淺談華安水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)

淺談華安水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)摘要：水電廠集控中心在水力電能生產(chǎn)過程中作用巨大，通過對流域水電廠進行集中控制和管理，優(yōu)化水資源調(diào)度，可以通過遠方的監(jiān)視和操作，真正實現(xiàn)電廠“無人值班”;可以減少現(xiàn)場運行人員和設(shè)備配置，降低運行管理費用；可以將各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總，形成真正的生產(chǎn)管理平臺，實現(xiàn)企業(yè)的高效現(xiàn)代化管理。本文主要圍繞華安水電廠集控中心系統(tǒng)架構(gòu)進行分析，探討其集控中心監(jiān)控系統(tǒng)以及二次安全防護的建設(shè)要點。關(guān)鍵詞：水電廠集控中心；監(jiān)控系統(tǒng)；現(xiàn)代化管理；系統(tǒng)架構(gòu)；二次安全防護華安水電廠位于福建漳州市華安縣境內(nèi)九龍江北溪干流旁的新圩鎮(zhèn)，九龍江北溪是九龍江的主要干流，位于福建省西南部，發(fā)源于戴云山脈和博平山脈，流域面積9640km2,河長272km。水電廠距著名僑鄉(xiāng)閩南“金三角”經(jīng)濟開發(fā)區(qū)一漳州市約55km,距華安縣城約10km,現(xiàn)擁有一廠、二廠和華成電站，兩廠一站，集控中心建設(shè)前的運行方式為電調(diào)在華安二廠，水調(diào)在縣城壩區(qū)，在實際運行中給水調(diào)與電調(diào)的協(xié)調(diào)造成困難，未能充分發(fā)揮水庫科學經(jīng)濟調(diào)度的優(yōu)勢，故有必要將電調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)延伸至縣城壩區(qū)，開展電調(diào)、水調(diào)合一的集控中心建設(shè)，發(fā)揮電廠的最大經(jīng)濟和管理效益。結(jié)合華安水電廠集控中心建設(shè)項目，我將從以下幾個部分談?wù)劶刂行谋O(jiān)控系統(tǒng)以及二次安全防護的建設(shè)要點。下性測(現(xiàn)有)工D司人辦公文機《B入u函光傳輸系統(tǒng)華安二查地人網(wǎng)淵明明糕新直教配會工件%,b統(tǒng)HBD#Gλ1RMwn集控中心系統(tǒng)示意圖水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與建設(shè)華安水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)采用雙網(wǎng)絡(luò)、雙機冗余、通道冗余等多種冗余方式。其中應(yīng)用程序服務(wù)器、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)機、交換機等核心設(shè)備均采用雙機冗余配置，采用軟件進程實現(xiàn)雙機自動切換，每個操作員站均可對接入的電站進行遠程監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用星型結(jié)構(gòu)的交換式以太網(wǎng)，全開放的分布式接口，局域網(wǎng)通信規(guī)約TCP/IP,集控中心與各水電站的通信采用IEC60870-5104規(guī)約。軟件采用南自公司SD8000監(jiān)控系統(tǒng)。集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用功能由華安二廠現(xiàn)有集控中心監(jiān)控系統(tǒng)、大壩閘門遠程水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)是追求安全、穩(wěn)定、自動化、智能化運行的，為確保水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，有效發(fā)揮遠程控制核心價值作用，總體來講，水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要滿足以下3點基本條件：要建立分布式結(jié)構(gòu)，確保集控中心監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成滿足多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共同組成要求。而監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)則要采用分布式網(wǎng)絡(luò)建設(shè)結(jié)構(gòu)，保證所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都能在出現(xiàn)故障后縮小故障發(fā)生范圍，確保正常網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠繼續(xù)管理運行自身區(qū)域，這第二，要建立冗余結(jié)構(gòu)，融入以太網(wǎng)技術(shù)，并不斷創(chuàng)新發(fā)展。就水電廠集控建立雙星型快速交換式以太網(wǎng)技術(shù)體系，結(jié)合功能節(jié)點分析雙機冗余模式，有效第三，要建立開放式結(jié)構(gòu)，結(jié)合流域電站建設(shè)采取分期建設(shè)形式，確保集控中心構(gòu)建也能采用滾動式構(gòu)建模式。在這一過程中，應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)軟件更新來優(yōu)化軟硬件安裝過程，采取模塊化結(jié)構(gòu)技術(shù)模式建立后期系統(tǒng)，保證系統(tǒng)規(guī)模有效集控中心監(jiān)控系統(tǒng)具有對電站各系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集與處理、安全運行監(jiān)視、運行調(diào)度、操作控制和管理等功能，同時負責接收上級調(diào)度系統(tǒng)下達的各項指令，向其他系統(tǒng)傳送所需的數(shù)據(jù)，以便對所有電站進行有效的經(jīng)濟調(diào)度運行。為確保水電廠遠程監(jiān)控應(yīng)用功能優(yōu)化到位，達到預期標準，則需要對集控中心監(jiān)控系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建設(shè)進行分析，了解其服務(wù)器搭建與歷史數(shù)據(jù)庫搭建過程，建立快捷通訊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，例如建立雙局域網(wǎng)核心體系，確保不同節(jié)點能夠分擔不同監(jiān)控系統(tǒng)在建立通信網(wǎng)絡(luò)過程中追求集控組網(wǎng)多元素體系建設(shè)，其中就包括確保遠動裝置控制梯級電站機組有效構(gòu)建，形成站側(cè)網(wǎng)關(guān)機械通信模式。就整體來說，它首先采用直接控制通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式；其次通過微機終端信息上傳并采集數(shù)據(jù)內(nèi)容，其中主監(jiān)控系統(tǒng)可以做到隨時發(fā)布命令；再一種是結(jié)構(gòu)相對完整、系統(tǒng)內(nèi)部分工明確的、靈活的梯級流域電站集控中心，它其中對數(shù)據(jù)傳輸要求較高，每次下達命令可保證所有梯級水電站都能接收到命令內(nèi)容。在通信規(guī)約的選擇方面要求較高，它需要建立運行速度較快的標準化進程，結(jié)合常用規(guī)約標準建立流域監(jiān)控系統(tǒng)，并對系統(tǒng)內(nèi)運行穩(wěn)定安全內(nèi)容進行分析，建立雙規(guī)約模式。在通信通道帶寬光纖平臺上則需用到最新的通信規(guī)約協(xié)議，確保集控中心監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控準確到位。就這一點來講，需要結(jié)合不同節(jié)點系統(tǒng)建立相對平等的、可實現(xiàn)后期系統(tǒng)擴展的水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的二次安全防護水電廠集控中心是為實現(xiàn)流域水電廠資源優(yōu)化利用而設(shè)立的控制中心，它是梯級式水電廠和電網(wǎng)調(diào)度中心之間的重要樞紐。華安水電廠集控中心由多個子系統(tǒng)組成，主要包括計算機監(jiān)控系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)、電能量管理系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。根據(jù)中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》的有關(guān)要求，集控中心的各個子系統(tǒng)分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)。生產(chǎn)控制大區(qū)分為控制區(qū)(安全I區(qū))和非控制區(qū)(安全II區(qū));管理信息大區(qū)內(nèi)部在不影響生產(chǎn)控制大區(qū)安全的前提下，可以根據(jù)各企業(yè)的不同安全要求劃在生產(chǎn)控制大區(qū)與信息管理大區(qū)之間必須設(shè)置經(jīng)國家指定部門檢測認證的電力專用橫向單向安全隔離裝置。在生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)部的安全區(qū)之間，應(yīng)當采用具有訪問控制功能的設(shè)備、防火墻或者相當功能的設(shè)施，實現(xiàn)邏輯隔離，在生產(chǎn)控制大區(qū)與廣域網(wǎng)的縱向交界處應(yīng)當設(shè)置經(jīng)過國家指定部門檢測認證的電力專用縱向加密認證裝置或者加密認證網(wǎng)關(guān)及相應(yīng)設(shè)施。在安全區(qū)邊界應(yīng)當采取必要的安全防護措施，禁止任何穿越生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)之間邊界的通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。生產(chǎn)控制大區(qū)中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)當具有高安全性和高可靠性，禁止采用安全風險高的通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。依照電力調(diào)度管理體制建立基于公鑰技術(shù)的分布式電力調(diào)度數(shù)字證書系統(tǒng)，生產(chǎn)控制大區(qū)中的重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)當采用認證加密機制。綜上，水電廠集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)在追求穩(wěn)定運行優(yōu)化，確保充分發(fā)揮系統(tǒng)遠程控制調(diào)節(jié)能力，有效促進流域水電站穩(wěn)定運行的同時，也必須做好二次系統(tǒng)的安全防護，保證電力監(jiān)控系統(tǒng)和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全。[1]