程集控方面已经积累了成熟的经验，自动控制技术、运行管理水平、劳动生产效率已有了很高的水平，代表了未来水电站运行管理的发展方向。集控中心同步接机，一方面减少了对现场大量用人的需求，目前ZM电站现场只设有应急值班室，用于集控中心通讯全部中断，把控制权限切换至厂站层的应急方案。以应急值班室代替造价昂贵的现场运行控制中心。另一方面在一定程度上节约远方切换至现场的控制时间，为现场检修提供保障，为西藏地区提供安全可靠的供电。

电站结合西藏电网下发的发电计划情况兼顾水库调度需求可完全匹配电网的发电需求。集控中心通过统一平台管理发电计划;在整个发电计划的流转过程中均使用程序自动流转，满足了电调自动化安全快捷两个方面的需求;方便数据的核对与电价的计算。

社会经济的进步对改善职工工作环境，提高生活质量提出了更高的要求，在随着电力系统技术的不断发展进步以及设备、人员管理等各方面条件的相对成熟，电站将这种运行管理方式在西藏地区率先开启，并将主导整个地区产业的转变。电站通过远程集控减少了运行维护人员的数量，同时也精简了班组人员，在远程集控高可靠性的保障下，每个运行值班2-3人，大大的节约了劳动资源成本。同时，这种生产模式也是“以人为本”的一种体现。

随着市场经济的蓬勃发展，迫切需求提高水电厂管理用人效率，而实行集中控制的运行管理模式不仅能减少大量运行人员数量，降低运营成本，而且各种信息更加集中便于计算机综合分析，有利于优化调度和负荷的优化分配。目前，藏木水电站的监控系统已实现远程监视、控制调节、故障告警、事件记录等功能。这样既改善了运行人员的值班环境同时也大大减少了运维费用，提高了电站的运维水平。