关键词：远程集控；设计；建设实践、运行管理
1、概述
“无人值班、集中控制”是指水电站的调度运行由设置的集控中心进行远程控制，厂站现场仅留少量人员值守或完全关门运行，仅进行定期巡视和处理问题，并满足紧急事故处理要求。水电站“无人值班、集中控制”是进一步提高设备可靠性与自动化水平，培育企业管理优势地位、提升企业核心竞争力以及员工综合素质和生活质量的助推器，也是我国水电厂运行管理体制改革的必由之路。
2、远程集控设计
2.1远程集控目标
重庆巴山水电开发有限公司在任何干流重庆市境内建有：蹇家湾电站，装机容量2×13MW；生态电站，装机容量2×2.5MW；冉家坝电站，装机容量2×70MW，白果坪电站，装机容量2×10MW。其中巴山、生态、白果坪位于公司驻地方圆5公里范围内，蹇家湾电站距驻地1小时车程。公司远程集控目标就是把公司在任何流域上建设的蹇家湾、生态、冉家坝、白果坪电站4个电站8台发电机组集中在一起控制，打破以往单一电站运行模式。通过集控管理，可以减少值班人员，可以极大减轻电站运行人员的劳动强度，优化公司人力资源配置，实现电站“无人值班，少人值守，远程控制”的运行方式；集控后进一步提高设备可靠性和自动化水平、充实现场维护力量，最终实现“无人值班、集中控制”电站关门运行。同时为下一步实现都市化运行控制打下基础。
2.2集控架构
集控分为集控层、厂站层和现地控制层三个层次。正常运行时，由集控中心对值守电站（即：冉家坝、蹇家湾电站、生态电站、白果坪电站）进行远方实时控制、安全监视及调度管理，各厂站层正常情况下均不设有运行值班人员。当主干网络故障使得值守电站的现地控制单元与集控中心中断时，可通过值守电站内的厂站层或现地控制层进行相关控制、操作及监视。
其中白果坪电站距离集控中心较近，且现地控制单元与冉家坝电站统一，采用扩大厂站方式接入集控中心；蹇家湾电站由于距离较远，单独建设计算机监控系统，采用远动通信接口方式接入集控中心的计算机监控系统平台。生态电站的计算机监控系统使用南京申瑞电气控制系统的SUPER2000平台，与集控中心平台不一致，采用远动通信接口方式接入。
2.3数据采集与监视
集控中心通讯服务器采用通讯方式采集蹇家湾和生态电站“四遥”信号，冉家坝和白果坪电站采用直采直送方式传输。数据采集后实时更新数据，并存入历史数据库，保证数据的连续，同时对采集到的各站各种数据进行分析和处理。各厂站通过通讯传输数据方式向调度部门传输“四遥”信息。
2.4集控通信系统
通信网络系统中，生态电站、白果坪电站和冉家坝电站由于距离较近，在工程建设期间已经建设好内部光纤通信网络，集控中心监控系统采用星型结构网络与白果坪电站和生态电站进行连接。蹇家湾电站距离较远，通过站端电网调度光纤通信设备，在网管上开通电力２Ｍ专线通道，接入冉家坝电站集控中心。
在集控中心配置2台MS20交换机组织成双主干以太网用于连接各被控厂站，通过光纤组成的主干以太网实现各电站监控系统和集控中心计算机系统之间高速而可靠地数据传输和数据交换。各厂站形成各自的100M以太网。厂站的主机和相应的现地控制单元（LCU）则通过网卡或或光口接于厂站级以太网。厂站级以太网为环网或星型网。厂站级的以太网通过网线或单模光纤经网络交换机与集控中心的主干以太网互联。
2.5集控视频监视系统
工业电视系统以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用。公司所属4个电站共有110个视频监控点，整个视频监控系统依托于计算机网络，采集各站点生产现场重要部位视频信息，通过网络传输至集控中心。由于工业电视视频传输对带宽要求较高，为了实现视频传输向广电租用了200M专线网络通道。
3、集控实施
巴山公司流域集控从2012年开始谋划，通过多年的设备改造、调试、试运行，生态电站于2014年实现远控，白果坪于2016年实现远控，2017年集控中心建成，2018蹇家湾电站实现远控，2018年12月公司所属4个电站全面实现“无人值班、少人值守、远程集控”。
3.1设备改造
水电站要实行“无人值班、运程集控”对设备提出了更高的要求。对于主辅机电设备、自动监控保护设备，都要求能满足实际需要，运行稳定可靠。在正常情况下，能保证对全厂的有效控制，不需要现场值守人员的干预，发生异常情况时能自动报警，能通过厂内自动控制系统自动停机、跳闸并采取必要措施，避免事故扩大，确保设备安全。为此公司组织专业技术人员首先从厂站设备开始分析评估，逐步进行设备治理和改造以满足集控需要，2012年以来陆续完成了白果坪电站机组“转改定”、调速器接力器改造、机组顶盖排水改造、蹇家湾电站光纤路线改造、机组监控系统优化等设备治理和改造，为下一步实行“无人值班、运程集控”创造条件。
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3.2集控中心建设
集控中心选址：集控中心是整个集控的核心，集控中心建设必须充分考虑系统的安全性、稳定性、可靠性和完整性，集控中心自动化系统具备数字化智能型电站的接入能力，具有数据通讯、数据处理、遥测处理、遥控、摇调、事项处理及语音告警、事故记录、电量采集、统计计算、历史数据存储、状态监测、水情测报、人机交互等功能。巴山公司冉家坝电站为公司核心电站，该站配备有220kV、10kV输电线路，而且还配备有220V直流系统，可以为集控提供电源保障。同时，冉家坝电站在工程建设期间已经建设有通往白果坪和生态电站光纤通信网络。因此决定将集控中心设置在冉家坝电站。
集控中心改造：冉家坝电站原有一个中控室，但是原有中控室在功能、布局等方面不能满足集控中心要求，因此对原中控室进行了装修改造，将原值长室和工程师站拆除与原中控室打通形成集控室；在集控室布置集控大屏用于机组运行调整，展示设备运行状态、参数，显示机组运行报警信息、机组状态监测、水情系统展示、视频监控显示等。在集控室设置两排值班前台，用于值班调整和监视。
3.3调度关系确定：
公司所属4个电站分别属市电力调控中心和县调控中心，如何处理集控中心和电网调度关系，是集控面临的紧迫问题。为此多次与调度中心协调，最终确定由集控中心统一对应各级调度，集控中心通过监视电网电力供求情况，结合各电站水情、生产设备的运行状况和检修安排，及时与调度联系安排机组运行方式。各电站保留与电网调度的联系通道，特殊情况下各电站可直接与电网调度联系。
4、集控运行管理
4.1建立健全规章制度，明确职责分工
水电站集控就会改变运行人员现场值守倒班的运行方式，电站运行人员和业务进行重组整合，岗位职责发生变化。因此要实现水电站无人值班，必须建立严格的管理制度，合理设置组织机构明、确工作职责、工作内容和权限。
1）集控后在集控中心设运行值，实行24h不间断工作，负责执行电力调度机构下达的运行方式和发电调度计划；负责各电站机组启停、远程工况转换、负荷调整以及运行管理工作；负责办理电力调度机构管辖范围内设备的检修申请和新设备投产申请、向调度机构提出检修申请及执行检修的相关工作；负责协调事故处理、沟通汇报工作。
2）各厂站设值守组，两人一组在值守电站随时待命，负责接收并执行集控中心或电站管理人员指令；负责巡回检查、现场操作、两票办理、现场应急处置、现场事故及异常处理，向集控中心提出有可能影响主设备运行或降低主设备运行可靠性的维护、检修申请，并按调令执行相关操作和现场应急处置等工作。
3）在发生通信中断且短期内无法恢复时；电站设备设施条件发生变化，无法满足无人值守技术要求时；极端恶劣天气或防汛需要时，电站可临时恢复有人值班运行方式。
4）电站建立现场巡回检查制度、远方监控制度、事故处理及报告制度、设备检修、试验和轮换制度、设备缺陷管理制度、防误操作装置的保管制度和使用制度、两票制度、交接班等制度，建立健全岗位职责、事故、故障、突发事件的应急管理机制。
5、集控效益
企业经营是为了最求效益，随着企业的发展，迫切需要进一步提高用人效率，通过建设集控系统平台，对流域四个电站集中控制，实现电站“无人值班，集中控制”运管模式后值守电站由30人减少为12人，减少值班人员18人，不仅能节省大量运行人员，降低人工成本，而且大大缓解了公司人员紧张的局面。同时水电站“无人值班，远程控制”运行模式对如何提高设备安全运行和自动化水平提出了更高的要求，有利于促进电厂技术进步。
6、集控面临问题
6.1人员素质问题
推行“无人值班，集中控制”运行模式对运维人员的综合素质提出更高要求，不仅具备扎实的专业技能、业务水平，还要有高度责任心。因此，围绕集控运行模式需要加大运维人员业务技能培训力度，积极采取多媒体平台、专题讲座、事故演习、比武竞赛等多种培训形式，提升员工安全生产技能，使电站遇到紧急情况时可以果断准确的进行调控，保证电站安全。
6.2网络通信问题
虽然通信网络系统中，有的是用工程建设期间已经建设好内部光纤通信网络，有的是租用电网调度光纤通信通道，接入集控中心。但是这些通信都是单路通信，一旦通信故障，被控电站将无法实现集中控制，被迫由值守转为值班。为此，下一步还需继续设法组建备用通信通道。
6.3站级设备可靠性问题
巴山公司目前还只是实现了“无人值班、少人值守、集中控制”，下一步要向“关门运行、集中控制”迈进。若要实现电站关门运行，还要进一步提高设备可靠性、降低故障率。为此还要进一步加大设备治理和改造力度、控制检修质量、严格落实定期工作并确保质量，满足无人值守技术要求。
7、结束语
实施“无人值班、集中控制”运行管理，必须夯实水电站的基础自动化原件和发输电设备要稳定可靠；要搭建一个可靠、完善的通信平台，以满足电调自动化系统及其他系统的通信需要。实现流域集控，可以节省人力，精简流程，拓宽渠道，使电站运维人员能进一步体会山里工作，城市生活，增加工作幸福指数，提高工作效率，促进电力企业高效快速发展。
参考文献
[1] 谭文胜.关于推行水电站“无人值班、集中控制”若干问题的思考[J].水电站机电技术，2010（03）.
[2] 李泽宏.大型梯级水电站群的远程集中控制.全国水电站运行技术经济研讨会论文集2006
作者简介：吴李洪（1983—），男，工程师，从事水电站安全生产及技术管理。
论文作者:吴李洪,,陈渝
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：电站论文; 中心论文; 集中控制论文; 设备论文; 水电站论文; 白果论文; 公司论文; 《中国电业》2019年 23期论文;