探究发电厂水库调度自动化系统

摘要：水库调度自动化系统是电网调度自动化系统的一个重要组成部分.随着河流大规模梯级开发和水电站群逐渐投入运行，大型水库水电站群运行调度管理日趋复杂。本文主要探究了发电厂水库调度自动化系统引入的必要性和发电厂水库调度自动化系统的功能。

关键词：发电厂；水库调度；自动化系统；必要性；功能

水库调度是水库运行管理的中心环节，是水电厂实现安全、经济运行的重要手段。随着科学技术的进步和社会经济的快速发展，人们对水电厂运行水平的要求越来越高，实施水库调度综合自动化，意义重大。这不仅是改善传统预报调度和运行方式的需要，也是提高水电厂经济运行水平的基本保证和安全渡汛的需要。利用现代通信技术、遥测技术、空间技术和自动化技术，扩大信息源，增加洪水预报的预见期，提高中长期水文气象预报的精度，都需要水库调度综合自动化系统的强力支撑。

1、发电厂水库调度自动化系统引入的必要性

近年来，我国国民经济飞速发展，人民生活水平日益提高，用电需求不断增加，也常常因此出现拉闸限电的情况，为了解决这一问题，满足人们对電的需求，提高电能质量和发电效率，将水电厂中以人工操作为主的控制模式智能化，进行以计算机监控系统为基础的综合自动化改造十分必要。但随着各大河流流域大规模的梯级开发和水电站群的逐渐投入运行，以及水库在发电以及防洪减灾等方面地位和作用的日益增强，水电站水库运行调度管理中的问题也慢慢凸显出来：（1）调度规模越来越大，各系统间的相互联系越来越复杂，需要更加适合求解高维、非线性优化问题的方法；（2）如何实现水库传统的兴利除害目标与生态环境目标之间的协调；（3）在我国电力市场化的大背景下，水电站如何优化运行调度问题；（4）如何更加科学合理地运用水库工程调度，最大限度地发挥水库在防洪发电等方面的作用，这些都是水库调度管理工作的重要任务。

2、发电厂水库调度自动化系统的功能

2.1数据自动采集与处理功能

该功能的主要特点是：

（1）通过水情信息系统采集的数据量大。主要包括：水库水位，出、人库流量，发电流量，泄洪流量，雨量站实测数据，水文站的流量、流速、水位，闸门运行状态及开度，机组出力和全厂总出力等。

（2）数据格式差异大、通信软件适应性要求强。水调中心站系统的信息量虽然不多，但数据的覆盖面广，信息种类也较多，通信规约比较复杂，既有串行通信，广域网、局域网通信，也有RTU通信方式，因此数据格式差异也很大，通信软件的适应性要求非常强。

2.2实时监视功能

该功能主要包括：①流域内水情的动态显示；②大坝上、下游水位的动态显示；③流域的降雨分布情况；④河流、河段的流量、水量图；⑤电厂的闸门运行、泄流情况；⑥电厂机组的在线监测。

2.3雨情信息查询功能

利用PB开发的历史数据库管理系统的独特功能，可查询系统内部多种形式的数据。包括：①具有分组查询能力，用户可任意定义查询组；②站点任意组台条件查询；③任意时间，瞬时、平均查询；④逆序、顺序查询；⑤单点数据统计查询；⑥站点的类型、特性查询；⑦特征曲线查询；⑧数据点的在线监测；⑧雨量、水位的统计；⑩水库运行实况汇总。

2.4数据管理功能

该功能包括：①在线定义流域内的各传感器标识符、传感器名；②修改传感器特性，不同的传感器类型有不同的基准值等信息；③设置报警极限，对不同的传感器设置不同的极限值，如最高、最低警戒水位、雨强等；④数据插补功能，当某一数据有误时，系统管理者可以对该数据进行增删或修改；⑤各种曲线的定义、修改，上、下游水位数据采集时段长的调整；⑥对统计数据的删除、整理功能。

2.5水务管理功能

计算机系统可根据实时采集到的数据自动进行周期、定时或召唤计算分析，得到各种分析计算、统计数据，存入数据库其功能如下：①电厂所属水系、流域、水情站阿分布图表；②电厂的系统图；③水、雨情旬、月、年统计和制表；④雨量、水位、流量的定时自动整理；⑤发电用水计算，水量平衡计算；⑥逐时入库流量计算；⑦月、旬、日报表，瞬时报表计算；⑧旬、月发电计划；⑨水情电报自动译报；⑩溢流量统计。

2.6洪水预报功能

实时洪水预报系统是建立在两层客户机/服务器模式上的水文实时信息采集、数据分析加工及预报模型计算的复杂系统。预报系统所需的实时信息主要是流域内各遥测站点的实时雨量数据及水位数据。

2.7洪水调度功能

主要依据洪水预报结果，当前水库运行状态，闸门开启顺序采用常规、仿真、优化3种方法进行实时调度。

2.8语音报警功能

用户可通过电话拨入系统，查询实时水情信息，系统通过语音应答.数据越限通过手机提示相关人员。

2.9远程工作站查询功能

本系统接有1个Modem及1个八口远程服务器。远程用户可通过电话线拨号到Mode13或远程服务器，访问服务器进行水情信息查询。

2.10数据转发功能

具有向上一级水调中心转发数据的能力，实现转发数据的功能，可以向省调、国调、地方防汛部门转发数据。

2.11图形显示功能

系统具有显示降雨、实时入库流量、库水位、预报入库流量的图形显示功能。

2.12系统维护功能

该功能为：日常维护工作有数据备份和接收数据检查。如系统出现故障，开发人员可从远方拨入系统，进行软件修改；系统每台机装有PcAnywhere远程控制软件，可以投切应用程序。

2.13用户管理功能

Sybase数据库用户分为登录用户和数据库用户登录用户只能登录到Sybase，进行一些简单查询工作，无法直接对数据库进行其他工作；数据库用户可分为3级：分别为管理员级、操作员级、一般用户级，各级具有不同权限，使用口令登录。

2.14Web网站查询功能

传统的客户、服务器系统必须在客户机上安装特殊的软件，才能运行服务器上的软件，服务器上的软件任何改动，客户机必须也进行相应的改动。这给软件开发者和用户带来了极大的不便。

用WindowsNT的IIS服务功能，以ASP和ADO技术，开发出使用Internet浏览器的Web。IIS应用程序具有以下优点：（1）可以极大地降低每个用户的部署成本。IISlnternet应用程序的最终用户可以只使用浏览器来运行应用程序；在他们的计算机上除了安装适当的浏览器外.不再需要其他特殊的软件。（2）通过本地机上的拨号网络及浏览器可远程查阅发电厂水调自动化系统的所有信息。

3、结语

随着网络技术的发展和开发技术的进步.基于体系结构和B/S结构的应用系统将得到越来越广泛的采用，这也将会是电网水调自动化系统发展的一个方向。

参考文献：

[1]梅亚东.水库调度研究的若干进展[J].湖北水力发电，2008，（1）：

[2]刘晖，王迎春，梯级水库调度信息系统的设计与实现[J].水利信息化.2011（02）.