摘要：水电是清洁可再生能源，是经济社会发展的重要基础设施、环境保护与生态建设的重要手段，在解决农村用电、带动农村经济社会发展、促进节能减排等多方面发挥了重要作用。针对老电站改造，水电站运行管理支持系统是应用于水电站建设、运行过程中图档管理、文档管理及水电站水力机组的优化运行。
关键词：水电站；技术改造；水电站运行管理支持系统
1绪言
老旧水电站大多建于70、80年代前，经过常年运行，设备老化严重，普遍存在设计标准偏低等现象，亟待对老电站进行技术改造，充分利用水能资源，提高电站经济效益。老电站的改造所带来的利润高于新建电站，所以对老电站进行技术改造的优越性及意义尤为重要。
老旧电站机电设备普遍老化，运行效率低，附属电气设备自动化由于设备陈旧，目前绝大部分自动化元件损坏，动作不可靠，能耗高，故障多，部分设备属于国家明令淘汰的产品，每年因设备故障损失的电量呈上升趋势。为改变机组设备陈旧老化的现状，提高电站发电效益，增强电站发电能力，对电站机电设备进行改造。其中，针对本次改造新增了水电站运行管理支持系统，对电站的运行、管理、运行和维护等起到不可替代的作用。
2 水电站运行管理软件
水电站运行管理的软件主要包括操作系统软件、支持软件、系统开发工具软件和专为某水电站计算机监控系统开发的应用软件。
水电站运行管理支持系统是应用于水电站建设、运行过程中图档管理、文档管理及水电厂水力机组的优化运行，主要包括：图档管理系统、文档管理系统、优化运行决策支持系统。
2.1图档、文档管理系统
图档、文档管理系统采用了J2EE的Web构件如JSP，Servlet，JDBC，JSTL等技术和以SQL Server 2000为数据库管理系统，选择MVC模式作为系统的设计模式，能够通过普通的IE浏览器来管理图文档数据库，实现对电子图档的远程或异地管理。支持大数据量的图纸资料信息管理，数据安全性和完整性可以保证。采用多层分布式体系结构，运行稳定高效，管理员可以进行上传、删除、修改、查询、打印图文档，普通用户可以通过浏览器查询、浏览和打印图文档。系统各功能模块化，松耦合，易于扩展，可以在此基础上继续添加其他的管理模块和进行相关的开发。系统是一个三层网络架构的基于Web的图纸管理系统，可以实现通过网络在异地对图纸进行浏览、查询，上传，下载，更新、删除等基本操作，实现了图纸快速查询，信息共享以及图纸资料安全保密管理、更新，最终达到便于运行管理、检修，提高效率的目的。
管理软件子项
（1）生产技术管理子系统包括：设备台帐、设备检修台账、设备定级、人员培训台账、立式混流水轮发电机组（3D立体动态可旋转）培训软件等。
（2）生产运行管理子系统包括：生产计划、设备缺陷、工作票、操作票管理、逐日（逐月、逐年）电量统计管理等。
（3）设备物资管理子系统包括：库存物资、消防设备年检、特种设备年检、报废设备台账等。
（4）安全生产管理子系统包括：安全组织、安全监督、安全考核和安全用具管理等。
（5）档案管理子系统包括：图档管理、文档管理、录像、照片、声音管理等。
（6）整体及各子系统均应具备：分级权限控制、界面简洁友好、能编辑修改、查询显示、制表、模拟打印（可输出为word、excel格式）等功能。
2.2水力机组优化运行决策系统
水力机组优化运行决策系统，采用人工神经网络方法对各水力机组的综合运转特性进行拟合，得到各机组的效率特性人工神经网络模型。在此基础上采用遗传算法对机组进行运行优化，以期达到经济运行的目的。系统是在给定总流量的情况下，以最大出力为目标进行优化。系统以人工神经网络与遗传算法为基础，建立水力机组运行优化决策系统，具有高效性和高可靠性，能有效地对水电厂运行参数进行优化。该优化系统使用简单、方便，可快速提供优化的运行参数，提高水电厂水力机组的运行效益，有效地利用水资源。《优化运行决策支持系统》主界面菜单中包含了系统的各项主要功能，它是客户与机器的交互界面。在该系统中所含有的模块包括：“文件”、“机组特性”、“优化运行”、“查看”、“帐号管理”以及“帮助”。每个菜单对应着各种不同的功能。
该计算机监控系统软件适合于开放环境下运行，并具有成熟的运行经验。整个系统采用分布式数据库，操作系统采用运行经验成熟、运行稳定可靠，抗病毒功能强的实时多任务开放式操作系统。用户接口支持多窗口操作，具有友善的用户界面。网络接口符合IEEE802.3标准，通信协议采用TCP/IP协议。
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3 软件配置
3.1系统软件
计算机监控系统配置以下系统软件
（1）操作系统软件
采用汉化Windows，该操作系统为实时多任务操作系统，勿需特殊开发即满足应用要求。
（2）语言及编译软件
用户编程开发软件包括：
Visual C/C++编程语言
PLC 编程软件
（3）网络通讯及网络管理软件
TCP/IP 通讯软件
网络管理软件
3.2基本软件
为实现全站计算机自动监控功能，本系统配有下列基本软件。
数据采集与处理软件
实时数据库管理软件
基本应用软件
人机联系软件
历史数据软件
通讯软件
双机切换软件
LCU主要软件
系统实时时钟管理软件
3.3高级应用软件
站内经济运行软件
自动调功软件
开机、停机过程监视软件
自动电压控制软件
水电站运行辅助指导、运行管理支持软件
（1）机组运行工况统计与检修指导软件
（2）操作联锁指导软件
（3）油压装置运行工况统计软件
（4）电站运行信息管理软件
（5）操作票管理软件
（6）事故处理支持软件
3.4工具软件
本系统提供下列工具软件：
（1）图形开发工具软件
图形与人机界面生成开发工具软件可以使不熟悉计算机软件编程的应用工程师开发自己所需的监视画面、控制流程、人机联系、报表等内容。软件全鼠标驱动，下拉式和弹出式菜单控制，汉化界面，面向目标操作，所见即所得，直观易学，方便。
除一般图形编辑软件所具有的图形移动、拷贝、放大、缩小、变形、变色、填充等功能之外，该工具软件还具有：背景画面制作、动态画面制作、符号制作、控制菜单制作、符号组编辑、字符组编辑、颜色组编辑、动态数据连接、动态测试、分层显示与细节显示、漫游、导航、自动连锁与闭锁等。
（2）数据库开发调试工具软件
用户可用本软件开发、调试用户所需的监控系统数据库。根据用户提出的I/O量统计表，按照数据库开发调试工具软件规定的数据库定义格式，定义并生成系统实时数据库。此外，根据系统现场运行情况，随时可以增加或减少一个设备，增加或减少一个I/O点，改变某一点的属性，或修改数据库文件。
数据库开发调试工具软件还应提供一个通用编程接口调用子程序库，程序员在开发自己的应用程序时，可通过调用该子程序库对系统实时数据库进行读写访问。
（3）系统管理工具软件
采用系统管理工具软件，应使运行管理人员在工具的帮助下，对系统内的各个设备进行检测和管理，减轻管理人员的劳动强度。
（4）报表生成转换工具
可将由图形开发工具软件生成的各种表格转换成打印机识别的格式打印输出，形成所需的各种报表。
（5）周期数据综合计算支持软件
用户不需编程，只需将要进行计算的数据点名、周期和公式按预定的格式填入定义文件即可自动定时或周期进行计算。
（6）开关联锁操作指导支持软件
用户不需编程，只需将要进行将开关联锁关系按预定的格式填入定义文件，该支持软件即可生成相应的开关联锁操作数据文件，当对开关操作时，计算机自动进行联锁关系判断。
（7）PLC编程工具软件
用户根据生产过程要求，使用梯形图可以进行各种功能编辑。
（8）触摸屏配置编辑工具软件
完成对触摸屏的配置与图形编辑、组态等工作
（9）远方诊断工具软件
包括实现远方诊断的通讯软件及诊断软件，使维护人员实现远方诊断。
4.系统性能
4.1系统性能指标保证措施
计算机监控系统从结构、硬件选择及配置，软件配置，与电站设备接口器件选择等各个方面采取一系列保证系统性能指标优越的技术措施。
4.2系统与设备接口
输入、输出接口隔离
故障互不影响的结线及结构的设计
保护设备安全监控水平的接口设计，包括设备的安全保护
设备现地监视系统及其独立性考虑
与计算机系统具有良好适配的电站设备接口的选择
计算机保护与监控系统对场地电缆敷设等要求，在系统设计中进行设计，以确保系统安全。
参考文献
[1]浙江省老电站改造成效分析[J].舒静,金华频,林旭新.中国水能及电气化.2011(04)
[2]合理开发利用水能资源 促进水电可持续发展[J].田中兴.中国水能及电气化.2011(03)
[3]开展农村水电更新改造 走可持续发展之路[J].刘仲民,林旭新,付自龙.小水电.2010(02)
论文作者:王小红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/7/4
标签：软件论文; 系统论文; 水电站论文; 工具软件论文; 电站论文; 机组论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;