5.3.2、電能量監測系統

水電廠中每臺發電機、每條線路甚至每臺主變都安裝了電度量表，傳統的電度量采集一般采用由電度量表輸出電度量脈沖到計算機監控系統的方式來實現的，由于監控系統的設備環節比較多，在監控系統中必須設定電度量初值，一旦有設備退出工作或工作不正常，電度量測量就有誤差或以前的測量值丟失，需要重新設定其初值，這種方法實際上無法保證電度量監測的結果正確性，而且維護的工作量也很大。

目前，市場上有一種智能電度量表，它具有智能通信接口。這種電度量表能完整地保存電度量數據，并隨時可以通過通信接口取得電度量數據。因此，以這種電度量表為基礎，通過電度量表的通信接口，回聚在一起，配備歷史數據管理功能的計算機就可以形成電度量監測系統，該系統既可以相對獨立，也可以與監控系統互相通信，實現信息共享，為水電廠運行管理提供可靠依據。

5.3.3、效率檢測系統

水輪機效率的實時監測對電站的經濟運行有著重要的作用。水輪機的在線監測既可用于水電廠機組在安裝竣工或大修結束后的現場驗收試驗，以便檢查設計、制造、安裝和檢修質量是否滿足要求，又能通過對機組運行性能進行長期連續監測，提供在不同的水流和工況條件下水輪機性能的實時數據，為確定電廠經濟運行中的開機臺數和負荷優化分配以及機組的狀態檢修等提供參考。因此，水輪機效率在線檢測一直是實現電廠經濟技術指標考核和經濟運行的一個重大科技攻關課題。但是多年來，一方面由于流量的在線檢測技術還未能得到廣泛的推廣應用，另外，由于種種原因的限制，也使效率測試難以在電廠發揮其應有的作用。因此盡管隨著計算機、通信、信息及測控等一系列新技術的迅速發展和在電廠的廣泛應用，給效率在線檢測項目的開發提供了成熟的技術基礎。當前，以廠網分開為基礎的電力體制改革方案已經出臺，電力市場競價上網亦將成為必然的發展趨勢。因此，在保證安全運行，滿足電力系統要求的基礎上，不斷提高水資源利用率和設備可用率，減少運行和維護費用，已成為每個電廠迫切需要開展的工作。

5.3.4、運行人員培訓仿真系統

計算機監控系統面對著實際的運行設備，肯定不能在上面隨意操作，否則會出現誤操作行為，造成事故，任何水電廠都不希望出現這種情況。那么一些操作不熟煉或新來的運行人員，如何讓他們盡快熟悉環境，提高操作水平，進入角色。除了可以進行培訓、實習、考試等形式熟悉業務外，應該有一個讓運行人員實際動手操作的培訓仿真系統。培訓仿真系統可作為對監控系統的補充，任何重要的控制操作或復雜的操作，應該在培訓仿真系統上驗證一次，保證操作的完整性和正確性，確保水電廠運行的安全。

5.3.5、狀態檢修系統

這是水電廠熱門的課題，設備狀態檢修和設備運行壽命評估，既是設備檢修工作發展的必然趨勢，也是一項技術性很強的系統工程。狀態檢測主要利用現代化先進的檢測設備和分析技術對水電廠主設備的某些關鍵部位的參量，如：機組的振動和擺度，發電機絕緣，定子局部放電，變壓器絕緣等數據進行在線實時采集和監視，經過集合了現場積累的運行、檢修、試驗資料和專家經驗的智能(專家)系統綜合分析，從而對設備可能存在的機械、水力、電氣等問題作出一個貼近實際的評估。

要作出一個較準確的評估目前尚有很大的難度，國內外都已做了大量的嘗試性工作，取得了一定的經驗。在實施中，它也作為一個相對獨立的系統，但目前國內大多數水電廠都有了較完善的計算機監控系統，集聚了大量監測設備，從節省投資與實際應用的角度來看，狀態檢修系統與監控系統之間有大量的數據需要共享，在考慮狀態檢修系統時應與已建成的監控系統作統籌考慮，使兩者有機地結合起來，既可省去一些重復部件的投資，又可以使運行管理人員在執行實時生產控制時，隨時監視到生產設備的健康狀態，讓健康狀態良好的設備充分發揮潛力，讓處于亞健康狀態的設備減荷承擔適當的工作負荷，而讓健康狀態有問題或趨于出問題的設備及時得到維修。

5.3.6、 生產管理系統

目前，雖然許多電廠都有了功能較完善的計算機監控系統，但因種種原因還有部分現場設備的監測信號無法輸入到監控系統中完成自動監視。所以設備的巡檢工作是必不可少的。為了加強巡檢工作的管理和提高巡檢工作的質量，可通過生產管理信息子系統，在當班巡檢人員出發前開列出巡檢路線，查看設備運行情況，記錄設備運行參數，巡檢工作完成后,輸入相關設備運行參數等信息傳輸至生產管理信息系統，進行分析對比，并記入歷史數據庫備查。

按照技術規程要求，電廠在執行設備操作或維護時必須辦理相應的一次、二次工作票。這些工作也可以借助生產管理信息子系統來完成。各相關部門計算機連入該系統的網絡后，就不必拿著工作票來回去簽票、消票了。它完全成了數字化傳輸，省時省力，并可隨時對簽票、消票的詳情進行實時和歷史的查詢。

生產管理信息系統完成的工作還包括：運行值長日志，智能操作票(可由生產管理信息子系統根據監控系統的實時數據，進行分析，并經過安全閉鎖條件檢查)，設備缺陷管理，運行臺帳等。

5.3.7、智能電話報警服務系統

根據監控系統產生的報警信號，按照告警信號的優先級別和被通知者的處理優先級，提供實時智能報警通知，把生產現場發生的事件經過智能化的處理，通過內部通信系統、電話、尋呼、移動通信等多種通信手段，以最快的速度把報警信息傳遞給相關的人員，以便他們及時作出對事件的響應。它不僅是一個智能的可通過各種通訊工具報警的系統，而且還是一個功能強大的交互式語音信息服務中心，無論何時何地通過電話撥入系統可以了解到他所關心的生產設備的運行數據。系統還提供豐富靈活的組態界面，讓維護人員或操作人員通過組態界面方便地進行各種用戶要求的定義，實現各種復雜的功能。

上面提及的系統都是同現有計算機監控系統密切相關的系統，根據具體情況，可配置成相對獨立的系統，通過高速網絡與計算機監控系統進行數據交換。也可配置成計算機監控系統的子系統。它提供了水電廠從最基礎的數據采集和設備控制直到面向電力市場的經濟運行決策的一整套完善服務功能，支持發電廠生產的現代管理更上一個新臺階。

6、水電廠"無人值班"或"少人值守"的技術條件

無人值班相對于有人值班而言就是要讓自動化系統來完成值班人員日常的工作，包括定時巡視運行設備，記錄各設備有關參數和相關事件，按操作票形式進行設備的正常操作，發生事故或故障時，進行反事故處理，采取有效措施，防止事故擴大等工作。實現比有人值班更迅速、更可靠、更安全的運行方式。雖然自動化系統具有一定的反事故處理能力，在局部范圍內起到防止事故擴大的特點，但是事故或故障的出現原因是非常復雜的，少數可以通過一定的處理恢復，但大多數是無法迅速恢復，并需要檢修維護人員及時前往現場認真分析處理。因此水電廠"無人值班"或"少人值守"必須具備以下幾個條件：

6.1、具有計算機監控系統

計算機監控系統是實現"無人值班"或"少人值守"的一個非常重要的系統。它具有采用水電廠的機組、輔機、油水風系統、主變、開關站、公用設備、廠用電系統以及各種閘門等的電氣量、開入量、溫度量、壓力、液位、流量等輸入信號，完成各種生產流程，如開停機、分合開關等順序控制，機組有功功率和無功功率的調節，AGC、AVC，以及其他設備的操作控制。同時監控系統還具有豐富的人機界面，防誤操作的措施和一定的反事故處理能力。

6.2、具有遠程控制、調節功能

監控系統不僅具有現地的各種監視、操作和控制功能，而且要具有能與遠方控制系統通信能力，上送有關信息，接收遠方控制系統的命令來實現遠程控制和調節。

6.3、具有ON-CALL功能

現場運行的設備一旦出現事故或故障時，就需要維護人員立即前往現場，了解事故或故障現象，分析事故或故障原因，及時排除事故或故障。如何使維護人員甚至領導能及時、準確、詳細的掌握事故或故障信息，這就是無人值班水電廠計算機監控系統必須具備的功能：ON-CALL功能，可以通過電話、呼機或手機發布呼叫信息或手機短信息。

總之，水電廠通過開發自動化系統，能夠提高設備的整體健康水平，保證設備的安全穩定運行，為"無人值班"或"少人值守"奠定基礎。

[參考文獻]

《水電自動化與大壩觀測》2002年