淺談數(shù)字化監(jiān)控技術在某水電站管理中的應用

賈曉霞

廣州市水利科學研究所，廣東廣州 510220

淺談數(shù)字化監(jiān)控技術在某水電站管理中的應用

賈曉霞

廣州市水利科學研究所，廣東廣州 510220

數(shù)字化監(jiān)控技術是融多媒體技術、計算機網(wǎng)絡技術與監(jiān)控技術為一體的、新興的監(jiān)控技術。本文結合某水電站所采用的數(shù)字化監(jiān)控技術，詳細的介紹了該項技術的應用原理及其組成，同時重點闡述該項技術在水電站能夠實現(xiàn)較好運作的硬件設備保障。

水電站；數(shù)字化監(jiān)控技術；保障措施

0 引言

數(shù)字化監(jiān)控技術是融多媒體技術、計算機網(wǎng)絡技術與監(jiān)控技術為一體的、新興的監(jiān)控技術，該技術實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)這兩個相互獨立系統(tǒng)的融合。我國大部分水電站在運行管理過程中存在水資源開發(fā)能度低、抵御災難性事故發(fā)生地手段弱、工作調度能力差等問題。面對問題的出現(xiàn)，將數(shù)字化監(jiān)控技術引入水電站的運行管理中，已成為利用現(xiàn)代化管理技術提高水電站運行管理水平的必然趨勢[1]。

1 工程概況

某水電站安裝3臺發(fā)電機組，且單機容量為35mW，總裝機容量為105mW。采用兩機一變擴大單元接線方式將發(fā)電機變壓器組合在一起，并經(jīng)2回110kV接入電網(wǎng)。電站按“無人值班、少人值守”的設計原則進行設計。

2 水電站的數(shù)字化監(jiān)控技術

2.1 功能要求

網(wǎng)絡是數(shù)字化水電站的實現(xiàn)基礎，水電站采用數(shù)字化監(jiān)控技術的目標是為了保證其在安全、經(jīng)濟的狀態(tài)下運行。數(shù)字化監(jiān)控技術通過融合控制、信息與仿真三大技術來實現(xiàn)在水電站運行控制、管理中的重要地位[2]。

水電站數(shù)字化監(jiān)控技術一般要求具備以下5大功能：

1）監(jiān)控運行；2）網(wǎng)絡資源共享；3）水情調度管理；4）生產(chǎn)運行管理；5）公文流轉。

2.2 實現(xiàn)過程

數(shù)字化監(jiān)控技術的實現(xiàn)過程是：通過計算機網(wǎng)絡將數(shù)字化監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡上，并將其與已有的信息融為整體，從而實現(xiàn)在每一臺多媒體計算機上對監(jiān)控信息進行管理和調用，從而提高水電站的管理水平及效率。數(shù)字化監(jiān)控技術在水電站的應用已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的水電站管理系統(tǒng)監(jiān)控，數(shù)字化監(jiān)控技術在水電站管理中的應用標志著我國水電在已邁入現(xiàn)代化，提升了水電站的競爭力。

3 數(shù)字化監(jiān)控技術的應用

該水電站的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)采用目前最為常用的MIS管理信息系統(tǒng)，所謂MIS（管理信息系統(tǒng)——Management Information System）系統(tǒng)，是由人、計算機及其外圍設備三方組成的一個，能夠對信息進行收集、存貯、加工、傳遞、維護和使用的系統(tǒng)。其中人與計算機組成的電站中央控制中心是負責對收集到的信息進行顯示、加工及傳遞，并給使用者作出相應的反饋。而水電站的監(jiān)控系統(tǒng)外圍設備主要負責對水輪機組的開停機流程控制及站內油、氣、水輔助系統(tǒng)的控制及相應數(shù)據(jù)的采集[3]。

3.1 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的建設目標、范圍及功能

3.1.1 目標

該水電站數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的建設目標概括為：

建立具有安全性、開放性、先進性的信息化平臺，實現(xiàn)各部門對水電站監(jiān)測實時信息與數(shù)據(jù)的高度共享；

給決策層提供有效地參考信息。

3.1.2 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的組成

該水電站數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的組成主要包括：軟件開發(fā)體系；網(wǎng)絡平臺體系（包括主機系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡設備）；布線系統(tǒng)；安全體系；培訓用戶體系。

3.1.3 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的目的

該系統(tǒng)的功能主要是實現(xiàn)：網(wǎng)絡資源高度共享；水情調度管理高效運行；生產(chǎn)運行管理順利完成；公文流轉快速運轉。

3.2 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的建設框架設計

對水電站而言，數(shù)字化監(jiān)控技術可廣泛的應用于計算機的監(jiān)控系統(tǒng)、閘門的監(jiān)控系統(tǒng)、大壩的觀測系統(tǒng)、水情的測報系統(tǒng)等，各管理部門均可通過數(shù)字化監(jiān)控技術實時地了解機組、閘門、水庫的實際運行情況，同時實現(xiàn)決策層對水電站的安全生產(chǎn)的更為全面、及時、準確的認知。

數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)能夠對水電站中的設備運行過程進行全過程的控制與跟蹤，了解掌握機械設備的運行狀況及健康狀況，一旦設備出現(xiàn)事故，可為設備的檢修提供依據(jù)及參考數(shù)據(jù)，從而降低檢修成本及維修難度，使維修工作快速高效，避免影響整個水電站的正常操作及運行工作，而造成較為嚴重的經(jīng)濟損失。

3.3 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運作的硬件設施保障

水電站數(shù)字化控制系統(tǒng)的硬件設施主要有數(shù)據(jù)庫服務器、數(shù)據(jù)庫、電源、網(wǎng)絡等。其中數(shù)據(jù)庫服務器是該系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的運作載體，不間斷的電源是上述設備保持良好運轉狀態(tài)的前提，網(wǎng)絡是整個系統(tǒng)有效、高速運行的基礎及保障，四者缺一不可，相互協(xié)調，共同運行。

3.3.1 數(shù)據(jù)庫服務器

數(shù)據(jù)庫服務器是通過在局域網(wǎng)中的一臺（多臺）計算機運行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件而構建成的服務器，它可以為為用戶提供各種服務。水電站對于數(shù)據(jù)庫服務器的要求一般是該數(shù)據(jù)庫服務器具備高效地運行性能、擴展性能，且具有較高的穩(wěn)定性。在水電站運行管理過程中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的快速查詢過程，且數(shù)據(jù)庫服務器還可根據(jù)實際管理人員的需求進行有效地查詢，然后將結果反饋給管理人員。

該水電站控制中心選用的數(shù)據(jù)庫服務器為：微軟SQL（Structured Query Language） Server，其中SQL的意思為結構化查詢語言，其主要功能就是建立同各種數(shù)據(jù)庫地有效聯(lián)系并使個數(shù)據(jù)80%，平均日產(chǎn)液由4.82m3提高到6.01m3；日產(chǎn)油由3.31t提高到4.01t，平均單井日增油0.70t，截止2010年2月已累計增油980t。

2 選井依據(jù)

1）地層能量充足，油層厚度較大，孔隙度、滲透率、含水飽和度較理想，初期產(chǎn)量較高，目前壓力保持水平較高，但產(chǎn)量逐步下降的油井；

2）初期產(chǎn)量比較理想，但曾經(jīng)有過酸化或壓裂等井下措施，因酸液（或壓裂液）與油層不配伍造成結垢乳化堵塞，產(chǎn)量下降的油井，或者頻繁作業(yè)造成產(chǎn)量降低的油井；

3）采油工作制度不合理造成油層損害油井。初期產(chǎn)量較高，地層能量充足，但由于生產(chǎn)壓差過大或開采速度過快，巖層結垢被破壞和固相微粒發(fā)生運移堵塞儲層空間，導致產(chǎn)量急劇下降的油井。

3 下步建議

1）在選井選層方面，應選擇固井質量良好，層間不竄。目的層與上下層有致密而較厚隔層的井。選擇地層壓力充足，物性較好而產(chǎn)液指數(shù)大幅度下降的井；

2）在施工過程中，對速敏地層控制流體注入和流出速度，以免造成地層滲透率下降。有水敏現(xiàn)象應盡可能用與之相配伍的水型配液；

3）靖安油田三疊系的長6層表弱酸敏、弱速敏、無水敏的儲層敏感性，下步嘗試對長6油層進行低密度洗井。

4 結論

油井低密度洗井工藝在長慶油田分公司第四采油廠大路溝作業(yè)區(qū)成功應用，說明低密度洗井具有增產(chǎn)效果顯著、操作成本低的優(yōu)勢，滿足現(xiàn)場大規(guī)模推廣應用的需求。

[1] 黃俊英.采油應用化學[M].石油工業(yè)出版杜，1991.

[2] 洪世鐸.油藏物理基礎[M]石油工業(yè)出版杜，1985.

[3] 李世榮，常彥榮，等.汽化活性水洗井加擠防膨劑投轉注工藝[J].油氣田地面工程，2006（10）.

[TM622]

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1674-6708（2010）18-0077-02