对大中型水电站无人值班的探索与研究

对大中型水电站无人值班的探索与研究

周磊

国网四川省电力公司富顺县供电分公司 643200

摘要：为了提升水电站运行技术水平和管理水平，实行无人值班工作方式，本文基于远方集控中心集中控制模式，对无人值班的工作方式进行了探索与研究，先概述了水电站无人值班的条件以及远方运维中心应具备的功能，然后分析了想要实行无人值班对设备的要求，最后对水电站无人值班工作模式进行了探究，以供参阅。

关键词：水电站；无人值班模式

1水电站无人值班的条件

具有远程控制中心；设置应急待命点，配备应急备用人员；具有性能优良的一次设备；设计合理运行可靠的二次设备；设有覆盖全厂的具有自诊断的安保消防工业电视监视报警系统。

2远方运维中心应具备的基本功能

远程控制中心应至少具有以遥控、遥调、遥测、遥信、遥视为基础的功能完善的计算机监控系统、通信系统、水调自动化系统以及视频监视系统等，以满足对电站实施远程监视和运行控制的需求。

3实行无人值班模式对设备的要求

3.1选择性能优良的一次设备

3.1.1一次主设备

水电站的一次主设备，例如水轮机、发电机、主变压器、断路器及高压配电装置等设备应具有以下条件:重要设备的技术指标、状态参数满足相关规程规定；重要设备应配置完善的运行参数监测设备；重要设备需配备保护装置，当设备发生故障时，能够可靠正确动作；机组应设置独立与控制系统的备用紧急停机措施，实现发生水力机械事故时紧急停机；机组应设置防蠕动保护，防止发生蠕动时对机组轴承造成损坏；发电机应装设出口断路器；电气主接线应接线简单、运行操作灵活、尽量少用或尽量不用隔离开关来改变运行方式；主要机电设备应配备必要的离线或在线状态检测设备，及时掌握设备的健康状况，防止设备事故的发生。

3.1.2厂用电

厂用电应该具备以下几点要求：厂用电系统应接线简单、操作灵活、供电可靠；厂用电各段之间必须装设安全可靠的备用电源自动投入装置，避免重要用电设备因供电中断而引起事故，要求备用自投装置投入率100%；合理配置辅助电源系统的继电保护装置，以防止高低压电力设备因设备故障引起的跳闸和扩大停电范围；设置厂用电进线断路器、联络断路器的跳闸回路完整性的监视系统，当断路器出现异常时报警；应配备应急柴油发电机，容量应满足全厂停电时泄洪闸门的启闭、启动厂房的排水泵以及电厂黑启动的需要。

3.1.3直流电源系统

直流电源系统应该具备以下几点要求:直流电源系统应采用分散式设置方式；直流电源的电池容量应满足设备运行操作的要求，交流电源消失时，电池应能保持正常供电1h以上；配有两套机组和开关站相对独立具有绝缘监察功能的直流电源系统。

3.2设计合理的二次设备

3.2.1计算机监视系统

计算机监视系统应该具备以下几点要求:电厂应配备独立的计算机实时监控系统，以实现对发电厂的运行参数、设备故障报警和保护动作信号等信息进行采集、存储、传输，对发电机、断路器以及闸门等设备进行操纵与控制；电厂监控系统应可靠接入远程监控中心计算机监控系统；各部设备传送进入计算机监控系统的故障报警信号应具体、详细、规范，故障报警信号不宜采用综合信号报警方式；电厂计算机监控系统出现故障时，机组级相关设备仍能保持故障前的状态和参数，并能自动运行。当现地控制单元失效、机组发生故障时，机组相关的保护和控制系统仍然能自动完成紧急停机流程。

3.2.2通信系统

通信系统应该具备以下几点要求:电厂与集控中心之间的通信，采用两个或两个以上的通道，通道之间在物理上是完全独立的、不同的路线，彼此备用；电厂应建立安全稳定的电站移动报警通信系统，确保当电站异常运行时，有关人员可以立即接收报警信息并及时做出响应。通常考虑使用移动和电信这两套通信方式作为移动报警通信通道。

3.2.3自动化系统

自动化系统应该具备以下几点要求：调速器系统的测速和逻辑控制部分应配备备用设备；调速器要具有故障自检测和保护的功能，以及一定的自动处理能力，故障信号要发送到计算机监控系统；调速器油压装置应能实现自动补气和补油功能，自动保持油压、油位正常。自动励磁调节器应配备备用设备，这样两套励磁调节器可以自动可靠的切换；励磁系统应具有完善的监测报警功能，报警信息分项接入电站计算机监控系统；灭磁开关应该有两个独立的跳闸线圈，控制电源要来自不同电池组的直流控制总线，并建立监控系统，实现监控电路的完整性。

4水电站无人值班的工作模式

4.1无人值班水电站运行人员正常工作模式

无人值班水电站运行人员正常工作模式主要可以分为以下几点进行：水电站现场不再全天24h监盘和轮班值守，机组按预先设定的程序自动运行或按集控中心运行值班员的操作指令运行；水电站运行人员定期到现场进行巡视检查，巡检的线路、内容、标准、处置，按照水电站巡回检查制度执行。设备正常、条件允许的情况下，通常安排在白天进行巡检；配合现场设备的维护与检修工作，按照“操作票”、“工作票”及相关规程制度，进行设备隔离操作、安全措施实施，办理工作票许可、终结手续，恢复设备运行或备用；根据电厂设备的定期轮换试验制度，定期进行试验，及时发现和消除缺陷，保证设备状况良好。通常情况下，安排在白天开展工作；承担现场运行任务的班组，必须指定满足现场应急处理需要的应急待命人员。

4.2集控中心运行人员的正常工作模式

集控中心运行人员的正常工作模式主要可以分为以下几点进行：每天24h按值轮流值班，明确值长、值班员岗位及职责，对无人值班水电站进行远程控制和运行监视；接受并执行电网调度指令，确保无人值班水电站按照调度下发的负荷曲线运行，与水电站应急待命人员保持联系，安排落实调度要求的其它工作。

4.3应急处置模式

4.3.1远程监控失效处置模式

当集控中心运行值班员确认水电站远程监控失效时，立即通知水电站应急待命人员恢复现场监盘模式，并报告相应电力调度中心改为该水电站接受调度指令。现场运行人员发现远程监控失效时，恢复现场监盘模式并与集控中心运行值班员确认，报告相应电网调度机构。

4.3.2现场设备异常或事故处置模式

当设备发生故障或者事故时，现场运行人员接收到故障或事故报警信息，若在厂房，则立即处理；若在应急待命点，则立即赶赴厂房处理，如有必要，通知其他运行人员、维护班组人员及其他相关人员参与处理；处理情况及时报告集控中心运行值班员。集控中心运行值班人员发现故障或事故信息时，应立即判断保护、自动装置动作情况，并确认现场运行人员是否已经采取应急响应措施，若未响应，则应立即通知现场应急待命人员。

4.3.3快速响应原则要求

快速响应原则要求主要有以下几点：异常报警信息的传送要自动、快速、可靠，以确保现场运行人员能够及时准确接收报警信息；现场运行人员收到报警信息时，应立即响应；应急待命交通车辆定置停放，配备常用图纸及工具，明显标示，优先通行；应急待命点到设备现场道路保持畅通，确保10min内到达现场；水电站中控室与集控中心、电网调度机构通信要安全可靠，方便联系。

5结束语

随着电力系统和电力生产相关技术的不断发展，以及水力发电自动化程度和安全运行水平的不断提高，水电站的值班运行方式必将逐步向“无人值班、远程集控”的方式发展，这对于改变中国电厂以往投入大量人力资源，但管理效益和经济效益不高的运行值班方式，十分关键。因此对水电站无人值班模式进行探究具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]胡金平.梨园水电厂计算机监控系统告警功能需求[J].云南水力发电，2020，36(2):166-167.

[2]程言忠.华光潭一级水电站无人值班若干条件的探讨[J].大坝与安全，2018(2):27-30.