珊溪水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)報(bào)信息的自動(dòng)分析

黃東洋，蘇德良

1.溫州市珊溪水利樞紐管理局，浙江 溫州 325000

2.浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州 325000

1 概述

珊溪水力發(fā)電廠坐落于浙江省溫州市文成縣珊溪鎮(zhèn)，距市區(qū)117km。電廠共裝4臺(tái)50mW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)200mW，電廠裝設(shè)兩臺(tái)120000kVA強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷主變壓器，采用兩機(jī)一變擴(kuò)大單元接線，經(jīng)主變升壓至220kV母線后由珊垂2476線并入浙江電網(wǎng)。承擔(dān)浙江電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。珊溪電廠采用南瑞公司的nc2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠四臺(tái)水電機(jī)組、兩臺(tái)主變和各公用設(shè)備的監(jiān)視和控制?？刂乒δ苤饕w現(xiàn)在四臺(tái)機(jī)組的開停機(jī)流程、公用開關(guān)站各高壓開關(guān)的分合流程、全廠18臺(tái)高壓油泵等設(shè)備的啟?？刂疲槐O(jiān)視功能主要體現(xiàn)在對(duì)滲漏排水系統(tǒng)、中低壓氣機(jī)系統(tǒng)、廠用電和直流配電系統(tǒng)上。

2 目前簡(jiǎn)報(bào)信息分析過程中存在的問題

電廠運(yùn)行管理人員的一項(xiàng)主要工作內(nèi)容就是全天24小時(shí)不間斷地對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的各類簡(jiǎn)報(bào)信息進(jìn)行監(jiān)視和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷處理。監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告的簡(jiǎn)報(bào)信息有上千種，并且刷新較快，運(yùn)行管理人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的各類簡(jiǎn)報(bào)信息并判斷分析處理，工作量很大，短時(shí)間精力還能應(yīng)付，長(zhǎng)時(shí)間因?yàn)樽⒁饬ο陆祵?dǎo)致會(huì)忽略掉可能的重要信息，從而對(duì)電廠安全運(yùn)行帶來不利影響。例如：機(jī)組調(diào)速器壓油泵運(yùn)行監(jiān)視過程中，全廠8臺(tái)同類型油泵平均一小時(shí)各啟動(dòng)一次，共32條啟停簡(jiǎn)報(bào)信息，運(yùn)行人員需要通過這32條信息來計(jì)算每臺(tái)油泵的啟動(dòng)時(shí)間和啟停間隔時(shí)間并判斷是否在正常范圍內(nèi)；漏油泵和蝶閥壓油泵共10臺(tái)，平均1天啟動(dòng)一次，共40條啟停簡(jiǎn)報(bào)信息，運(yùn)行人員需要從當(dāng)天平均2000多條信息中檢索出相關(guān)信息，并計(jì)算分析各臺(tái)泵的運(yùn)行工況；除此之外還有4臺(tái)深井水泵，4臺(tái)空壓機(jī)，也需要同等的工作量來加以計(jì)算分析；機(jī)組發(fā)電過程中，機(jī)組的有功、無功功率、電壓、各部電流值、轉(zhuǎn)速、溫度量監(jiān)視也需要較大的工作量。

3 簡(jiǎn)報(bào)信息自動(dòng)化分析的思路與方案設(shè)計(jì)

具體設(shè)計(jì)方案分為以下幾個(gè)方面：

1）硬件實(shí)現(xiàn)。新增一臺(tái)電腦，與目前的計(jì)算機(jī)操作員工作站聯(lián)網(wǎng)，接受并保存操作員工作站發(fā)來的所有測(cè)點(diǎn)和簡(jiǎn)報(bào)信息；

2）軟件實(shí)現(xiàn)。在新增電腦中建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，分類保存相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，并通過程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的提取、比較、運(yùn)算分析和報(bào)警功能；

3）安全考慮。為新增電腦指派用戶權(quán)限，僅保留瀏覽功能，屏蔽所有可移動(dòng)存儲(chǔ)功能和除監(jiān)控環(huán)網(wǎng)以外的聯(lián)網(wǎng)功能，防止對(duì)原來的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全性造成影響；

4）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)：

（1）油泵運(yùn)行分析：針對(duì)全廠18臺(tái)高壓油泵分別設(shè)定各自的啟停時(shí)間定值和啟動(dòng)間隔時(shí)間定值，超出定值即發(fā)出文字和聲音報(bào)警，并針對(duì)不同油泵運(yùn)行特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)啟停頻率、累計(jì)啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng)；

（2）空壓機(jī)運(yùn)行分析：根據(jù)中、低壓氣罐壓力值判斷空壓機(jī)是否正常啟停，并對(duì)壓氣機(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行比較，判斷全廠氣壓系統(tǒng)是否有故障，超出定值發(fā)出文字和聲音報(bào)警；

（3）水泵運(yùn)行分析：計(jì)算滲漏水泵的持續(xù)啟動(dòng)時(shí)間和啟停間隔時(shí)間并與定值進(jìn)行比較，判斷滲漏水系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常來水情況，超出定值即報(bào)警；計(jì)算檢修水泵持續(xù)啟動(dòng)時(shí)間和啟停間隔時(shí)間并于定值進(jìn)行比較，判斷檢修排水空間內(nèi)是否有大量漏水，超出定值即報(bào)警。統(tǒng)計(jì)每臺(tái)水泵的啟停頻率和累計(jì)啟動(dòng)時(shí)間；

（4）機(jī)組發(fā)電狀態(tài)下負(fù)荷監(jiān)視與報(bào)警：比較機(jī)組發(fā)電狀態(tài)下實(shí)際負(fù)荷與設(shè)定值的差值，判斷機(jī)組負(fù)荷是否在規(guī)定負(fù)荷下運(yùn)行；比較機(jī)組三相電流、電壓值、轉(zhuǎn)速值與設(shè)定值的差值，判斷機(jī)組是否出現(xiàn)不穩(wěn)定工況，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)并報(bào)警；

（5）機(jī)組發(fā)電量估算：對(duì)機(jī)組有功功率分時(shí)段采樣統(tǒng)計(jì)，估算當(dāng)日發(fā)電量，方便運(yùn)行人員校核當(dāng)日0時(shí)手工計(jì)算的日發(fā)電量，防止人為計(jì)算錯(cuò)誤；

（6）機(jī)組、主變溫度測(cè)點(diǎn)的監(jiān)視與報(bào)警：針對(duì)機(jī)組不同工況，計(jì)算單位時(shí)間各溫度測(cè)點(diǎn)的溫度變化值及最高值，分別與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷各測(cè)量節(jié)點(diǎn)溫度變化是否在合理范圍內(nèi)，超出定值即記錄數(shù)據(jù)并報(bào)警；

（7）機(jī)組各工況變化流程的監(jiān)視與報(bào)警：機(jī)組各工況之間變化時(shí)的控制操作流程是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，最長(zhǎng)流程操作持續(xù)時(shí)間約10min，需要監(jiān)視的測(cè)點(diǎn)信息有20多個(gè)。通過對(duì)各測(cè)定信息的間隔出現(xiàn)時(shí)間和先后順序自動(dòng)判斷流程執(zhí)行情況是否正常，超出時(shí)間間隔或測(cè)定順序錯(cuò)誤即記錄并報(bào)警；

（8）事故處理流程的監(jiān)視與報(bào)警：當(dāng)主設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，判斷各出口量的執(zhí)行反饋信息是否正常，記錄并報(bào)警，方便運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常或拒動(dòng)設(shè)備，防止事故擴(kuò)大；

（9）全廠關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的監(jiān)視與報(bào)警：蝶閥層水位，滲漏和檢修集水井水位，中、低壓氣罐壓力，6個(gè)壓力油罐的壓力及油位，10.5kV母線和220kV母線電壓，直流系統(tǒng)和廠用電系統(tǒng)母線電壓等測(cè)點(diǎn)，這些測(cè)定的數(shù)值非常重要，通過和設(shè)定值的比較判斷，超限時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄并報(bào)警；

（10）Plc非正常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與報(bào)警：機(jī)組plc是整個(gè)機(jī)組的控制核心，同時(shí)還擔(dān)負(fù)著機(jī)組壓油泵的啟?？刂婆c事故處理工作，根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)閜lc工作環(huán)境不理想，出現(xiàn)過多次死機(jī)和人為誤切除的情況，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行造成較大影響。對(duì)各plc上報(bào)數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間進(jìn)行監(jiān)視，超出時(shí)限自動(dòng)記錄并報(bào)警，通知運(yùn)行人員及時(shí)進(jìn)行處理。

4 結(jié)論

南瑞公司開發(fā)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)很多電廠都有所應(yīng)用。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、操作界面友好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、可利用率高，抗干擾能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)采用分單元模塊式，在實(shí)際應(yīng)用中便于維護(hù)，而各子模塊之間又相互獨(dú)立，便于操作，即使沒有很強(qiáng)專業(yè)電腦知識(shí)的工作人員，經(jīng)過短期的上崗培訓(xùn)也能對(duì)其操作自如；系統(tǒng)采用開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能充分地體現(xiàn)了遠(yuǎn)方控制的優(yōu)點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)“無人值班，少人值守”的運(yùn)行方式。在長(zhǎng)期使用過程中發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)偏重于控制，數(shù)據(jù)分析功能相對(duì)較弱，模塊化程序設(shè)計(jì)很容易在不同電廠之間實(shí)現(xiàn)移植，但針對(duì)不同電廠的特殊需要，設(shè)計(jì)考慮相對(duì)不足。作者從用戶角度對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理功能提出可能的改進(jìn)方案，拋磚引玉，寄希望與各電廠同行和程序研發(fā)人員共同探討，使系統(tǒng)功能更加完善和人性化，進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。

[1]商國(guó)才.電力系統(tǒng)自動(dòng)化.

[2]中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).2007年中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告[R].北京：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，2008.