哈尔滨市西泉眼水库管理处 黑龙江省哈尔滨市 150300
摘要：这些年以来，人们越来越重视水电站的高效性、节能性和安全性，在建设的过程中，智能化水电站兼具稳定性、节能性、安全性，已经逐步成为当前人们重点关注的问题。本文重点分析数字化水电站监测系统建设体系的具体特点，并且对它如何让水电站人员的工作压力减轻以及让水电站的水电效率提高等方面进行研究，以供参考。
关键词：智能数字化；水电站；监控系统；设计原则；主要功能
1 智能数字化水电站监控系统概述
1.1 智能水电站发展的特点
我国水电站当中无人值班模式已经逐步成为普遍的运行模式。在实践中，我国正在逐步提高监测监控保护的自动化水平，另外一些网络总线和现场总线的使用进一步的提高了信息交互的效率，而智能诊断和实施历史数据库等高新技术的应用，进一步提高了我国水电站计算机监控水平，加强了我国水电站的信息化、数字化以及智能化。总而言之，我国水电站在建设的过程中，其智能化水平已经与世界领先水平相接近，与此同时数字化和智能化水平逐步成为我国进行智能化水电站建设的基础，然而目前很多水电站在使用的过程中，自动化水平不高，对水电站的智能化水平提高产生了较大的影响。
1.2 水电站计算机监控系统的设计原则
在对水电站计算机监控系统进行设计的过程中，需要遵循以下几项内容，首先，需要进一步的动态监测水电站设备的稳定性，保障水电站的安全运行，其次，合理的使用智能分析技术来对水电站的电网情况进行调控不断提高电系统发电效率，第三，建立起一套合理的系统，对水电站的监控工系统行完善，不断提高水电站的发电效率，第四，通过合理的手段对水电站进行改造，与现代化的科学技术相结合，实现无人值班的模式。在对计算机监控系统进行设计的过程中，还需要集中调控流域内的梯级水电站及防洪、防涝等的情况，满足各种功能的需求。
2 水电站计算机监控系统整体结构体系
为了进一步的保障计算机监控系统的可靠性，需要合理的选用一些硬件设备，在软件方面，操作系统选择windows的多功能可视化操作系统，具有智能化的人机交互界面，符合水电站调控的具体要求，能够满足动态调控管理和实时运算分析的具体需求，在中型水电智能数字化建设的过程中监控系统建设体系如下所示。
图1 中型水电站智能数字化水电站监控系统建设体系
如图所示，数字化水电站计算机监控系统主要通过百兆光纤对其进行联网有效的结合，电站主控层以及现地控制层，使之处于完整的实时监控闭路环境之下，另外如果在站控层产生问题，可以通过现地控制单元LCU对其进行调控，另外也可以与调度中心的计算机监控系统进行联系，通过远程操作的方式进行管理，电站主控制层在水电站当中扮演着非常重要的角色，属于实时监控中心的地位，对全站的设备进行自动的调控和监视，同步分析采集到的相关数据，并且保证人机数据信息可以互通共享，确保水情测报系统、电站管理系统能之间能实现通讯共享，现地控制单元层主要是通过现地控制单元来实时监控管理，各现地控制单元有管辖的生产过程，利用对应监控输入输出接口进一步保证实际生产和控制决策，另外在通讯的过程中通过百兆光纤以太网连接主控制层和相关的设备，让信息交互实施共享得以实现。
3 水电站计算机监控系统主要功能
3.1 数据信息实时采集和处理
水电站智能化计算机监控系统，在监控室采集数据的过程中，主要需要对电网远程调度中心的数据，各现地控制单元监控设备的工况信息以及各种辅助运行外接系统的数据进行接收，并且依照登录权限提供给相关的管理人员，让管理人员更好的了解当前设备运行的情况。
3.2 安全运行监视
实时监视水电站运行时的主要机械设备的相关操作事项、性能参数、工况状态等，并且通过相关设备进行运行状态和检修状态的切换做好监控工作，如果设备在检修状态下可以对设备的所有输出功能进行锁闭，保证机电设备处于安全可靠的状态，另外在监控屏幕上可以对发电机组的开机以及停机等操作步骤进行显示，让使用人员更好的了解相关注意事项，如果调控的过程产生了阻滞的情况，可以在内部智能运算程序当中设定相应的函数来动态判断组织的原因，并且自动对机组进行操控，让其处于停机状态或者安全工况状态。
3.3 自动发电控制（AGC）
在智能数字化水电站计算机监控系统当中，可以依照电网的调度命令、频率调度情况、以及总有功的要求来自动对负荷进行分配，保证各机组运行正常，另外可以在调控的时候对水电站调控方式进行充分考虑，保证有功联合控制的效率，进一步对经济调度运行情况进行优化。
3.4 自动电压控制（AVC）
计算机自动电压监控系统AVC可以依照电压的设定值以及总无功的情况，来进一步的自动分配电压以及负荷，能够实时调节控制站点情况，并且保证电压处于允许的误差之内，合理的分配无功，并且确保整个水电站的调度运行以及电能质量。
3.5 智能可视化人机互通
智能水电站计算机监控系统在操作计算以及人机交互方面要求较高，需要依照人性化的理念，根据自动化和智能化的控制要求进行设计，在保证系统稳定性和安全性的条件下，进一步保证整个设备易于操作，简单明了，水电站的管理人员需要依照对应的权限设置相关参数，在控制台上简单的通过相关命令对调度情况进行了解，并且及时依照相关要求进行操作，对水电站当中的机电设备操作变化情况、运行工况情况以及事故信息进行实时显示，通过多窗口界面自动弹出事故界面，保证其具有最高的优先级，这样可以让操作人员及时发现和处理出现的事故，保证整个系统运行的可靠性和安全性。
3.6 电网调度中心远程通讯信号
利用局域网让水电站计算机监控系统的节点信息数据，能够实现共享和实时传输，确保通讯的正常，在电网调度中心可以通过远程通讯的模式建立起相应的电力调度网络，通过常规远动专用通道作为备用通道，并且，主通道通过EC60870-5-104通信协议，备用通道通过IEC60870-5-10通信协议。
结束语
总而言之，让水电站的数字化、网络化、智能化水平提高，已经成为当前水电站监控过程中非常重要的一个问题，水电站监控系统的网络化、智能化、信息化水平的提高不单单能够保证水电站的运行效率，还可以进一步的实现无人值班系统，当前水电站建设企业一定要重视分析智能水电站的监控建设，不断进行创新，吸收国内外的先进经验，支持我国水利水电事业的快速发展。
参考文献：
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[3]舒丽，郭伊馨.智能化小型水电站监控系统的设计与实现[J].数字通信世界，2016（6）：108.
论文作者:王健富
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：水电站论文; 监控系统论文; 计算机论文; 智能论文; 现地论文; 情况论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第35期论文;