武義縣小水電公司電站集控運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

曾建武

（武義縣小水電發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 武義321200）

1 概 述

武義縣小水電發(fā)展有限責(zé)任公司現(xiàn)有4 座水電站實(shí)現(xiàn)了“無人值班，有人值守”遠(yuǎn)程集控運(yùn)行，集控中心設(shè)在縣城的公司辦公大樓內(nèi)。這4 座水電站分別是麻陽一級電站、麻陽二級電站、杉坑橋電站、石硤電站，其中麻陽一級電站裝機(jī)1 × 630 kW，0.4 kV 低壓機(jī)組，麻陽二級電站裝機(jī)2 × 2 000 kW，6.3 kV高壓機(jī)組，杉坑橋電站裝機(jī)3×630 kW，0.4 kV 低壓機(jī)組，石硤電站裝機(jī)2 × 1 600 kW，6.3 kV 高壓機(jī)組。

4 座無人值班運(yùn)行的電站有高壓機(jī)組，也有低壓機(jī)組，涵蓋了小水電高壓機(jī)組、低壓機(jī)組的控制。自電站無人值班、遠(yuǎn)程集控中心改造完成后，電站關(guān)門運(yùn)行，由遠(yuǎn)程集控中心值班人員控制電站機(jī)組的運(yùn)行，達(dá)到預(yù)期目的，成功的主要經(jīng)驗(yàn)在于改造過程中實(shí)現(xiàn)了電站“能無人值班”“能可靠無人值班”的目標(biāo)。

“能無人值班”并不一定保證“能可靠無人值班”，很多時(shí)候，在正常情況下，電站是可以無人值班運(yùn)行的，或者能自動運(yùn)行，但在事故情況下，就不能保證了。這種情況很多，特別是一些低壓機(jī)組的電站，有些業(yè)主認(rèn)為只要配了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)無人值班；而一些控制設(shè)備生產(chǎn)單位，為了銷售控制設(shè)備，也這樣向業(yè)主宣傳。但這些電站因?yàn)橥顿Y成本的原因，設(shè)備配備簡單，像進(jìn)水主閥還是手動或手電兩用操作，調(diào)速器仍為手電兩用的，在交流廠用電源消失后，即使控制系統(tǒng)可以由蓄電池供電工作，但仍無法控制機(jī)組。這樣的無人值班就是不可靠的無人值班，不能確保安全的無人值班，無人值班的前提條件必須保證安全運(yùn)行。

為在集控中心實(shí)現(xiàn)對4 座電站的遠(yuǎn)程控制，電站“能無人值班”，且“能可靠無人值班”，關(guān)鍵在電站，電站是基礎(chǔ)，遠(yuǎn)程集控中心是核心；只有電站真正實(shí)現(xiàn)了無人值班，遠(yuǎn)程集控才能成為可能。

2 發(fā)電機(jī)組等主設(shè)備應(yīng)滿足無人值班要求

電站要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，無人值班，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主變等主設(shè)備的性能應(yīng)良好，機(jī)組的振動、擺度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，水輪機(jī)主軸密封良好不漏水，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)不漏水，操作靈活，沒有卡頓，發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子繞組絕緣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，繞組溫升在額定出力時(shí)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，機(jī)組各軸承的溫升應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定；主變箱體無滲漏油現(xiàn)象，繞組絕緣、溫升、噪音等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定；斷路器、隔離開關(guān)等采用電操機(jī)構(gòu)，滿足遠(yuǎn)程操作的需要。

武義縣小水電公司的4 座電站中麻陽一級電站、二級電站是報(bào)廢重建，杉坑橋電站是技改增容，石硤電站新建投運(yùn)時(shí)間不長，機(jī)組與主變技術(shù)性能均良好，滿足電站無人值班要求。

3 附屬設(shè)備及自動化元件的配備應(yīng)滿足無人值班要求

機(jī)組的附屬設(shè)備包括主閥、調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)等。主閥應(yīng)采用重錘式操作或液壓操作，保證在無交流廠用電的情況下也能關(guān)閉，閥門關(guān)閉應(yīng)密封良好，閥桿密封良好不漏水，全關(guān)閉時(shí)間應(yīng)符合要求；調(diào)速器應(yīng)采用液壓調(diào)速器或液壓操作器，保證在無交流廠用電的情況下能關(guān)閉機(jī)組，性能指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)采用微機(jī)靜止可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)或微機(jī)無刷勵(lì)磁，性能指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。有許多低壓機(jī)組，雖然配了自動控制系統(tǒng)，宣稱實(shí)現(xiàn)了無人值班，實(shí)際上電站的主閥還是手動操作或交流電動操作，調(diào)速器為手電兩用操作器，這種設(shè)備配備是不能實(shí)現(xiàn)可靠無人值班的。

麻陽一級電站、杉坑橋電站雖然是低壓機(jī)組，但主閥采用液壓操作，調(diào)速器配備微機(jī)液壓調(diào)速器，保證實(shí)現(xiàn)“能可靠無人值班”。

機(jī)組制動器應(yīng)能自動制動，很多低壓機(jī)組即使有自動控制系統(tǒng)，但仍然無制動系統(tǒng)或不能實(shí)現(xiàn)自動制動。

電站自動化元件應(yīng)配置齊全，機(jī)組冷卻水供水總閥應(yīng)采用電動操作，冷卻水示流信號器配置齊全，軸承油位、溫度傳感器配置齊全，壓力鋼管水壓、尾水管壓力真空、冷卻水水壓、調(diào)速器油壓、制動壓力等壓力傳感器應(yīng)配置齊全，前池水位、尾水水位、集水井水位等水位傳感器應(yīng)配置齊全。

4 自動控制、保護(hù)的功能應(yīng)滿足無人值班要求

電站要無人值班，電站的自動控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)必須滿足相關(guān)的要求。

電站的自動控制系統(tǒng)功能應(yīng)齊全，滿足電站的控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)測等，除全自動功能外，還應(yīng)保留必要的手動功能，滿足應(yīng)急時(shí)的操作。目前高壓機(jī)組的自動控制性能相對完善，但有部分供應(yīng)商的低壓機(jī)組自動控制系統(tǒng)較簡單，屬于簡易自動控制系統(tǒng)，本質(zhì)上是不能保證能可靠無人值班，應(yīng)避免使用。

保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)配置齊全，無論是高壓機(jī)組還是低壓機(jī)組，均應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范配齊保護(hù)，主變、線路也應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范配齊保護(hù)，這是無人值班的保證。

5 網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)滿足無人值班要求

根據(jù)《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》（發(fā)改委14 號令）及《國家能源局關(guān)于印發(fā)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案等安全防護(hù)方案和評估規(guī)范的通知》（國能安全〔2015〕36 號文）等規(guī)定，遠(yuǎn)程集控中心與電站控制系統(tǒng)均應(yīng)歸為生產(chǎn)控制大區(qū)（控制區(qū)（安全I(xiàn) 區(qū)）），應(yīng)確?？刂凭W(wǎng)絡(luò)專屬和網(wǎng)絡(luò)通信安全。因此，遠(yuǎn)程集控中心和電站之間的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用專網(wǎng)，自行架設(shè)專網(wǎng)或租用專網(wǎng)，不能使用互聯(lián)網(wǎng)等公網(wǎng)。

武義縣小水電公司遠(yuǎn)程集控中心與4 座無人值班電站之間的通信租用電信VPN 專網(wǎng)，確保了網(wǎng)絡(luò)專屬與網(wǎng)絡(luò)通信安全。有些低壓機(jī)組組成的遠(yuǎn)程集控網(wǎng)絡(luò)，為減少費(fèi)用，使用互聯(lián)網(wǎng)通信且沒有數(shù)據(jù)加密隔離裝置，是不可取的。

6 廠用電源應(yīng)滿足無人值班要求

廠用電源是電站實(shí)現(xiàn)無人值班的基礎(chǔ)，地位重要，沒有可靠穩(wěn)定的廠用電源，電站無人值班就是空談。對于高壓機(jī)組的電站，電站一般有2 路交流廠用電源輸入，同時(shí)還具有直流電源系統(tǒng)，廠用電源是相對有保障的，但問題的重點(diǎn)是低壓機(jī)組的電站；這些電站線路跳閘后，電站的廠用電就沒有了，就沒有辦法保證機(jī)組可靠停機(jī)。因此，建議無人值班的低壓機(jī)組的電站也配備直流電源系統(tǒng)，保證廠用電源的穩(wěn)定可靠。

7 遠(yuǎn)程集控中心的功能

本文遠(yuǎn)程集控中心的功能并不是談集控中心的具體功能，而是簡單談?wù)劶刂行某穗娬镜倪h(yuǎn)程監(jiān)控功能外，對于信息管理（MIS 系統(tǒng)）功能以及其他管理功能的處置。有些集控中心除了對電站的遠(yuǎn)程集控外，還將許多信息管理功能導(dǎo)入集控中心，本文的觀點(diǎn)認(rèn)為不可取。一是遠(yuǎn)程集控中心的重點(diǎn)是對電站的控制，導(dǎo)入了許多信息管理的內(nèi)容，增加了軟件的復(fù)雜程度，降低了軟件的可靠性，增加維護(hù)工作量，系統(tǒng)顯得繁雜混亂。二是在集控中心的值班員對信息管理系統(tǒng)的使用需求基本沒有，主要用戶為辦公室管理人員，辦公室管理人員不可能坐在集控中心使用系統(tǒng)，勢必要通過局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)將辦公室計(jì)算機(jī)與集控中心相連；這樣不能滿足前述的發(fā)展改革委和能源局要求的生產(chǎn)控制網(wǎng)專屬。因此，遠(yuǎn)程集控中心的功能還是以單純的控制為宜。

8 維護(hù)與管理

電站無人值班運(yùn)行，關(guān)門運(yùn)行，并不是不需維護(hù)和管理，相反還需加強(qiáng)維護(hù)與管理，應(yīng)定期對無人值班的電站進(jìn)行巡查。有些問題控制系統(tǒng)是無法反應(yīng)的，只有通過巡查才能發(fā)現(xiàn)，如異響、變壓器油呼吸器中硅膠顏色的變化、高壓避雷器計(jì)數(shù)、絕緣子放電等，發(fā)現(xiàn)問題和異常應(yīng)及時(shí)處理修復(fù)，使電站“能可靠無人值班”運(yùn)行。電站無人值班運(yùn)行還應(yīng)保持電站廠區(qū)、廠房內(nèi)部的環(huán)境衛(wèi)生，通過視頻、人員現(xiàn)場巡查等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外人侵入、消防等問題，通過管理確保電站安全運(yùn)行。

9 結(jié) 論

電站遠(yuǎn)程集控?zé)o人值班，并不是在電站放一套自動控制系統(tǒng)就能解決問題。需要弄清楚什么是無人值班，怎樣才能實(shí)現(xiàn)可靠無人值班；要全方位地對電站設(shè)備進(jìn)行梳理，進(jìn)行改造和完善，才能讓電站真正實(shí)現(xiàn)可靠無人值班。