摘要：為解決水利工程測(cè)量過程中存在輸出結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)偏差較大的問題，開展了基于水利水電測(cè)量的誤差控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究。硬件設(shè)計(jì)中包括數(shù)據(jù)測(cè)量探測(cè)裝置、測(cè)量誤差診斷芯片選擇等模塊；軟件設(shè)計(jì)中包括水利水電測(cè)量的異常數(shù)據(jù)挖掘、異常數(shù)據(jù)誤差補(bǔ)償控制和水利水電測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。至此，完成了誤差控制監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)證明：該系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，可有效提高誤差控制的精度，確保后續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；測(cè)量誤差；控制；監(jiān)測(cè)

1前言

在水利工程領(lǐng)域中，人們通過對(duì)水利水電的測(cè)量給工程施工質(zhì)量、水電機(jī)組運(yùn)行等環(huán)節(jié)提供重要的數(shù)據(jù)支撐條件，以此保證在進(jìn)行水利工程各個(gè)環(huán)節(jié)操作時(shí)，得到更高質(zhì)量的工程效果[1]。當(dāng)前，由于我國水利工程起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，無論是在測(cè)量技術(shù)還是測(cè)量設(shè)備上均較為落后。傳統(tǒng)水利工程測(cè)量技術(shù)和設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中存在測(cè)量精度低、人為干預(yù)較多、自動(dòng)化程度差等問題[2]。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得各類測(cè)量技術(shù)能夠獲取到更加準(zhǔn)確和直觀的結(jié)果，因此，通過將水利測(cè)量技術(shù)引入到對(duì)水利工程的測(cè)量誤差控制中，具有更高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)此，本文開展基于水利水電測(cè)量的誤差控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究。

2誤差控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)測(cè)量探測(cè)裝置設(shè)計(jì)

各位領(lǐng)導(dǎo)、同事們：

大家好！

時(shí)光如水,日月如梭，一年的實(shí)習(xí)時(shí)間轉(zhuǎn)眼而逝，回顧歷史，感慨萬千。

我是去年9月份走上水質(zhì)中心計(jì)算機(jī)室主任這個(gè)工作崗位，主要職責(zé)是：負(fù)責(zé)水質(zhì)中心計(jì)算機(jī)的維護(hù)與購置、水質(zhì)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與調(diào)試以及水質(zhì)中心網(wǎng)站的開發(fā)與維護(hù)等。此外我還擔(dān)任著水質(zhì)檢驗(yàn)工作，主要職責(zé)是：檢測(cè)鄭州地區(qū)水源水、地下水、地表水和管網(wǎng)水中的氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽以及苯并蓖等項(xiàng)目、負(fù)責(zé)大型分析儀器－液相色譜儀的日常保養(yǎng)和維護(hù)工作。今年七月份，由于工作需要，擔(dān)任水質(zhì)中心安全員，主要職責(zé)是：配合領(lǐng)導(dǎo)班子搞好安全生產(chǎn)、負(fù)責(zé)全體職工的安全教育、進(jìn)行安全自查，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)上報(bào)等工作。

過去的一年里，在各位領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與培養(yǎng)下，在各位同事的支持與幫助下，按照公司黨委的要求，基本上完成了自己的本職工作。通過一年來的學(xué)習(xí)與鍛煉，使我在思想認(rèn)識(shí)上有了很大的轉(zhuǎn)變，管理模式上有了新的突破，工作方式有了較大的改變，現(xiàn)將一年來的工作情況向各位領(lǐng)導(dǎo)和同事們匯報(bào)如下：

一．解放思想，轉(zhuǎn)變觀念，提高政治覺悟和思想認(rèn)識(shí)水平。

1電廠概況

機(jī)組在電網(wǎng)中擔(dān)任基荷、調(diào)峰、調(diào)頻、事故備用任務(wù)[7]。

2監(jiān)控系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用北京中水科技有限公司數(shù)據(jù)挖掘在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用司曉博（云南華電梨園發(fā)電分公司，云南麗江674100）摘要：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[1]是電廠生產(chǎn)運(yùn)行不可缺少的重要部分，隨著技術(shù)水平的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，目前電廠的生產(chǎn)運(yùn)行已達(dá)到所有操作可在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完成，這就造成了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)的擁擠。利用數(shù)據(jù)挖掘手段，將設(shè)備性能的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)數(shù)據(jù)，再將知識(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)踐，為發(fā)電廠監(jiān)控告警系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個(gè)重要方向，為發(fā)電廠無人值班[2]的發(fā)展提供了更充足的處理設(shè)備異常時(shí)間，在水電廠監(jiān)控告警系統(tǒng)中具有較高的推廣使用價(jià)值。關(guān)鍵詞：梨園電廠；監(jiān)控系統(tǒng)；告警系統(tǒng)；數(shù)據(jù)挖掘[3]中圖分類號(hào)：TV737文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1006-3951(2018)03-0126-02DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2018.03.042H9000V4.0系統(tǒng)[8]，該系統(tǒng)采用開放分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分為廠站級(jí)控制層和現(xiàn)地控制單元層，設(shè)備之間通過雙星型以太網(wǎng)連接。廠站層設(shè)備和各LCU均采用星形雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)就近接入系統(tǒng)主干網(wǎng)。廠站層計(jì)算機(jī)與主交換機(jī)采用雙絞線機(jī)連接，LCU與主交換機(jī)采用光纖連接。

3告警系統(tǒng)

告警系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要部分，它是運(yùn)行人員對(duì)全廠設(shè)備運(yùn)行狀況最直接的接觸窗口，所有的設(shè)備運(yùn)行狀況和異常事故等信息都要第一時(shí)間在告警系統(tǒng)中顯示。方便運(yùn)行人員第一時(shí)間掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，了解設(shè)備異常和故障，正確及時(shí)處理故障和事故。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要分為開關(guān)量和模擬量，開關(guān)量數(shù)據(jù)直接反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行工況，例如電機(jī)的啟停；模擬量反應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，例如溫度值和電流電壓值等。告警系統(tǒng)就是對(duì)開關(guān)量和模擬量變化的文字或語音顯示。梨園電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控告警系統(tǒng)分4大塊：事件一覽表、告警一覽表、語音告警系統(tǒng)和事故光字牌。梨園電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控告警系統(tǒng)數(shù)據(jù)告警等級(jí)分為4個(gè)等級(jí)：事件、異常、故障和事故。分別通過不同的形式顯示，例如事件是綠色文字在事件一覽表中顯示，事故是紅色文字加語音告警在告警一覽表中顯示。

摘要：大型水電廠中，象勵(lì)磁、調(diào)速這樣主要的控制系統(tǒng)，本身具有較高的可靠性，特別是微機(jī)化以后，系統(tǒng)初步有一些自診斷功能，對(duì)提高設(shè)備維護(hù)效率有一定的促進(jìn)作用，但如何將控制系統(tǒng)的控制、維護(hù)、狀態(tài)檢測(cè)與管理功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，把現(xiàn)代的信息技術(shù)、智能技術(shù)引入到電廠的日常維護(hù)工作當(dāng)中，還是一個(gè)全新的課題，本文將就控制系統(tǒng)優(yōu)化維護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成作一些探討研究。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)仿真技術(shù)優(yōu)化維護(hù)

1前言

水電廠控制系統(tǒng)的優(yōu)化維護(hù)系統(tǒng)的建立，主要是得益目前技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)本身從原來的常規(guī)控制發(fā)展到大規(guī)模集成電路，一直到現(xiàn)在控制核心都是CPU，包括外圍的數(shù)據(jù)采集也使用了DSP技術(shù)，這樣系統(tǒng)自診斷功能加強(qiáng)了，另一方面與其他系統(tǒng)交換信息的能力也大大提高，使得現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員可以更多更充分了解系統(tǒng)的運(yùn)行信息，建立一套綜合系統(tǒng)故障信息和狀態(tài)檢測(cè)，并能夠進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)，提出必要的運(yùn)行維護(hù)指導(dǎo)系統(tǒng)，對(duì)目前水電廠無人值班發(fā)展大方向的前提下，減少維護(hù)人員，提高處理設(shè)備故障能力，是很有好處的。

2優(yōu)化維護(hù)的基本概念

優(yōu)化維護(hù)是在根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)決定維護(hù)策略的狀態(tài)維護(hù)基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)的管理、控制等其他方面的信息，使企業(yè)獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的原則，提出相應(yīng)的維護(hù)決策的維護(hù)方法。從其概念中，很容易知道優(yōu)化維護(hù)包含了控制、維護(hù)、管理相容的思想，這是在九十年代在歐洲逐步興起的一門技術(shù)，稱其為CMMS技術(shù)（control_maintenance_managementsystem）。

摘要摘要：針對(duì)衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)出現(xiàn)的新問題進(jìn)行了分析，如狀態(tài)估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測(cè)點(diǎn)冗余度及scada斷面實(shí)時(shí)映射等新問題。對(duì)這些新問題提出了解決方案，實(shí)踐結(jié)果表明，解決新問題的處理方法既實(shí)用又效果顯著。

摘要：能量管理系統(tǒng)外網(wǎng)實(shí)用化

開展能量管理系統(tǒng)(ems)實(shí)用化工作，必須有一個(gè)良好的scada基礎(chǔ)平臺(tái)做保證。在公司領(lǐng)導(dǎo)和省調(diào)的關(guān)心支持下，在更新地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)主站的同時(shí)，結(jié)合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項(xiàng)目，新建了多套廠站端遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，對(duì)部分老變電所容量小、精度低的rtu進(jìn)行更換，基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu，使各項(xiàng)精度有了大幅度的提高，非凡是無功測(cè)量精度。同時(shí)對(duì)各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作之后，建成的衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)于2003年1月15日在河北省南網(wǎng)率先通過省公司組織的實(shí)用化驗(yàn)收。本文總結(jié)了ems工程實(shí)用化的經(jīng)驗(yàn)，介紹了實(shí)用化過程中一些新問題的解決方案。

1狀態(tài)估計(jì)覆蓋率低的新問題

本文所指狀態(tài)估計(jì)覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數(shù)據(jù)采集裝置，而是指本地調(diào)管轄范圍內(nèi)的一些220kv供電小區(qū)的電源來自無量測(cè)的外網(wǎng)。例如，衡水地調(diào)管轄的安平供電小區(qū)。該小區(qū)的安平220kv變電所的兩條220kv進(jìn)線分別來自外網(wǎng)的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，和衡水主網(wǎng)沒有任何電氣連接。在狀態(tài)估計(jì)時(shí)由于軟件th2100系統(tǒng)只估計(jì)最大的可觀測(cè)島，國外有些軟件可以估計(jì)兩個(gè)以上的可觀測(cè)島，但由于兩個(gè)可觀測(cè)島無電氣連接，即使能計(jì)算，其所得的某些數(shù)據(jù)，例如相角等結(jié)果也多是不準(zhǔn)確的，所以安平小區(qū)就成為死島。直接導(dǎo)致狀態(tài)估計(jì)覆蓋率低于實(shí)用化要求指標(biāo)，后經(jīng)和省調(diào)多次協(xié)商，決定采用三級(jí)數(shù)據(jù)網(wǎng)將衡水電網(wǎng)所需的全部外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳至地調(diào)主站端。使?fàn)顟B(tài)估計(jì)覆蓋率達(dá)到100％。

2各220kv變電所主變檔位的采集

摘要：水電站是大型的綜合性建筑，對(duì)于其滅火的對(duì)象主要有大壩以及廠房和通航建筑物當(dāng)中的相關(guān)機(jī)電設(shè)備和生產(chǎn)生活設(shè)施等。在這當(dāng)中，由于每一個(gè)部位的功能不同，因此對(duì)于消防系統(tǒng)的設(shè)備要求也是不同的；除此之外。每一個(gè)部位通常在布置方面都很分散，距離比較遠(yuǎn)并且高程的差異也很大，這樣就使得對(duì)于消防水壓以及水量的要求也是不同的，所以，就需要加強(qiáng)供水設(shè)計(jì)當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)性的思考，本文主要就對(duì)水電站消防供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)方面進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：水電站；消防供水；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1工程概述

某水電站采用的是一級(jí)混合式的開發(fā)模式，在其中安裝3臺(tái)單機(jī)容量為100MW的軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，總的裝機(jī)容量為300MW，屬于大型規(guī)模的水電站。其消防用水主要來自閘壩的上游，然后采用兩臺(tái)自動(dòng)過濾裝置將其輸送到消防水池當(dāng)中，然后采用兩臺(tái)水泵抽到壩頂段的消防水箱當(dāng)中。對(duì)消防的用水在通過消防水箱抽出之后然后將其輸送到各個(gè)廠區(qū)的消防栓以及雨淋閥、油庫等用水，以此組成較為完善的消防水系統(tǒng)；在這當(dāng)中，對(duì)于兩臺(tái)變頻消防水泵和消防泵、隔膜式氣壓供水罐將其接入到這個(gè)系統(tǒng)中。對(duì)于隔膜式氣壓供水罐接入0.5～0.7MPa的低壓氣，主要將其作為對(duì)消防水系統(tǒng)進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，對(duì)于變頻調(diào)速水泵其主要能夠使得消防水泵能夠保證一定的壓力，在廠房?jī)?nèi)產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)器，從而啟動(dòng)消防泵進(jìn)行給雨淋閥提供大量的水。

2現(xiàn)階段水電站消防供水所存在的問題

2.1水泵運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)

1礦井概況

貴石溝井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4.0Mt/a，采用“主斜副立”開拓方式，核定生產(chǎn)能力7.7Mt/a，主要可采煤層為8、15號(hào)煤。趙家分區(qū)位于貴石溝井田西部，分區(qū)內(nèi)布置有一個(gè)地面工業(yè)廣場(chǎng)，工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)現(xiàn)建有輔助提升立井和回風(fēng)立井，趙家分區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為3.0Mt/a。該礦井正常涌水量為183.43m3/h，最大礦井涌水量為458.58m3/h。太原組8、15號(hào)煤層為帶壓開采，8號(hào)煤層帶壓開采含水層為太原組巖溶裂隙含水層和奧陶系巖溶裂隙含水層，15號(hào)煤層帶壓開采含水層為奧陶系巖溶裂隙含水層。經(jīng)計(jì)算8號(hào)煤層突水系數(shù)為0～0.018MPa/m，15號(hào)煤層突水系數(shù)為0～0.046MPa/m，8、15號(hào)煤層突水系數(shù)均小于臨界突出水系數(shù)，突水概率相對(duì)較低，各組煤層的開采不存在奧灰突水的必然性，是相對(duì)安全的，但8、15號(hào)煤層底板大部處在奧灰水頭之下，井田內(nèi)巖溶陷落柱發(fā)育，且隨著開采層位及深度的延深，井田內(nèi)煤層底板突水概率越來越高，將成為有突水淹井危險(xiǎn)的礦井。根據(jù)《陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司貴石溝井帶壓開采水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)》預(yù)測(cè)15號(hào)煤層回采中奧灰含水層疏降水量為710m3/h，依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，貴石溝井趙家分區(qū)8號(hào)煤層水文地質(zhì)類型為中等，15號(hào)煤層水文地質(zhì)類型為復(fù)雜。因此，必須增建潛水電泵排水系統(tǒng)。

2潛水電泵排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1潛水電泵排水方案

礦井潛水電泵排水系統(tǒng)主要包括以下幾部分:排水水泵為潛水泵;排水管路由井下直達(dá)地面，獨(dú)立于礦井井下現(xiàn)有的排水管路系統(tǒng);供電電源由地面直供，獨(dú)立于礦井井下供電系統(tǒng)。結(jié)合貴石溝井趙家分區(qū)井上下實(shí)際建設(shè)條件，提出了以下四個(gè)方案:

1)方案一:利用現(xiàn)輔助提升立井，調(diào)整輔助提升立井井筒裝備布置?？紤]到輔助提升立井井筒永久提升裝備尚未安裝，通過對(duì)井筒裝備布置進(jìn)行調(diào)整，取消交通罐，可滿足潛水電泵排水管路及電纜的鋪設(shè)，并可預(yù)留出兩趟注漿堵水用灌漿管位置。井下布置潛水電泵排水泵房管子道，分別與強(qiáng)排泵房和輔助提升立井井筒連接。

摘要：水電管理信息系統(tǒng)是以企業(yè)經(jīng)營管理業(yè)務(wù)和日常能耗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以統(tǒng)一多元業(yè)務(wù)要求為核心，為實(shí)現(xiàn)多途徑資源共享的企業(yè)經(jīng)營管理信息管理平臺(tái)。本文以企業(yè)經(jīng)營管理的有效實(shí)施為基本立足點(diǎn)，系統(tǒng)闡述了水電管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用原則及舉措，力求以現(xiàn)代信息化的能源管理手段提高企業(yè)的經(jīng)營管理水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的高效有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水電；管理信息系統(tǒng)；企業(yè)經(jīng)營管理；運(yùn)用

高能耗帶來的對(duì)環(huán)境的高污染及對(duì)資源的高浪費(fèi)一直是企業(yè)經(jīng)營管理中不可忽視的一環(huán)。根據(jù)國家十三五計(jì)劃的重要戰(zhàn)略布局，現(xiàn)代企業(yè)迫切需要建立行之有效的水電管理信息系統(tǒng)加強(qiáng)能源管控，做好能耗分析，為企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)的規(guī)劃、運(yùn)行、管理提供有效的支持，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的決策判斷提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)。本文將以此為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)要分析研究水電管理信息系統(tǒng)在企業(yè)經(jīng)營管理中的實(shí)際運(yùn)用。

一、水電管理信息系統(tǒng)的概述

1.水電管理信息系統(tǒng)的內(nèi)容。水電管理信息系統(tǒng)，顧名思義指的就是企業(yè)在動(dòng)力能源管理中為統(tǒng)一內(nèi)部水電各種信息數(shù)據(jù)，利用電子計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等多種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)建立起的龐大的網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、水電供給管理人員、維護(hù)保障的工作人員能夠利用該系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部各類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢和統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)利用高效便捷的互聯(lián)網(wǎng)可以將信息數(shù)據(jù)傳輸至企業(yè)各部門當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)全面的現(xiàn)代化管理。

2.水電管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)。首先，水電管理信息系統(tǒng)具有高透明性，也就是說所有用水用電部門可通過系統(tǒng)終端機(jī)隨時(shí)掌控本部門用能設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行情況以及相關(guān)的資費(fèi)信息，減輕管理員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率。其次，水電管理信息系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，根據(jù)企業(yè)用能標(biāo)準(zhǔn)的管理制度和業(yè)務(wù)流程，建立起了標(biāo)準(zhǔn)化的水電管理信息系統(tǒng)，有效提升了系統(tǒng)采集和分析信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精確度；使用戶可以更及時(shí)、有效的采集本部門所用數(shù)據(jù)，確保了企業(yè)經(jīng)營管理中能源數(shù)據(jù)的一致性、完整性和安全性。而在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步下，水電管理設(shè)施也需要不斷進(jìn)行更新，因此系統(tǒng)的發(fā)展運(yùn)行必須緊跟社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展腳步，做到與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新。

大壩安全信息管理系統(tǒng)建設(shè)情況分析

在黃河上游流域段梯級(jí)電站結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置了大壩安全監(jiān)控信息管理系統(tǒng)，提高了大壩安全管理的效率與質(zhì)量。將班多～青銅峽等9座大中型水電站大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和資料集中分析，并通過網(wǎng)絡(luò)途徑直接發(fā)給國家級(jí)系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)中心站，以各水電站自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將運(yùn)行水電站的大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中到中心站，初步形成實(shí)時(shí)分析與日常管理相結(jié)合、大壩安全監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查相結(jié)合的安全監(jiān)控管理模式。大壩安全監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)建立后的主要優(yōu)勢(shì)是：一是能快速、及時(shí)地監(jiān)測(cè)到大壩異常情況；二是能準(zhǔn)確地判斷洪水、地震等突發(fā)自然災(zāi)害情況下大壩的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)；三是能降低現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)降本增效。

大壩安全信息管理系統(tǒng)組成及主要功能

（1）中心站這是系統(tǒng)的樞紐部分，在安全監(jiān)控管理中起到了核心作用，接收并處理所有管轄電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一分析；統(tǒng)一編制和報(bào)送水工觀測(cè)月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)，同時(shí)為水電站大壩安全管理單位提供報(bào)表、數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)查詢服務(wù)；對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的異常信息進(jìn)行業(yè)曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.03.026可替代度影響力可實(shí)現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實(shí)度行分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站遠(yuǎn)程控制，可對(duì)測(cè)點(diǎn)儀器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，在分系統(tǒng)中進(jìn)行三級(jí)審核后，再由系統(tǒng)傳輸?shù)街行恼?，在西寧中心站統(tǒng)一審核、統(tǒng)一分析，為大壩安全運(yùn)行決策提供依據(jù)。（2）報(bào)送客戶端報(bào)送客戶端是指能源局大壩安全監(jiān)察中心信息報(bào)送系統(tǒng)，其能將中心站的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)上傳，傳遞給國家信息報(bào)送系統(tǒng)，供能源局大壩中心審查。（3）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站各水電站都會(huì)設(shè)置有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站，該監(jiān)測(cè)站主要是對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行收集、整理，按照各水電站實(shí)際情況將主要監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行統(tǒng)一報(bào)送，中心站負(fù)責(zé)信息的統(tǒng)一管理和。監(jiān)測(cè)管理信息主要是觀測(cè)（自動(dòng)化和人工）和巡視檢查資料（圖片、視頻、表格式、報(bào)告式），其中自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器類型多，涉及國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家，人工也有眾多不同類型觀測(cè)方法。同時(shí)需將環(huán)境量（溫度、濕度、降水量、庫水位、尾水位、入庫流量、出庫流量、泄洪流量等）基本信息接入。（4）離線分析客戶離線分析客戶是指從事大壩安全監(jiān)測(cè)專業(yè)管理的高級(jí)用戶。離線分析客戶軟件主要是在離線狀態(tài)，來簡(jiǎn)單分析數(shù)據(jù)，繪制相關(guān)的圖和過程線，為客戶拷貝數(shù)據(jù)，查看測(cè)點(diǎn)信息等。（5）瀏覽用戶瀏覽用戶是指管理部門、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位等相關(guān)人員。不同級(jí)別的管理人員需要根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)定的權(quán)限來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問，登錄系統(tǒng)后，可開展相應(yīng)的查閱、審核、批準(zhǔn)等工作項(xiàng)目，重要領(lǐng)導(dǎo)和工作人員還能下載相關(guān)數(shù)據(jù)，瀏覽原始資料信息等，并能簽署意見，并返饋到數(shù)據(jù)庫中存檔，以備查詢。（6）傳輸子系統(tǒng)該系統(tǒng)主要是在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如在中心站和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站間傳遞信息。

大壩安全信息管理系統(tǒng)在壩群管理中運(yùn)用評(píng)價(jià)

集團(tuán)公司目前管轄131余座已投運(yùn)水電站大壩，其中大中型水電站67座，5萬kw以下小型水電站64余座，10座在建。水電站大壩地域分布廣，工程所在地水文、氣象、地質(zhì)、地震等因素組合差異大，大壩安全管控模式復(fù)雜、管控難度較大。為履行集團(tuán)公司大壩管理中心的專業(yè)化監(jiān)管職責(zé)，確保集團(tuán)所屬壩群的安全管理可控、在控，擬集中公司優(yōu)勢(shì)力量、依托廣域網(wǎng)資源和先進(jìn)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)，建設(shè)國家電投大壩安全監(jiān)控信息系統(tǒng)，為集團(tuán)公司管轄水電站大壩運(yùn)行安全提供技術(shù)監(jiān)督服務(wù)與管理保障，提升大壩安全管理監(jiān)管能力和水平。（1）大壩監(jiān)測(cè)資料管理效率不斷提高大壩監(jiān)控信息管理系統(tǒng)首先在流域內(nèi)龍羊峽水電站投入運(yùn)行，多年積攢的經(jīng)驗(yàn)使大壩安全管理工作逐漸穩(wěn)定高效，其余水電站大壩也均為高壩，觀測(cè)項(xiàng)目繁多、測(cè)點(diǎn)布置精密，不采用統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)，很難做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。大壩安全監(jiān)控信息管理系統(tǒng)大大提高了大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用效率，該系統(tǒng)采用初始編輯、校核、審查三級(jí)責(zé)任制工作流程，責(zé)任落實(shí)到人，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單易學(xué)，技術(shù)培訓(xùn)工作容易開展，且效果明顯。（2）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集和傳輸在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，借助WebServices技術(shù)，可構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，能以遠(yuǎn)程方式來收集大壩變形、滲流等各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)信息還能進(jìn)行線上傳輸與查詢及調(diào)用等。按指定的規(guī)則整理計(jì)算后，可以直接將觀測(cè)信息傳輸?shù)街行恼?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整編，并向能源局大壩中心信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直報(bào)。（3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩運(yùn)行中的異常大壩安全運(yùn)行關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的安全和發(fā)展，以往的資料通過分析，可發(fā)現(xiàn)大壩存在一些異常狀況，但由于異常狀況發(fā)現(xiàn)時(shí)間不夠及時(shí)，并且在實(shí)踐中難于進(jìn)行回溯和說明，所以，會(huì)極大地影響對(duì)大壩運(yùn)行性態(tài)的準(zhǔn)確研判，易導(dǎo)致嚴(yán)重安全隱患?，F(xiàn)在，利用現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)，就能對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行實(shí)時(shí)把控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。借助系統(tǒng)功能進(jìn)行異常問題多重過濾和報(bào)警，以便資料審核人員迅速排查原因和分析判斷，從而提高分析的及時(shí)性和精準(zhǔn)性，確保大壩安全工作監(jiān)測(cè)更加有效和可控，為大壩安全運(yùn)行提供有力的保障。

摘要：勵(lì)磁系統(tǒng)是水電站的關(guān)鍵設(shè)備，也是水電站相對(duì)于變電站的主要區(qū)別之一，本文提出了一種滿足IEC-61850通信標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并列表分析了相對(duì)傳統(tǒng)水電站，在數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要解決的關(guān)鍵點(diǎn)，為數(shù)字化水電站的整體建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：IEC-61850通信標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)字化水電站；數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)；具體實(shí)施方案

近年來，國家電網(wǎng)已明確提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，并大力發(fā)展水電、抽水蓄能等清潔能源項(xiàng)目。數(shù)字化變電站建設(shè)則是其中重要的組成部分。在國內(nèi)電網(wǎng)大力推廣已建設(shè)并運(yùn)行的數(shù)字化變電站[1]中，IEC-61850[2]通信標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、完善也得到很大發(fā)展，變電站的數(shù)字化技術(shù)（滿足IEC-61850通信標(biāo)準(zhǔn)）已趨于成熟，變電站內(nèi)各類滿足該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備均已投入運(yùn)行，設(shè)備性能安全穩(wěn)定，相關(guān)設(shè)備廠家也有了響應(yīng)特定需求的成熟產(chǎn)品，并具備研究開發(fā)新產(chǎn)品的實(shí)力，目前已具備建設(shè)數(shù)字化水電站的基礎(chǔ)。

1數(shù)字化水電站勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

相對(duì)于數(shù)字化變電站，水電站領(lǐng)域則暫未出現(xiàn)完整且成熟的數(shù)字化解決方案。參考數(shù)字化變電站的設(shè)計(jì)方案，依據(jù)《DL/T1547-2016智能水電廠技術(shù)導(dǎo)則》[3-4]，基于“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，符合IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)”的思路，數(shù)字化水電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為“過程層”、“單元層”、“站控層”，采用過程層網(wǎng)絡(luò)（GOOSE網(wǎng)、SV網(wǎng)）、站控層網(wǎng)絡(luò)（MMS網(wǎng)）的3層2網(wǎng)結(jié)構(gòu)層次。數(shù)字化水電站的所有電氣設(shè)備均應(yīng)滿足IEC-61850通信規(guī)約。勵(lì)磁系統(tǒng)[5]是水電站發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它通常由勵(lì)磁功率單元、勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元和滅磁單元3部分構(gòu)成，通過勵(lì)磁系統(tǒng)中的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)勵(lì)磁功率單元進(jìn)行控制，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功功率和電壓的效果。勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能夠滿足系統(tǒng)在正常和事故情況下的調(diào)節(jié)需要。在數(shù)字化水電站中，勵(lì)磁系統(tǒng)除完成水輪發(fā)電機(jī)組的開機(jī)、停機(jī)、增減無功功率、緊急停機(jī)等任務(wù)外，還應(yīng)能滿足IEC61850數(shù)據(jù)建模及通信功能，全面支持與站控層網(wǎng)（MMS網(wǎng)）、過程層網(wǎng)（GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)）兩網(wǎng)通信。同時(shí)，應(yīng)能接受監(jiān)控系統(tǒng)提供無功功率給定值，完成無功功率的閉環(huán)控制。為滿足實(shí)際應(yīng)用需求，勵(lì)磁系統(tǒng)在邏輯上被劃分為許多個(gè)可以獨(dú)立訪問和處理的邏輯設(shè)備。勵(lì)磁系統(tǒng)裝置布置在數(shù)字化水電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的單元層，合并單元[6]、智能終端[7]、輔控單元等裝置或智能設(shè)備布置在過程層（圖1）。數(shù)字化電站站控層的上位機(jī)滿足IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過MMS網(wǎng)將勵(lì)磁系統(tǒng)的信號(hào)上送監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)。數(shù)字化勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)滿足可與GOOSE網(wǎng)及SV網(wǎng)交換機(jī)相連接，采集過程層的數(shù)據(jù)。過程層的數(shù)字化則要求CT、PT及現(xiàn)地元件輸出的數(shù)據(jù)均為數(shù)字化形式，CT、PT與合并單元相連接（電子式互感器[8]通過光纜連接，電磁式互感器通過電纜連接），電流、電壓數(shù)據(jù)數(shù)字化后通過光纜與SV網(wǎng)交換機(jī)連接，現(xiàn)地元件則要求經(jīng)電纜連接至智能終端，將開關(guān)量或模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并經(jīng)光纜傳輸至GOOSE網(wǎng)交換機(jī)。參考數(shù)字化變電站的設(shè)計(jì)模式，電流、電壓模擬量數(shù)據(jù)的傳輸方式有組網(wǎng)模式（網(wǎng)采）和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（直采）兩種，基于最大化精簡(jiǎn)電纜或者光纖數(shù)量及利用網(wǎng)絡(luò)安全、快速、數(shù)據(jù)共享等的傳輸優(yōu)勢(shì)原則，本文推薦SV網(wǎng)采用組網(wǎng)模式進(jìn)行采樣。

2水電站勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)字化具體實(shí)施方案