（广东省肇庆市贺江电力发展有限公司江口电厂 广东肇庆 526000）
摘要：我国的地理区域宽广，中小河流众多，随着我国经济的快速发展，用电量也在跟着需求不断增加，水电站的开发和改革需要加快，提高其技术的改造就变得十分重要，其中微机监控系统尤为的重要。水电站微机监控主要是为了提高水电站的安全运行，加强对主要设备的安全监视；提高水电站的经济效益和保障供电电能的质量，减少人员成本提高水电站的管理水平。根据国家有关规定，水电站微机监控系统使用寿命一般为五年左右，但是现实情况是，大多的水电站微机监控都在超期服役。水电站微机监控系统的改造就变得刻不容缓。
关键词：微机监控；技术改造；研究；水电站
引言
水电站微机监控技术是运用计算机功能来实现机器自动化控制生产过程的系统。可以满足水电站在平时工作运行中历史数据的存储，保障设备的安全运营。有时设备会出现事故，需要在短至几秒的时间内对事故的情况做出判断，及时的处理，防止事故的范围扩大，给水电站造成更多的损失，解决并恢复设备正常的运行。在发生这样的情况时，人工处理可能会有局限性，人反应的时间远超机器，不能在那么短的时间内掌握全部的情况，对事故做出正确的判断，如果工作人员再处于高度紧张，那么很容易就做出错误的判断，特别是发生重大事故的时候更是如此。封开县东安江电站建于八十年代中期，位于封开县东安江流域上。自八十年代初投运以来，电站一直没有进行大范围的技术改造和更新。电站原控制系统采用的是常规控制方式，部分一次设备已趋老化，不能满足电站安全和经济运行需求。为确保电站的安全运行，保障电站的经济效益，本着安全可靠、先进实用和可扩展性的原则特根据电站的实际情况，结合现场运行经验，本文针对综合自动化进行改造，满足电站无人值班或者少人值守的要求。
1.水电站微机监控系统
封开县东安江电站采用的为常规控制系统，主要通过继电器实现电站的控制，且均为手动方式。继保室设有1#发电机保护屏、2#发电机保护屏，主变保护屏，厂用变保护屏，35KV线路保护屏，完成对两台发电机、一台主变、一回线路的保护。电站其它保护均为老式的继电器保护，技术较落后。辅机控制系统均为手动控制方式，许多元器件老化，无法更换，实现自动化。水电站微机监控系统的基本结构是有开放、分布式的监控系统结构开放、分布式监控系统结构组成。第一种是按照水电站的功能和控制对象设置成多台计算机装置，把它们连接到一台资源共享的网络平台上实现数据分布处理。而后者是按水电站的控制层次和对象设置电站级和现地控制单元级处理。水电站运用微机监控系统的目的是为了提高水电站的经济效益，改善员工现有的工作条件，更加高效的实现集中和远方控制。其作用是监控和控制。前者首先把信息利用传感器或是变送器设备进行运行，然后把信息分类，如模拟量信息、开关量信息、温度量信息等，再通过水电站电子电路接口，把汇聚的数据传送给计算机进行数据的整理，最后传到运行人员手中、以便工作人员对数据的监控。后者是信息由工作人员通过现场监视屏实施操作，发出的命令经过计算机处理后，再通过水电站电子电路接口，将数据输出到出口继电器，出口继电器再通过现场的其他自动化设备如电磁、电动设备等等现地自动装置传输。水电站微机监控系统其控制原理为：工业控制装置和生产过程两块。工业控制装置是指水电站在按照生产过程的控制特点和要求而设计的包括硬件和软件两部分的计算机，而生产过程则是包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等。
2.水电站微机监控技术改造方案的研究
2.1水电站微机监控技术改造必然性
水电站微机监控系统的使用寿命都很短基本在五年左右，但大多数的水电站微机监控系统超过使用年限，仍在使用。随着微机监控系统设备的升级以及使用情况的经验来看，水电站微机监控系统的使用寿命都在九年左右。微机监控系统在现实运行中会因为使用出现机器老化或者是某些机器零部件的损坏，从而造成未知的安全隐患。如果设备老化或是超龄使用，在使用过程中就容易出现损坏，微机监控系统在维修的时间里，会给水电站造成不同程度的利益损害。比如，水电站监控系统的微机保护装置，在维修和维护方面就非常不容易。新的保护装置由于不是出厂配套设施，就会出现新旧装置之间不配套或是两者不兼容的现象。
微机监控随着技术的革新，自动化监控得到了快速的发展，许多现有水电站的微机监控系统仅仅只能满足当前水电站的基本使用，在许多方面都需要得到进一步的提高和完善。
2.2水电站微机监控系统技术的改造方案及需求
水电站可以通过以下方式对微机监控系统进行完善改造。其一，更新水电站监控系统的屏柜涉及到的监控系统的硬件和软件类，可以保留使用完好且在使用期内的传感器、压力开关和自动化零件，如有缺损需及时更换。其二，重新设计或更新系统的原理和接线，甚至可以取消系统中模拟屏的手动备用，真正的实现水电站自动化微机监控。其三，完善微机监控系统的问题，在运行中可能会出现的温度采集点不稳，通讯受阻，系统结构不合理等问题。最大的满足自动化电力运行的要求，在此基础上增设突发事故应急预案，当有故障出现时可以针对事故类别的大小以不同的形式有针对性的通知相关工作人员。其四，水电站的微机监控自动保护装置、自动准同期装置也需要进行更新。对微机监控系统进行加设防雷防病毒的保护措施。还有，目前多数水电站采用的励磁调节系统仍处于不完善阶段，不具备可以自动跟踪检测网压的功能，与更新的微机监控系统不能兼容匹配，在改进微机监控系统的同时也需将励磁调节系统进行合理的改造。最后，水电站微机监控系统可以具备远方监控。水电站可以通过对外的通信光纤将水电站微机监控系统得到的数据传输至远方的其他服务器，通过外网 渠道浏览水电站的运行资料，得到水电站资料的收集、整理，从而更加完善水电站的运行功能。
水电站微机监控系统最初设计的需求是想解放人员，希望可以做到减少值班人员或是无需值班人员的情况。只要设备系统的各项可用指标和各项性能都达到标准的规定，即使出现局部的小故障也是不会影响整个现场设备的运行的，因为水电站微机监控系统的可靠度还是比较高的。微机监控系统能很好的适应水电站对现场环境的各种要求，信息传递的实时性好，信号抗干扰能力强。在操作和维护上易学，系统支持多种语言软件平台的开发，为不同文化层次的员工提供了便利。系统在执行诊断检查后，发现系统的故障，可以自动切除故障和自动重新启动。操作系统具有自动检测错误和校正错误的标准程序，有伸缩性，并且支持集群和多数据处理器运行。人工接口，功能强大，可以接收更多的信息，基本可以满足水电站现阶段的运行人员的习惯和要求。水电站微机监控系统可以选用适合自己的方式来设置必要的硬件和软件，如手动优先、下层优先、其他指定等方式，这样水电站的工作人员能方便地进行操作。在各控制层、微机与常规控制层之间选定设备的控制权，可以闭锁对自己无权控制的设备。
PWL-2B微机励磁装置主要具有以下几个方面的特点：先进的设计思路、优异的调节性能、经典的控制方式、合理的结构形式、多种的运行模式、完善的通讯功能。其结构简单、可靠性高、使用维护方便和调节品质优良，各项性能指标均达到国标GB/T7409.3-1997要求，能满足电站长期安全稳定运行的需要。
3.结论
水电站的主机、辅机以及整个水电站都是用不同的计算机进行控制调节的。微机监控系统采用先进的性能分层分布式控制，此分布式控制划分为：由梯级调度层到厂站监控层（上位机）再到机组操作层（下位机或LCU） 最后是辅助设备控制层。这种分布分层控制的方式既适用于新建水电站的运用，同时也适用于老水电站的改造。水电站机电设备由微机系统通过运实时信息的采集和处理，然后把收集的信息分别传送到上位机，让运行的工作人员通过对全厂的生产过程进行安全监控，然后对水电站设备的运行情况有个全面了解；而厂站监控层的指令需要经过上位机下传到机组操作层，再由机组操作层进行执行。水电站通过局域网来完成分层分布式控制，从而有效提高了水电站微机监控系统设备的利用率和运行的可靠性。通过改造水电站微机控制系统的技术达到真正的实现全站全微机控制，可以较好的解决水电站在以前微机监控系统中碰到各种各样的问题，新的监控系统在水电站微机监控系统中得以更加安全可靠的运行。
参考文献：
[1]高兴成，大港水电站微机监控系统技术更新改造综评[J]，黑龙江水利科技，2010,1（1）：54-66
[2]陈梦影，小型水电站微机监控系统改造设计研究和探讨[J]，中国农村水利水电，2013,2（2）：35-49
[3]杨永福，张启明，大中型水电站计算机监控系统改造设计探讨[J]，水电自动化与大坝监测，2006,2（2）：78-93
论文作者:滕居达
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：水电站论文; 微机论文; 监控系统论文; 电站论文; 设备论文; 封开县论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第13期论文;