研究電廠集控運(yùn)行技術(shù)發(fā)展

黃鴻拔

?

研究電廠集控運(yùn)行技術(shù)發(fā)展

黃鴻拔

（福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司，福建 福州 350000）

在電力行業(yè)中，發(fā)電廠是關(guān)系到人們切身利益的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在電廠中，應(yīng)用先進(jìn)的集控運(yùn)行技術(shù)是未來的發(fā)展趨勢(shì)。水利發(fā)電是一種非常重要的發(fā)電方式，針對(duì)水電廠中的集控運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行了分析，闡述了集控運(yùn)行技術(shù)的概念和意義、集控系統(tǒng)的運(yùn)行條件以及如何促進(jìn)電廠集控運(yùn)行技術(shù)發(fā)展的措施。

水電廠；集控運(yùn)行技術(shù)；控制中心；集中控制

福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司有5座電站，17臺(tái)機(jī)器，尤溪流域有3座電站，8臺(tái)機(jī)組，閩清縣有原水口水電廠與嵩灘莆電站2座電廠，原水口7臺(tái)X20萬機(jī)組，嵩灘莆2臺(tái)X1.8萬機(jī)組，點(diǎn)多面廣，離福州較遠(yuǎn)，引進(jìn)集控運(yùn)行技術(shù)是勢(shì)在必行。本文將以此為例，闡述電廠集控運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展。集控運(yùn)行技術(shù)在水電廠的實(shí)際應(yīng)用中會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響導(dǎo)致儀器的運(yùn)行出現(xiàn)故障，影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。所以，有必要對(duì)水電廠的集控運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

1 集控運(yùn)行技術(shù)的概述

1.1 水電站集控運(yùn)行的概述

集控運(yùn)行系統(tǒng)屬于工業(yè)控制歷史上的階段性產(chǎn)物，具有里程碑的意義，促進(jìn)了對(duì)現(xiàn)代化生產(chǎn)方面的控制和管理。而水電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)是一種綜合性的控制系統(tǒng)，是以梯級(jí)水電群的聯(lián)合調(diào)度為基礎(chǔ)，或者以某一區(qū)域中的不同流域水電站群的聯(lián)合調(diào)度為基礎(chǔ)，建立完善的水電站控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的集中控制。通過應(yīng)用微處理器和工業(yè)化生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各大水電站的發(fā)電運(yùn)行過程實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，并進(jìn)行科學(xué)、合理的操作和分散性控制。

水電站集控中心的主要工作就是統(tǒng)一接收電網(wǎng)調(diào)度指令并嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)各個(gè)發(fā)電機(jī)組實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作，檢修工作聯(lián)系，發(fā)布水情信息，統(tǒng)一調(diào)度水庫(kù)等工作。水電站的集控運(yùn)行可以實(shí)時(shí)了解并掌握集控電廠設(shè)備運(yùn)行的工作概況，為水電站的安全供電以及電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理提供可靠、穩(wěn)定的技術(shù)支持和決策信息服務(wù)。

1.2 水電站集控運(yùn)行的意義

對(duì)水電廠進(jìn)行集控運(yùn)行之后，各個(gè)電廠發(fā)電站可以實(shí)現(xiàn)少人值守甚至是無人值守的目標(biāo)，是一種運(yùn)行維護(hù)一體化的運(yùn)營(yíng)模式。集中控制可以同時(shí)對(duì)多個(gè)電廠的多個(gè)發(fā)電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以同時(shí)對(duì)諸多發(fā)電運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，并做好故障報(bào)警、故障記錄、計(jì)算統(tǒng)計(jì)分析工作以及其他各項(xiàng)輔助工作。水電站的集控運(yùn)行大大減少了人力成本，也提高了工作人員的工作效率，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員的工作重心已經(jīng)轉(zhuǎn)移到對(duì)于設(shè)備的檢測(cè)查驗(yàn)、操作以及維護(hù)等方面，降低了水電站相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)成本，改善了水電站工作人員的工作環(huán)境，提升了電力公司的整體經(jīng)濟(jì)效益。

水電站的集控運(yùn)行優(yōu)化了水電資源的配制，提高了電力企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)，也使得水電站的管理方式更加科學(xué)、合理，提高了運(yùn)行效率，在沒有值守人員時(shí)，各部門職責(zé)職能也進(jìn)一步得到明確，通過科學(xué)的集控運(yùn)行系統(tǒng)，最大限度地發(fā)揮了監(jiān)測(cè)、控制、決策職能以及指揮職能，讓水電站的系統(tǒng)運(yùn)行更加高效、穩(wěn)定。

水電站的集控運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)水電站最大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)集控運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的管理，可以充分調(diào)節(jié)流域內(nèi)的水庫(kù)，減少契稅，提升水能的利用效率，在提高梯級(jí)流域水電站群整體經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還可以充分發(fā)揮各個(gè)流域的防洪供水作用，保護(hù)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

水電廠的集控系統(tǒng)提高了水電廠運(yùn)行系統(tǒng)的效率，促進(jìn)并維護(hù)了同一區(qū)域不同流域水電站的遠(yuǎn)程自動(dòng)化運(yùn)行，滿足目前人們生產(chǎn)生活對(duì)水力發(fā)電廠的要求。目前，大量水庫(kù)以及水電站的建設(shè)和投入運(yùn)行尤為重要，其促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2 集控運(yùn)行技術(shù)的運(yùn)行條件

水電廠的集控中心主要包含以下幾個(gè)系統(tǒng)：①電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)；②調(diào)度通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；③水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)；④調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)；⑤相關(guān)輔助系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，水電廠的集控運(yùn)行主要滿足以下條件。

2.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的接地處理

在水電站中，如果集控運(yùn)行系統(tǒng)無法很好地進(jìn)行接地處理，就無法保證發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性。沒有進(jìn)行很好的電纜屏蔽處理，就無法屏蔽外部信號(hào)的強(qiáng)烈干擾，造成錯(cuò)誤的信號(hào)傳輸，影響整個(gè)系統(tǒng)集控控制的準(zhǔn)確性[1]。

2.2 電源持續(xù)性供電

集控運(yùn)行技術(shù)必須要有電源進(jìn)行持續(xù)性供電，一定要注意集控運(yùn)行系統(tǒng)電源的具體供電方式、供電切換方式以及何時(shí)進(jìn)行切換供電，從而確保集控運(yùn)行系統(tǒng)充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)和作用，維持運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定性。

2.3 人員結(jié)構(gòu)的改變

水電廠進(jìn)行集控運(yùn)行之后，人員結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作已經(jīng)開始變成操作設(shè)備、檢修設(shè)備以及維護(hù)設(shè)備，而之前在現(xiàn)場(chǎng)值班的人員可以向運(yùn)維一體化方面轉(zhuǎn)移。

2.4 通訊通道方面

在水電站進(jìn)行集控運(yùn)行之后，整個(gè)集控系統(tǒng)要通過不同的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制功能，使用容錯(cuò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都被影響，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)集控系統(tǒng)癱瘓。同時(shí)，集控運(yùn)行系統(tǒng)中的各臺(tái)計(jì)算機(jī)要使用局域網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)通信、傳輸信息。

如果需要對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行更改或擴(kuò)充，則非常方便，將新的計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)連接就可以了，不會(huì)影響其他計(jì)算機(jī)的工作。另外，集控中心與各個(gè)受控電廠之間的通訊通道要使用雙通道配置，使用電力光纖或電信光纖，從而保證通訊傳輸更加可靠。

3 水電廠集控運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展

3.1 水電廠集控運(yùn)行技術(shù)經(jīng)驗(yàn)分析

雖然目前國(guó)內(nèi)很多的水電廠都實(shí)現(xiàn)了“無人值班，少人值守”集控運(yùn)行系統(tǒng)的應(yīng)用，但是對(duì)于很多水電企業(yè)，還需要進(jìn)一步探索集控運(yùn)行技術(shù)，探索電力企業(yè)的發(fā)展道路?！盁o人值班，少人值守”集控運(yùn)行系統(tǒng)仍然是一種相對(duì)新型的管理模式，通過這樣的創(chuàng)新實(shí)踐，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)在設(shè)備管理、人力資源配置和生產(chǎn)管理等方面的優(yōu)化，企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)有了明顯提升。

在設(shè)備優(yōu)化方面，在集控運(yùn)行系統(tǒng)中增加了多臺(tái)集控運(yùn)行設(shè)備，對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，對(duì)各項(xiàng)設(shè)備按照較高的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，然后有針對(duì)性地提出整治優(yōu)化對(duì)策，確保整個(gè)集控運(yùn)行系統(tǒng)的所有關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。同時(shí)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)水平得到了提升，整個(gè)電力企業(yè)的管理水平也得到了提升。針對(duì)一些建設(shè)時(shí)間比較長(zhǎng)的電力企業(yè)，一個(gè)非常嚴(yán)峻的問題就是人員老齡化，沒有充足的一線操作人員，現(xiàn)有人員的技能學(xué)習(xí)意愿不強(qiáng)烈。通過集控運(yùn)行系統(tǒng)，相關(guān)運(yùn)行人員的技能有所提高，工作環(huán)境改善，各大發(fā)電廠的運(yùn)行人員被整合優(yōu)化，管理機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)崗位大幅度調(diào)整，出現(xiàn)了企業(yè)應(yīng)有的生機(jī)和活力，一線人員開始主動(dòng)學(xué)習(xí)新技術(shù)，員工也看到了新的發(fā)展機(jī)遇。

3.2 水電廠集控運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展方向

水電廠的值班管理從以前的機(jī)械與電氣分開操作管理已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電合一，再到現(xiàn)在最先進(jìn)的多廠集控運(yùn)行，經(jīng)過了電力企業(yè)幾代人的努力，都是以設(shè)備管理、設(shè)備質(zhì)量可靠、自動(dòng)化水平提高為基礎(chǔ)的，電力企業(yè)的發(fā)展離不開設(shè)備的管理。但是在集控運(yùn)行的過程中，還是存在著諸多問題，需要今后繼續(xù)探索和努力，進(jìn)一步優(yōu)化集控運(yùn)行系統(tǒng)。

目前，電力企業(yè)的安全生產(chǎn)管理方式還是明顯制約著“無人值班，少人值守”的實(shí)施，比如一方面是以“保系統(tǒng)”為原則建立非正常停機(jī)的考核機(jī)制；另一方面，是以“保設(shè)備”為原則對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。如果調(diào)速器失電動(dòng)作，則停機(jī)處理還是保持不變，無法確定。隨著電力系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)步和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的逐步完善，“保系統(tǒng)”原則已經(jīng)不再那么重要，而針對(duì)保系統(tǒng)還是保設(shè)備的觀念，還需要進(jìn)一步調(diào)整，尋找一個(gè)新的平衡點(diǎn)，從而更加有利地促進(jìn)“無人值班，少人值守”。

“無人值班，少人值守”模式剛剛起步不久，還需要時(shí)間的檢驗(yàn)，還存在著一些不可預(yù)知的問題，需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化。電氣企業(yè)要按照科學(xué)、合理的思維繼續(xù)進(jìn)行探索和優(yōu)化，得到電網(wǎng)公司、集團(tuán)公司、政府部門等方面的評(píng)估驗(yàn)收和肯定支持。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控、無人值班、少人值班的關(guān)鍵是設(shè)備管理，所以，我們要對(duì)設(shè)備管理提出更高的要求，強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的技術(shù)監(jiān)控和管理，將更加先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、技術(shù)化的設(shè)備引入集控運(yùn)行系統(tǒng)中。近年來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，在集控中心可以建立一套專家系統(tǒng)，對(duì)各電廠采集的數(shù)據(jù)（比如機(jī)組各部溫度、油位、機(jī)組振擺度、輔助設(shè)備的啟停次數(shù)）等進(jìn)行人工智能分析識(shí)別，與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后，如果發(fā)現(xiàn)異?；蛴挟惓５内厔?shì)則進(jìn)行報(bào)警，再對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，真正做到把事故消滅在萌芽之中。

4 結(jié)束語

在電力行業(yè)中，集控運(yùn)行技術(shù)是未來的發(fā)展趨勢(shì)，其會(huì)得到更加廣泛、普遍的應(yīng)用，尤其是目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，電力行業(yè)也要快速適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展，針對(duì)集控運(yùn)行系統(tǒng)的管理要與時(shí)俱進(jìn)，不斷地利用各種手段對(duì)集控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，不斷地將各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工作中，研究如何提高集控運(yùn)行技術(shù)的工作效率，如何優(yōu)化整個(gè)集控系統(tǒng)，如何更好地促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。

［1］林威.電廠集控運(yùn)行控制模式及應(yīng)用技術(shù)初探［J］.中國(guó)科技投資，2017（22）：152.

［2］莫友棋，邵鵬飛，陳啟超.電廠集控運(yùn)行問題的探究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（16）：3500.

［3］李修生，魏鳳旺.電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性研究［J］.環(huán)球市場(chǎng)，2017（20）：125.

2095－6835（2018）20－0052－02

TM621

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.052

〔編輯：張思楠〕