牛欄江流域小巖頭及天花板水電站水情測報系統(tǒng)改造

趙永興

(云南滇能會澤牛欄江水電開發(fā)有限公司，云南 曲靖 655000)

1 概 況

1.1 牛欄江流域概況

牛欄江位于云南省滇東北地區(qū)，是金沙江右岸較大的一級支流，河流發(fā)源于云南省昆明市嵩明縣楊林鎮(zhèn)。牛欄江干流全長440km，流域面積13672km2，總落差1725m，平均比降為4.4‰，多年平均徑流量45.1億m3。流域內(nèi)有馬龍河、伊伍河、熱水塘河、西澤河、硝廠河、菜園子河、沙壩河、清水河、小河溝等支流。目前，牛欄江流域建設有德澤(滇池補水工程)、大巖洞電站、象鼻嶺電站、小巖頭電站、洪石巖堰塞湖光明電站、天花板電站、黃角樹電站等工程(見表1)。

表1 牛欄江流域開發(fā)情況

1.2 小巖頭電站水情測報系統(tǒng)概況

按照電網(wǎng)要求，2011年小巖頭電站投產(chǎn)時建設了水情測報系統(tǒng)，由小巖頭中心站，西澤、躍進、迤車、金樂、火紅、礦山、小巖頭壩上、小巖頭廠房7個雨量站，德澤、黃梨樹2個水文站組成。小巖頭水情分中心接收各測站水情信息及計算機監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的水庫水位、機組出力、閘門開度等信息，經(jīng)計算后將相關信息上送云南省調(diào)水自動化系統(tǒng)，對水庫調(diào)度及洪水預報有一定的參考價值。2018年小巖頭電站轉(zhuǎn)網(wǎng)貴州后小巖頭電站水情系統(tǒng)將相關數(shù)據(jù)上送貴州中調(diào)。其網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 小巖頭電站水情測報系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

1.3 天花板電站水情測報系統(tǒng)概況

2011年天花板電站投產(chǎn)時按照電網(wǎng)公司要求建立了水情測報系統(tǒng)，由天花板壩上水位雨量站、天花板廠房雨量站，天花板分中心站組成，同時在建設規(guī)劃時預留了陡灘口及涼風臺測站的接口。天花板分中心站接收各測站水情信息及機組監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的水庫水位、機組出力、閘門開度等信息，經(jīng)計算后將相關信息上送云南省調(diào)水自動化系統(tǒng)，對水庫調(diào)度及洪水預報無任何參考價值。其網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)見圖2。

2 改造的必要性

2.1 小巖頭電站水情測報系統(tǒng)改造的必要性

2.1.1 水情數(shù)據(jù)中間轉(zhuǎn)發(fā)及上送中調(diào)數(shù)據(jù)滯后

2018年小巖頭電站轉(zhuǎn)網(wǎng)貴州后相關數(shù)據(jù)由上傳云南中調(diào)改接至貴州中調(diào)，因貴州中調(diào)水情測報系統(tǒng)為南瑞水情測報系統(tǒng)，在接入初期采用在小巖頭電站增加南瑞水情中間數(shù)據(jù)庫后，將原金水水情數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)同步軟件同步至南瑞水情中間數(shù)據(jù)庫，再從南瑞水情中間數(shù)據(jù)庫上送至貴州中調(diào)。因水情數(shù)據(jù)存在中間轉(zhuǎn)發(fā)及上送中調(diào)數(shù)據(jù)存在滯后問題，導致小巖頭電站水情數(shù)據(jù)多次不合格或中斷情況。

2.1.2 計算模塊無法更新升級

原金水尚陽開發(fā)的水情測報系統(tǒng)因人員離職等問題導致小巖頭電站水務計算模塊無法更新升級，數(shù)據(jù)正確率較低，目前中調(diào)只考核數(shù)據(jù)有無，一旦中調(diào)考核數(shù)據(jù)的正確性小巖頭電站水情測報系統(tǒng)更是無法滿足相關規(guī)程規(guī)定。原小巖頭電站水情測報系統(tǒng)中心站計算機已經(jīng)運行8～9年，操作系統(tǒng)為Windows 2008server，不滿足網(wǎng)絡安全相關要求，同時各野外測站的接入無安全接入?yún)^(qū)，不滿足網(wǎng)絡安全要求，需要進行升級改造。

2.1.3 系統(tǒng)配套設備原件廠家停產(chǎn)

小巖頭電站水情測報系統(tǒng)野外測站因投運時間久，現(xiàn)已經(jīng)有德澤、黃栗樹、廠房、金樂四個站點RTU損壞，但因廠家已經(jīng)停止該型號備件供貨而無法恢復，導致數(shù)據(jù)長期中斷，有潛在被考核風險。

2.2 天花板電站水情測報系統(tǒng)改造的必要性

天花板電站從云南電網(wǎng)改接入貴州電網(wǎng)后水情測報系統(tǒng)不滿足貴州電網(wǎng)相關要求，需要單獨進行升級改造；天花板電站原站點水情數(shù)據(jù)較少，采用將小巖頭水情數(shù)據(jù)從云南省調(diào)共享給天花板電站，小巖頭電站轉(zhuǎn)網(wǎng)貴州后原共享給天花板電站的水情數(shù)據(jù)失效，不滿足天花板電站水庫調(diào)度需求。

原天花板電站水情測報系統(tǒng)中心站計算機已經(jīng)運行8～9年，操作系統(tǒng)為Windows 2008server，不滿足網(wǎng)絡安全相關要求，同時各野外測站的接入無安全接入?yún)^(qū)，不滿足網(wǎng)絡安全要求，需要進行升級改造。

2.3 統(tǒng)一改造的必要性及可行性

2.3.1 統(tǒng)一改造的必要性

天花板電站屬于小巖頭電站下游電站，天花板電站原站點水情數(shù)據(jù)較少，采用將小巖頭水情數(shù)據(jù)從云南省調(diào)共享給天花板電站，小巖頭電站轉(zhuǎn)網(wǎng)貴州后原共享給天花板電站的水情數(shù)據(jù)失效，不滿足天花板電站水庫調(diào)度需求?，F(xiàn)有水情測報系統(tǒng)與小巖頭電站水情測報系統(tǒng)同屬一廠家，投運時間比小巖頭電站更早，相關軟件硬件均無法升級，不能滿足要求，需要單獨進行改造，單獨改造費用較高。目前，小巖頭電站水情測報系統(tǒng)不滿足貴州電網(wǎng)及南方電網(wǎng)要求，需要改造，單獨改造費用較高。

隨著象鼻嶺電站、光明電站的投運，原水情情報系統(tǒng)不滿足流域水庫調(diào)度需求。為更好實現(xiàn)水情測報系統(tǒng)在水庫調(diào)度中的應用，將小巖頭電站、天花板電站水情測報系統(tǒng)整合為一個水情測報系統(tǒng)并將象鼻嶺電站、光明電站水情測報系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享到新水情測報系統(tǒng)中是必要的。

2.3.2 統(tǒng)一改造的可行性

小巖頭電站至天花板電站建設有2×24芯OPGW光纜，小巖頭電站至天花板電站有可靠的通信光纜。同時兩個電站的水情數(shù)據(jù)均上送貴州中調(diào)。

3 改造方案

廢棄原小巖頭電站和天花板電站水情測報系統(tǒng)，在小巖頭電站重新建立水情測報系統(tǒng)。小巖頭及天花板電站水情自動測報系統(tǒng)中心站布置在小巖頭電站，數(shù)據(jù)庫服務器、通信服務器、交換機、防火墻、安全隔離裝置等均安裝在小巖頭電站通信機房的水情測報系統(tǒng)柜中(服務器采用linux系統(tǒng))，由機房內(nèi)原UPS不間斷電源進行供電。更換原小巖頭及天花板電站遙測站，在小巖頭電站下游天花板上游新建3個雨量測站，同時預留調(diào)規(guī)期的下游陡灘口電站的數(shù)據(jù)接口，統(tǒng)一水務計算后上送貴州中調(diào)并對原有接入數(shù)據(jù)進行優(yōu)化調(diào)整，在小巖頭電站、天花板電站各配置一臺二區(qū)工作站以訪問水情測報系統(tǒng)。同時與象鼻嶺電站及光明電站水情測報系統(tǒng)進行共享。改造后網(wǎng)絡拓撲見圖3，測站情況見表2。

圖3 巖頭電站及天花板電站水情測報系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

表2 小巖頭及天花板水情側(cè)報系統(tǒng)野外測站及數(shù)據(jù)共享情況

4 改造效果簡析

小巖頭及天花板電站水情測報系統(tǒng)統(tǒng)一合并改造為一個系統(tǒng)，減少了中心站硬件及軟件開發(fā)的投資；建立數(shù)據(jù)接入安全區(qū)，滿足了網(wǎng)絡安全管理要求；系統(tǒng)的減少和統(tǒng)一維護管理，提升了小巖頭及天花板電站的運行管理水平，同時，與象鼻嶺電站、光明電站水情系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享后，小巖頭及天花板水情測報系統(tǒng)，實現(xiàn)了對牛欄江流域德澤水庫以下流域控制區(qū)域數(shù)據(jù)全覆蓋，有效提高了牛欄江流域各電站的水庫聯(lián)合調(diào)度能力。

5 結(jié) 語

牛欄江流域德澤水庫、大巖洞電站、象鼻嶺電站、小巖頭電站、光明電站、天花板電站，各自建設有水情測報系統(tǒng)，但各自的水情測報系統(tǒng)均因流域開發(fā)情況變化、站點布置和數(shù)據(jù)共享不全而未起到實質(zhì)作用。在設計流域水情測報系統(tǒng)時，應統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，避免重復建設，使系統(tǒng)經(jīng)濟實用，便于協(xié)調(diào)與管理，同時，滿足流域水庫聯(lián)合調(diào)度的需求。