摘要：现如今，我国无论大小水电厂的计算机监控系统改造，都在朝着少人值守的目标发展，计算机监控系统不仅提升了水电厂的自动化监控水平，也保证了水电厂设备的安全稳定运行，而且减小了劳动强度，对水电厂的经济效益有着明显的提高。因此，对当前水电厂计算机监控系统改造问题的研究具有非常重要的现实意义。本文介绍了水电厂计算机监控系统的概述，对监控系统改造的总体思路进行了分析。
关键词：水电厂；计算机监控系统；改造
应用先进技术对水电厂原有计算机监控系统进行合理改造，可有效促进水电厂技术水平，增强水电厂监控系统的自动化程度。同时，有效的系统改造还可提高水电厂运行的稳定性、可靠性、安全性及可维修性，保证水电厂稳定、安全地运行，并提高系统维护可操作性，减低系统检修维护成本，促进水电厂的经济及社会效益得到有效提高。
一、水电厂计算机监控系统的概述
1、计算机监控系统作为水电厂的关键设备，它可以代替人进行夜班看守，不需要轮换和替班，相对而言“既经济又实惠”。它的组成主要分为两大部分，主站级和现地控制单元（LCU）。其中主站级包含了UPS、通信设备、GPS 以及网络系统设备几大部分，LCU 则主要由常规仪表、控制开关、触摸屏和可编程逻辑控制器等组成部分构成。主站级主要的功能就是代替人工值班，而LCU 则主要承担对全水电厂设备、水轮发电机组、高低压电断路器和其它辅机的监视和控制任务。
2、计算机监控系统根据功能可以分为上位机和下位机两部分。两者之间的连接是通过网络设计和通信介质来实现的。其中上位机也可以称为厂（站）级控制系统，上位机的功能是多方面的，具体表现在：对自动发电和自动电压的控制、对辅助设备和公用设备的控制以及电站机组的控制；能够进行数据综合处理、事故处理报警、事件顺序记录以及承担各种编辑和打印的细节任务。上位机的工程师工作站为监控系统的维护和编制修改应用软件，培训电站运行人员和管理人员。
二、水电厂计算机监控系统改造设计思路分析
在水电厂的计算机监控系统中，综合自动化系统是一个具有较高复杂性的系统工程。在进行改造的过程中必须要对水电厂的实际情况、具体国情等进行综合性考虑，尽量做到应用最低的成本做最多的事。计算机监控系统改造要坚持以实用为本的原则，从水电厂的实际情况作为根本出发点进行改造设计，不能盲目地追求相关技术的高、新、尖。通常情况下，计算机自动化的相关技术及设备均具有较短的更新周期，因此在改造过程中需对其性能价格比进行充分考虑。进行改造方案设计时应对其实用功能、系统结构上的安全性、接入的可靠性进行科学合理地考虑。进行改造设计时，必须要从多个角度对应用于系统中的基础自动化元件、机组现地控制的结构、辅助设备的自动化水平、公用开关站的监控、保护装置的稳定性和安全性、电能计量系统、辅助决策系统等诸多种问题进行充分考虑。而不能只局限在以综合发电控制作为主要功能的监控系统中。只有这样才能使整个系统的改造设计具有良好的完整性和系统性，进而实现对水电厂计算机监控系统进行彻底改造，提高其运作效率。
在水电厂计算机监控系统改造中，须按照少人或无人值班的情况来进行改造设计。在进行设备应用选择时，须严格遵循经济、实用、可靠等原则。按照水电厂监控系统的具体需求进行全面分析，改造实际操作应分别从两个界面、三个接口、四个层次来进行改造设计和实际操作。两个界面具体为厂站级丰富人机界面和LCU简单操作型人机界面。三个接口具体为厂级安全隔离信息交换接口、LCU现场总线与通信接口、梯级或调度控制的信息交换接口。四个层次分别为现场自动化元件层、厂级计算机设备层、现地及辅机控制装置层、梯级及调度层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体的改造要求如下：系统必须拥有较高的可靠性和冗余性，且不会导致点故障扩大；系统中的相关配置、设备在型号及性能上必须要与网络、计算机、自动化设备等的发展及更新速度特点相互适应；保证系统具有良好的实时性和较高的抗干扰能力；保证系统具有良好的人机接口功能，且时间操作过程中具有较高的便捷性，具有闭锁误操作功能；系统应用全分布开放式冗余结构，坚持分散监视、集中控制的基本原则，增强系统的开放性和安全性，保证系统中的各个机组在运行过程中具有良好的安全性和可靠性，既要保证系统功能及硬件得到有效扩充，又要保护用户投资可有效进行；应用软件模块、结构、对象化设计及分布式数据库，提高系统的扩充适应能力。
在进行系统改造过程中，应选择在国内具有较高知名度的厂家。因为在我国，水电厂中应用的计算机监控系统已经有20多年的发展历程，各水电厂在系统的应用过程中已经积累有丰富的经验。同时我国少人或无人值班运行管理系统已经较为成熟。因此，我国已经拥有较为先进的计算机监控系统应用及改造理念。监控的硬件配置，，应尽量选用具有较高知名度的厂家的产品。在系统软件上，应选用Windows、UNIX作为主站的主要操作系统。这些系统符合我国国情及国人的应用习惯，提高使用和维护的便捷性。
三、系统改造实施过程中需注意的问题
对水电厂计算机监控系统进行改造是一个具有复杂性和整体性的工程，涉及到多方面的内容。在系统的改造过程中需要对原有系统进行破解和分析，对原有系统中的相关资料、信息、数据等进行全面、科学地统计和分析。具体需要考虑的问题有如下几点：
1、对原有系统的设计理念、技术新旧程度、具体结构及控制方法、涉及的监控对象等进行全面分析，准确地找出系统中存在的主要问题，详细分析原有系统中各个部分的相关内容，准确了解和把握原用监控系统的监控及运行状态。在了解和掌握这些情况的基础上进行改造方案设计，提高改造方案的合理性和科学性。
2、加强对水电厂原有监控系统有关资料的全面、系统地收集和整理。详细了解现阶段具有良好可靠性、稳定性和成熟性的相关监控系统、系统改造实施厂家。具体对多家具有较高知名度的国内外厂家的技术水平进行了解，并比较技术水平的高低程度、技术使用的开发程度等。同时还有结合多方面因素考虑其是否与我国水电发展实情及特点相互适应。将新旧计算机控制系统进行比较，明确其各自存在的优缺点，充分利用系统中各种优势，针对系统中的缺陷制定具有针对性的改造方向和改造程度。
3、充分结合水电厂的实际情况，因地制宜地进行计算机监控系统改造程度和改造目标的确定。在系统改造方案中要分清改造内容的重点和主次，明确适合本水电站发展需求的改造目标和原则。在改造过程中应对系统的适用、稳定、安全等方面性能进行优先考虑，然后再考虑其经济指标和其他性能。
4、高度重视对系统中的相关技术进行革新，不但要提高系统的自动化水平，而且要及时了解并掌握计算机监控系统相关自动化技术信息，高度重视及时对相关技术进行革新，促进系统自动化水平不断提升，避免监控系统部分性能落后甚至瘫痪现象发生。
目前，全国水电厂普遍开展计算机监控系统的应用，为了达到少人值守的目标，需要对水电厂进行合理的改造设计规划，确定改造方案，进一步完善监控系统的功能，使得改造后的监控系统具有可扩性和开放性，从而确保水电厂设备能够安全稳定运行。
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论文作者:李涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/25
标签：水电厂论文; 监控系统论文; 系统论文; 计算机论文; 较高论文; 过程中论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第7期论文;