摘要：水电站监控经过对电站各种设备信息进行采集、处理，完成主动监测、操控、调节、维护。微机归纳主动化技能以其牢靠、活络、快速便利等特点，在水电站监控使用中发展迅速。这篇文章结合实际工程剖析了在实践中是如安在水电站监控中使用的微机归纳主动化技能，它选用的是全计算机监控方式，功用健全、实时性强，能较好地满足水电站的智能及长途化运行办理的需求。
关键词：水电站监控；微机综合自动化；应用分析
水电站监控系统，使得水电站完成主动化，不但减轻工作人员的劳动强度和减少电站运转人员数量甚至也许完成少人或无人值勤，而且使水电站运转费用和发电本钱大大下降。主动监控体系既能够精确迅速地反映水电站设备的正常运转状况和参数，也能够及时反映设备的不正常状况和异常情况，而且主动施行安全处理。正因水电站主动控制从而减少了人为直接操作过程，进而极大地下降出现误操作的也许，有用防止操作人员在处理事故紧迫时间，出现失误。
0关于微机综合自动化技术
微机型保护装置是一种经济型保护，它将测量、保护、控制、通讯融为一体，其核心是三段式无方向电流保护，配备电网参数的监视及采集功能，不再用以前的电流表、电压表等，测量数据及保护信息可以通讯口为媒介传到上位机上，使得电站配网监控运行的自动化不再麻烦。保护类型包括定时限/反时限保护、零序电流保护、零序电压保护、低周减载保护、启动时间过长保护、非电量保护等。微机综合保护自动化监控技术广泛适用与变电站综合自动化，配电室综合自动化，泵站综合自动化以及综合自动化等其它自动控制系统领域，本文仅分析讨论其水电站自动监控中的使用。
1影响推广的主要原因
（1）资金短缺与设备投资大的矛盾
农村小水电大多分布于山区地带，经济条件相对落后，许多小型水电站的建设属于地方扶贫项目，不仅投资有限，且资金来源也非常短缺。实现微机综合自动化，电站必然要有大笔投资，而用户往往无力承担。究其原因，一是微机综合自动化装置属于高科技产品，因受多种因素影响，而导致综合价格偏高；二是现阶段微机综合自动化在小水电中的应用不多，取得成功的运行经验还较少，故常常保留一套简化的常规控制保护系统作为备用，致使二次设备重复，投资增加；三是微机系统要求电站具有高质量和先进的主辅设备，因而设备投资也随之增加；四是当今的微机技术发展很快，微机系统的软件换代周期大大缩短，由此带来投运后的费用增加。
（2）产品良莠不齐，用户信心不足
社会发展的需要以及高附加值带来高回报的趋势，使众多厂家争相生产这一高科技产品。由于各厂家技术力量、生产能力各不相同，使其产品质量参差不齐，严重影响用户的使用信心。另一方面，由于设备订货受到太多人为因素的干扰，电站主辅设备，如调速器、励磁装置以及自动化元件等，常常不能满足微机自动化系统要求的高质量和其先进性。
（3）运行人员素质较低：
大部分农村小水电的运行人员，文化素质普遍较低，对微机自动化这种高科技产品缺乏最基本的概念和常识性了解。简单的微机操作培训，常常使他们无法胜任。有许多安装了微机自动化系统的电站，在投运后，运行人员依然使用常规系统，令微机系统长期闲置。此外，售后服务不尽人意，电站又难以培养在微机方面具有较高水平的专业维修人员，也是造成装置无法正常使用的重要原因。
2工程实例的应用分析
最开始的微机技术在水电站自动控制领域中使用了硬件“软化”技术简化系统硬件接线，使得系统工作的可靠性大大增强。这个技术取代了水电站常规电气设备要完成的任务，而是用微机的软件控制完成。但计算机的各功能单元之间整体上无法替代数据通讯，功能单元间协调工作是以硬件的接口电路为媒介完成的。
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2.1工程基本概况
安江水电站工程，下距安江镇约7.9km，距怀化市约70km，是沅江干流规划中的第九级电站，与上游洪江水电站梯级相距31km，下游铜湾水电站梯级相距47km，为日调节低水头径流式电站。枢纽工程属Ⅱ等大（2）型，是一座以发电为主，兼有航运、旅游等综合利用效益的水利水电工程。正常蓄水位165m，通航建筑物按IV级航道标准，通航500t船舶。装机容量为本文讨论的二级电站为4×3500KW。
安江水电站的监测自动化系统有许多的特征，如有不少测点、分布比较广泛，监测仪器类型多等，而且得处理数据信号传输距离较远和采集数据的速度等情况。按照DL/T51782003《混凝土坝安全监测技术规范》，该水电站安全监测项目可分为3大类：专项、常规及坝址区环境量监测项目。
2.2计算机监控系统配置
电站的操作人员进行一个在线修改，他们主要是通过人机接口对数据库和画面在主控制室进行这一操作，还要进行修改限值、人工设置监控状态、事故的处理和恢复操作指导等，而且可以下传到电站的LCU。仅当监控的主机取得控制权的工作时，方能执行输出的监控命令，实时的跟踪和判断系统软件根据监控主机的运行状态，当运行状态不正常时，系统将自行改变主机运行信号，很快的换用其他的工作站来完成主机正在进行的工作。把主机修好后重启，主机便重新接受自动监测，数据重新输入其中。电站现地控制层的配置现地控制层包括机组LCU和公共LCU两部分，主要设备构成包括八个部分：液晶触摸屏、输入、输出模块、输出继电器、温度的测量装置、数字式测量表再加上交直流双供电源。机组的LCU的作用就是对进水口主阀、水轮机、发电机以及机组附属设备的工作状态进行监控。水轮发电机组、电气一次以及公用设备是此控制层监控的核心设备。
2.3电站监控系统的通讯网络和设备配置
我们现在要研究的水电站监控系统以太网为络结构，以多模光纤形式和屏蔽双交电缆线为信介质。通信的传输协议为Mudbugs，网络上的任一节点可以实时地接收其它的节点的信息。而不正常的节点就会从网络自行退出，这样也不会使网络上其它节点的信息发送遭受影响。水电站监控的网络系统需要做到：电站的控制层工作站与工作站间以及现地控制层所有数据的传输和各种访问请求。
2.4水电站继电保护系统的配置
微机的自动保护装置的功能是很先进的，例如有故障录波和操作记录等。接入保护装置的输入信号，通过的网络接口其内所有数据都可传送到网络上的其它设备。本电站的继电保护装置采用的不是国产的，而是进口的微机综合继电保护装置。发电机、变压器和线路的保护装置都有9个开关量输入和8个开关量输出，1个是用来变化自查转换接点的输出。这里的输入输出能够编程一些信号，这些信号能够控制断路器分合闸和施发。
3水电站微机综合自动化主要特点总结
本水电站的自动化系统采用电站控制及现地控制层分层分布式结构。水电站的网络化结构设计开放、易扩展性而且能进行远程访问服务，如局域网、以太网和现地总线等，通过通信服务器能把实时数据传输到远程计算机；硬件环境和系统软件的开放设计理念考虑了世界最先进的面向对象技术，如此设计极大方便了使用和维护；不仅有标准的SCADA功能，而且配置自动发电和电压控制，设备维护管理和防误操作，电话语音报警以及GPS等多种先进且高级的功能。
结论
综合自动化系统整个设计和生产都由生产厂家统一完成，由于采用了计算机技术和通讯网络技术，大大地减少了控制电缆；减少了设计人员的工作量，二次回路设计基本上不必再进行设计，缩短了电站设计时间，节约了人力、物力。在水电站最低层，与水电厂生产设备直接相接，用于机组的各种驱动（如各种泵类、闸门、阀门）及其他的一些开关量，控制较为简单，功能单一且分散，通常可用常规器件来控制，如用计算机来控制则须有接口连到控制系统中。
参考文献：
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论文作者:万鼎
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：水电站论文; 微机论文; 电站论文; 设备论文; 现地论文; 系统论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第10期论文;