試析區(qū)域小水電集中監(jiān)控

伍升權(quán)

建設(shè)水電站既方便人們生活，又能有效促進該地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展，對于緩解國內(nèi)能源緊張局面、保護自然環(huán)境具有不可替代的作用。小型水電站大多建設(shè)在偏遠地帶，在管理方面存在許多不足之處。因此，當(dāng)前水電部門已經(jīng)將管理重點放在對區(qū)域小水電的集中監(jiān)控上，以此確保小型水電站正常運行。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，無論是大型水電站還是小型水電站，都在進行內(nèi)部改革與創(chuàng)新，不斷提高自身管理水平。對區(qū)域小水電進行集中監(jiān)控與管理，能夠有效促進小型水電站建設(shè)發(fā)展，推動國內(nèi)水利建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)國民經(jīng)濟平穩(wěn)運行。文章主要分析區(qū)域小水電集中監(jiān)控。

1 小水電發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題

1.1 產(chǎn)權(quán)不明確

由于國內(nèi)農(nóng)村電力市場不完善，很難對小水電企業(yè)進行有效控制。一直以來，在小水電工程建設(shè)中，公益性是重點關(guān)注的內(nèi)容，從而忽視了水電站的產(chǎn)權(quán)，導(dǎo)致產(chǎn)權(quán)不明確。隨著市場經(jīng)濟的深入發(fā)展，小水電企業(yè)面臨的競爭壓力越來越大，導(dǎo)致區(qū)域小水電供電市場缺乏有序性。區(qū)域小水電應(yīng)當(dāng)采取自發(fā)自供的管理方式，加強與區(qū)域電網(wǎng)之間的聯(lián)系，如果無法明確水電站產(chǎn)權(quán)，很容易影響農(nóng)村電力市場的穩(wěn)定性，小水電企業(yè)的生存和發(fā)展也會受到一定影響。

1.2 經(jīng)營分散，行業(yè)凝聚力缺乏

考慮到單個水電站的經(jīng)濟實力，小水電屬于弱勢行業(yè)。因此，要想實現(xiàn)區(qū)域小水電可持續(xù)發(fā)展，必須重點強調(diào)其公益地位、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，贏得社會認可。從這一層面上來看，發(fā)展小水電需要付出一定的代價，但是其受益方是全體社會。然而，社會大眾很難為小水電發(fā)展主動付出一定代價，因此必須積極爭取社會大眾的認可?？紤]到水電站行業(yè)利益，應(yīng)當(dāng)組織一個公益性組織，有效指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。一旦小水電在建設(shè)和發(fā)展過程中遇到困難，該組織能夠?qū)π袠I(yè)利益進行維護，實現(xiàn)行業(yè)凝聚力的提升，推動區(qū)域小水電建設(shè)事業(yè)長期發(fā)展?，F(xiàn)階段，小水電行業(yè)在管理、發(fā)展上較為混亂，提高行業(yè)凝聚力應(yīng)當(dāng)作為區(qū)域小水電管理工作的重點[2]。

1.3 管理模式落后

小水電企業(yè)彼此聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致整個行業(yè)在電力市場中競爭力不足。近年來，國家加大了對水利建設(shè)行業(yè)的資金、技術(shù)投入，在稅收、貸款政策上也給予一定優(yōu)惠，小水電數(shù)量很多，但是競爭意識缺乏，受市場影響較大，處于被動地位。小水電供電區(qū)、資產(chǎn)等往往受到惡性侵占，導(dǎo)致其發(fā)展受到影響。在這種情況下，小水電企業(yè)必須強化競爭意識，更新管理模式，提高管理能力，以此實現(xiàn)自身長遠發(fā)展。

1.4 重建設(shè)、輕管理

長期以來，重建設(shè)、輕管理是許多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨的主要問題，小水電企業(yè)也不例外。隨著電力體制改革的深入發(fā)展，小水電企業(yè)的發(fā)展面臨著新形勢，例如：小水電的環(huán)境效益與社會效益如何量化；行業(yè)如何獲取電力市場份額；小水電企業(yè)的特殊性體現(xiàn)在何處；小水電企業(yè)如何提升自身綜合實力與競爭能力等。如果不改變原有的發(fā)展模式，小水電行業(yè)發(fā)展很容易受到限制。

2 區(qū)域小水電的集中監(jiān)控

2.1 區(qū)域小水電集控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

第一，結(jié)構(gòu)分析。為了減少工作人員數(shù)量，實現(xiàn)管理自動化，區(qū)域小水電集中監(jiān)控中心通常采用無人值班的方式，在此基礎(chǔ)上研究總體方案。利用計算機監(jiān)控系統(tǒng)對區(qū)域小水電進行集中監(jiān)控，同時還要配備必要的硬件、軟件系統(tǒng)。水電站的運行狀態(tài)在很大程度上取決于集控系統(tǒng)。為了提高集控系統(tǒng)的實用性、安全性及可靠性，減少管理成本，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可采用全面分布式結(jié)構(gòu)，同時合理利用冗余技術(shù)。區(qū)域小水電集中監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩方面構(gòu)成，即計算機監(jiān)控中心、水電站遠程控制中心。在監(jiān)控水電站運行狀態(tài)、分析各類數(shù)據(jù)時，可通過開放性分層結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)[3]。

第二，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析。設(shè)置水電站集控中心的主干層傳輸速度為100M，負責(zé)監(jiān)控整個水電站運行，在連接水電站的主干層和現(xiàn)地層，需要采用100M光纖星形網(wǎng)?？刂片F(xiàn)場設(shè)備的層就是現(xiàn)地層，在連接時需要通過大網(wǎng)來實現(xiàn)。對于水電站集控系統(tǒng)的調(diào)度層，在連接時應(yīng)選用專門的通訊數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。交換機是區(qū)域小水電集中控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的核心，負責(zé)聯(lián)系其他交換機，共同構(gòu)成一個大面積星形網(wǎng)。在區(qū)域小水電集控系統(tǒng)內(nèi)部，上位機也要聯(lián)網(wǎng)，負責(zé)控制水電站內(nèi)部的LCU，從而更為全面的遙控、遙測水電站運行狀態(tài)，強化水電站調(diào)度功能，減少水電站運行成本。除此之外，在區(qū)域小水電的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，要想傳輸每個級別調(diào)度機構(gòu)需要的信息數(shù)據(jù)，必須先完成計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)同上級調(diào)度的數(shù)據(jù)通信。

2.2 區(qū)域小水電集控系統(tǒng)設(shè)計要點

第一，集控系統(tǒng)必須接受調(diào)度命令。要想對水電站進行有效監(jiān)控，首先要確保集控系統(tǒng)接受調(diào)度命令。指令由集控總中心向每一個分中心發(fā)送，確保系統(tǒng)的遠程遙控、遙測功能得以實現(xiàn)，從而優(yōu)化區(qū)域小水電站的管理模式；第二，階梯中心負責(zé)將水電站相關(guān)參數(shù)、信息數(shù)據(jù)提供給上級系統(tǒng)，并負責(zé)接收調(diào)度命令，確保數(shù)據(jù)通信、傳輸功能得以實現(xiàn)；第三，集控中心接收電網(wǎng)調(diào)度命令，并向LCU傳遞這些命令；第四，在設(shè)計區(qū)域小水電集控系統(tǒng)時，要嚴格執(zhí)行國家各項規(guī)定，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)支持相關(guān)軟件的開發(fā)使用，包括第三方軟件，以免對通信工作造成影響；第五，確保集控系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性，系統(tǒng)垃圾與冗余應(yīng)當(dāng)及時清除，防止造成系統(tǒng)故障。除此之外，在設(shè)計時還要考慮到集控系統(tǒng)的容錯、相關(guān)軟硬件的使用等內(nèi)容。

2.3 區(qū)域小水電集中監(jiān)控的優(yōu)勢

針對區(qū)域小水電在建設(shè)、發(fā)展和管理上存在的問題，應(yīng)采取有效措施進行解決，中心是集中經(jīng)驗，基礎(chǔ)是安全管理，重點是設(shè)備管理，保障是隊伍管理，對部門及人員責(zé)任進行明確劃分，確保管理責(zé)任層次落實到人，推動區(qū)域小水電管理工作向著標準化、規(guī)范化、現(xiàn)代化和制度化方向發(fā)展。區(qū)域小水電的開發(fā)管理主要由地方政府負責(zé)，管理模式為集中監(jiān)管。中央政府在確定區(qū)域小水電的發(fā)展目標、建設(shè)標準與相關(guān)政策后，由地方政府負責(zé)小水電站的規(guī)劃設(shè)計、開發(fā)建設(shè)、運行管理等具體工作。采取雙向管理模式，即地方自主管理與大網(wǎng)供電相結(jié)合的模式，確保國家電網(wǎng)、地方電網(wǎng)和小水電供電共同構(gòu)成一個有機整體，完善農(nóng)村供電市場。

發(fā)達國家在小水電管理方面有許多值得學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，偏遠地區(qū)的水電廠采取無人值班的管理方式，職工在城市中生活，安排少數(shù)人員負責(zé)管理現(xiàn)場?，F(xiàn)階段，國內(nèi)區(qū)域小水電也逐漸采用計算機集中監(jiān)控的運行、管理方式，其主要優(yōu)點如下：

首先，提高區(qū)域小水電站運行的安全性。水電廠運行管理的一項重要指標就是安全性。要想確保水電廠運行安全，必須嚴密監(jiān)測水電廠的設(shè)備狀況、運行工況，一旦出現(xiàn)問題能夠做到及時應(yīng)對。首先，相較于人力監(jiān)控，計算機監(jiān)控系統(tǒng)能在短時間內(nèi)獲取海量信息，并對其進行適當(dāng)處理，及時發(fā)現(xiàn)水電廠運行過程中出現(xiàn)的問題，并采取合理有效的解決措施，以免問題擴大，切實保障水電廠運行安全；其次，在水電廠運行管理工作中應(yīng)用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運行可靠性的有效提升，對于設(shè)備或系統(tǒng)存在的問題能夠直接指出，故障判斷能力顯著提升，因此大大縮短了故障排除時間；最后，利用計算機分析和統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)，能夠準確判斷水電廠設(shè)備的健康狀況及其變化趨勢，有針對性地進行設(shè)備檢修，提高檢修效率，在最大程度上減少設(shè)備故障問題，切實提高水電站設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性與長久性。

其次，減少管理人員數(shù)量，降低人力成本。建立小水電自動化控制系統(tǒng)，能夠集中、統(tǒng)一管理區(qū)域小水電站，提高管理效率。無人值班的管理模式能夠有效節(jié)約管理費用，降低生產(chǎn)成本，對于企業(yè)效益的提升具有重要意義。

3 結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了水利水電建設(shè)事業(yè)發(fā)展。水電站建設(shè)不僅能夠滿足人們的日常電力需求，而且能夠有效促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。調(diào)查研究顯示，小水電站大多建設(shè)在偏遠地帶，在運行和管理工作上存在許多不足之處，導(dǎo)致區(qū)域小水電的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益與社會效益得不到充分發(fā)揮。在這種情況下，對區(qū)域小水電實行集中監(jiān)控能夠有效解決管理問題，提高水電站管理效率和管理水平，確保區(qū)域小水電運行的安全性、穩(wěn)定性，減少水電廠運行管理成本，有效提高企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益，推動水利建設(shè)事業(yè)又好又快發(fā)展。