境外电站境内智能集控管理创新研究

境外电站境内智能集控管理创新研究

王熙龙

大唐（云南）水电联合开发有限责任公司 云南省昆明市，邮编650000

摘要：大唐集团内首家境外电站境内集控站项目，缅甸太平江一级水电站依托智能化、集控化等先进技术，对电站内的老旧设备进行升级改造，通过将境外电站接入境内集控中心，实现并建成国内首家境内集控境外电站，形成一套适用于境外电站的安全生产管理体系，通过推进集控建设、优化人员配置、完善生产管理，逐步推进太平江一级水电站“无人值班，少人值守”生产模式，实现境外电站生产减员，提高了电站设备安全稳定运行水平，有效降低了生产成本，电站的综合效益得到明显提升。

引言：太平江一级水电站地处缅甸克钦邦条件艰苦，电站地处偏远，生产人员长期难于轮换，技术力量薄弱，设备运维存在难题，严重影响和制约着电站的运营发展。为了解决上述问题，本项目提出了境外水电站境内智能集控的无人值班生产管理模式：搭建了境外设备境内远程智能控制的网络体系，实现了境内远程智能控制境外发电机组相关操作，解决了运行人员长期驻守现场的问题。构建了“两部一中心、单轨运行、运维合一”的安全生产管理体系，实现了远程智能集控、技术保障和技术监督体系的有效运行，保障了境外水电站的安全生产。

关键词：境外电站境内集控、水电站远程控制、计算机监控、综合通信、水情测报、工业电视、远程集控中心电源

一、简项目介

太平江一级水电站位于缅甸克钦邦，距离中国盈江县60公里，电站装机容量240MW（4x60MW）,主要电量通过500kV线路回送国内，2010年底四台机组全部建成投产。

为适应境外水电项目的运行管理需要，实行“远程控制，无人值守”管理思路。针对境外水电项目的特殊性，并考虑后期项目的建设需要，太平江一级水电站在云南省盈江县建设远程集控中心来实现对境外电站的远方控制和调度，实现流域梯级统一调度、集中控制和科学合理的优化调度配置，有效地减少人工成本和降低安全风险，以实现数字化、自动化、智能化为目标，建设远程监控运营管理系统，实现数据有效的存储、共享、流转；利用稳定的通信技术，实现运行、设备的智能化管理；利用数据分析技术，实现生产过程管理的精细化、标准化、科学化。在公司信息化体系不断完善过程中，逐步提升公司的管理效益。

（1）集控中心

实现对电站远方监视、远方机组启停机、远方有功/无功调节、远方断路器分合闸、远方操作大坝泄洪闸门、远方柴油启停、远方空压机启停、远方渗漏泵、检修泵启停、远方通讯、水情测报、继电保护信息管理等功能。

（2）水电站

实现无人值班、少人值守。将电站计算机监控系统、现地控制单元、水情系统、继电保护信息系统、工业电视系统、通讯系统接入集控中心，对各个设备监视与控制，故障告警，逻辑闭锁，保障现场设备安全运行。

二、构建了“两部一中心、单轨运行、运维合一”的安全生产管理体系

为实现了远程智能集控、技术保障和技术监督体系的有效运行，保障了境外水电站的安全生产。

1.两部一中心

太平江一级水电站结合实际情况制定了符合“无人值班、少人值守”要求的“两部一中心”安全生产管理体系：生产部、安监部、集控中心。生产部负责电站生产运维、保障和技术支撑等工作。集控中心负责电站发电运行、水库调度等工作。安监部负责监督生产部、集控中心安全生产工作。

（1）运行管理

集控中心负责电站发电运行工作，水库调度，设备监视与远方操作，两票管理、缺陷管理。

（2）设备管理

太平江一级水电站和集控设备维护、检修、试验管理由生产部归口管理，各专业主管负责所管专业设备检修、技改、试验、消缺的“三措两案”编制，现场技术指导和验收。太平江一级水电站现场人员自行开展机组小修工作，大修工作外包。电站准备进行自动化设备技改，主要包含以下系统：调速器、励磁、继电保护、计算机监控、水淹厂房保护、网络安全、消防等。

（3）缺陷管理

运行巡检组当班期间巡检发现缺陷，上报运维当班值长并录入缺陷管理系统，当班运维值长通知设备专业班长，班长根据专业安排人员布置安措，组织人员进行消缺，设备专业主管进行现场技术指导和验收。

（4）技术监控

太平江一级水电站与可研院所签订了技术监督服务合同，包括了继电保护、调速器、励磁、自动化、一次系统预防性试验等工作，现场人员不具备自行开展继电保护、调速器、励磁、一次系统预防性试验能力。

（5）核心控制系统

太平江一级水电站服务器软件采用linux企业版系统，安全可靠。服务器搭建JDK环境平台，采用南瑞NCS系统，主要功能包括：对电站数据进行实时采集与监视；顺控组态；通过IEC60870通信规约对电站进行下发远动操作及上送调度远动信息；历史库采用关系型数据库对数据进行存储，便于长周期数据的查询、报表、历史曲线和分析；语音报警和电话语音报警，为高级应用程序AGC/AVC对电站进行自动发电控制和自动电压控制。

（6）水库管理及水情系统

 太平江一级水电站水情测报系统，分别在电站厂房尾水和大坝安装流量计和雨量计，对厂区和坝区进行流量和雨量的采集；大盈江上游水情数据通过水文局GPRS系统，传给水情通信机；最终将所有水情数据汇集到水情应用服务器数据库后进行计算，通过C/S模式进行WEB发布。水工专业负责大坝外观、内观管理，负责水情系统维护，运行负责水库调度。

（7）网络安全与综合通信系统

远程集控中心与太平江一级水电站通信方式，采用光纤数字通信系统，基于SDH+PCM的综合业务平台进行数据、图像和语音传输。通过2条OPGW（光纤复合架空地线）光缆进行物理连接，光芯采用“1+1”冗余进行链路保护，站点两端各安装2套光传输设备，作为主/备通信使用，配备双电源组建光纤传输网。

远程集控中心的主要通信业务包括：计算机监控系统、IEC60870-5通信、调度电话语音、水情web访问和工业电视的远程访问。结合电力二次防护的要求，监控系统为生产实时数据属于安全一区，远程集控中心与太平江一级水电站之间的访问配置SM2加密装置，对上送下达的数据进行128位加密；为提升通信的可靠性，通信方式也采用多链路交叉冗余的方式，有效保障链路安全。同时所有硬件也采用双机配置，大大提高了可靠性，也便于检修和调试工作的进行。

（8）集控中心与电站的控制安全策略和电源保障

安全保障：当电网/电信通道发生故障，可用通道≥1条时，通信系统自动激活可用链路进行通信；当全部通道发生故障时，控制权自动切回电站，从而保障电站不失控，有效过渡安全运行。集控中心和电站，均采用主/备双路电源方式供电，并配备UPS带蓄电池组。正常情况下使用市电进行供电，当遇停电时，UPS自动将负载切换到蓄电池供电，蓄电池有效供电时间16小时。如长期失电之后通过倒闸操作，启动紧急电源柴油发电机进行供电。可有效保障远程集控中心用电，从而提升控制的可靠性。

（9）两票三制

两票：操作票：电厂设置运行操作组，一般配置2人，在机组大修或重要系统停送电等操作任务重时，有运行主管和应急值守人员临时增补，操作组的人员定期轮换。基本流程为：集控值长下达操作任务，现场操作人员负责填写操作票，现场监护人负责审核。工作票由现场工作负责人填写，经专业主管签发后，集控值长接收并审核无误后，由现场操作负责人许可，集控值长回填数据。

三制：设备定期巡检：集控中心制定了设备定期巡回检查制度，但内容是针对集控设备巡检，没有具体规定电站现场的视频巡检，集控每个当班值长通过工业电视对现场进行一次视频巡检，具体巡检内容没有固定。运行交接班：制定了交接班管理规定，交接班内容按规定执行，现场和集控不进行两侧交接班。设备定期轮换、试验：由现场操作人员或专业班组成员按计划执行。

结语

项目通过对境外水电站境内智能集控无人值班管理模式创新，使电站的智慧化水平快速提高，大幅节约了人力和物力成本，为集团的高速发展提供了必备条件；境外水电站境内智能集控无人值班管理模式的研究实践是在集团内的首次尝试，对于其他电站的无人值班管理模式具有指导意义。

引用：【1】刁东海、吴正义. 澜沧江流域梯级电站集控中心监控系统的设计与实现[J]. 水电自动化与大坝监测.