摘要：随着电力工业和计算机、通信技术的发展，国家信息化战略的实施[1]，水电站运维中用于电力生产过程监视、控制以及生产管理的电力监控系统建设取得了长足的进展，初步形成了一套水电行业电力监控系统设计、建设的思路。但水电站电力监控系统信息化是一个逐渐发展演变的过程，随着计算机信息技术的发展，国家行业相关部门管控要求的变化以及水电厂运行维护水平提升的需要，水电站信息系统建设需与时俱进。在实践中总结大中型水电站电力监控信息系统建设、改造需求，合理考虑信息技术的发展，超前规划、统筹设计，探索性地提出一套具有前瞻性的水电站电力监控系统建设目标和总体框架，对于当今水电站电力监控系统建设特别是新建水电站电力监控系统设计来说，是一项重大而有意义的课题。
关键词：电力监控系统；信息化；建设
1水电站常规电力监控系统
随着现代信息技术在行业发展中的广泛应用，推动了水电站工程与电力系统的信息化建设，也对水电站电力系统的信息化监控提出了更高的要求。从现行水电站所实施的常规电力监控系统来看，目前水电站所使用的电力监控系统主要是由多个部分构成，涉及继电保护信息管理系统、水电站计算机监控系统、图像监控系统、电能计量系统等多个子系统，这也是保障水电站电力设施安全、可靠运行的重要系统。随着水电站建设相关设施的日益完善，电力监控系统逐渐成为水电站工程建设的标配系统，通过利用电力监控系统对水电站电力系统及相关设施的运行状态进行实时监控，能够为水电站运维提供科学依据，也能够保障水电站的正常安全运行，对提升水电站的自动化水平具有重要意义。然而，水电站相关功能的逐步完善，对电力监控系统的信息化水平提出了更高的要求，常规电力监控系统无法满足现行水电站的运行监控和监测需求。鉴于此，为提升水电站电力监控系统的信息化水平，需对原有电力监控系统进行扩展设计，完善监控系统功能，整合资源，以便确保水电站运维的安全性与可靠性能够得到提高。
2水电站电力监控系统的扩展规划
2.1 水电站计算机监控系统扩展设计
水电站计算机监控系统是水电站电力监控系统中最重要的业务系统，直接参与电站主辅设备的控制，是电站全面实现自动化过程控制的核心。目前水电站监控系统在我国已有成熟的设计与运行经验，除常规的数据采集、设备控制功能外，新增的趋势分析也逐渐成为标准设计。基于监控系统其全厂核心的地位，近年来产生了更多的功能扩展需求，具体包括：增加对水电站计算机监控系统辅助与支持系统的监视功能，如机房动力环境控制系统；增加运行、维护人员对系统的运维功能，如培训仿真系统、智能综合管控平台（网络 / 主机监视系统）、工单自动生成系统等。扩展后的水电站计算机监控系统功能框图如图1所示。
2.2 设备状态监测系统
2.2.1 不同在线监测子系统的统筹规划
水电站设备状态监测系统建设是一个逐步发展的过程，部分监测系统属于边试点，边建设的方式，系统建设缺乏标准约束；不同阶段建设的在线监测系统不完全相同，且各子系统各自为政，逐渐形成了多个不同功能的在线监测网络，各系统之间数据格式不统一、互不通信，无法实现数据的共享；不同子系统有着独立的登陆界面和分析软件，给数据的使用及分析带来了诸多不便。因此设备状态监测系统规划工作对新老电站来说侧重点有所不同。对于老电站来说，需要实现不同在线监测子系统的有效整合，在原各自为政的子系统上层建设一套基于大数据处理的一体化状态监测分析系统，合理规划各子系统的建设与接入方案，提供满足不同子系统应用的运行、管理界面，充分发挥数据集中诊断分析优势，实现智能化应用，快速高效分析全厂设备运行情况。对于新电站来说，就是应提前规划，包括系统设计、网络规划、子系统通讯规约等统一设计，以约束不同子系统的建设与接入。在厂站层建设设备状态监测系统涵盖所有用于设备状态分析与诊断评估的子系统，充分考虑不同子系统数据格式的特点、系统展示功能的需求，重点关注数据的存储、分析与展示功能；在线监测子系统则关注现场监测传感器技术与数据采集层面，遵循开放的数据格式与通讯规约开发；设备状态监测系统厂站层在现场子系统通讯规约未能完全统一时，应能够兼容不同的通讯方式与协议。
2.2.2 设备状态监测系统
在公司层面功能的规划设备状态监测系统在全厂层面实现了数据的集中后，另一扩展功能需考虑其在公司层面的建设与应用方案。如对于一个发电集团来说，设备状态监测与诊断系统的潜在用户还包括实现调控一体化功能的集控中心，负责公司流域检修任务的检修厂、公司层级的技术研究中心以及公司技术管理层。根据不同用户功能需求的不同，设备状态监测与诊断系统在公司层面功能的规划主要有两个方面：对于集控中心、检修厂和公司技术管理层，可以考虑为其开放用户权限，在需要时对关注的设备进行分析与了解；对于专门的技术研究中心，考虑到其功能是为多个电站进行专业的技术分析，与电站的诊断分析功能各有侧重，可以考虑建设一套公司级的状态监测与诊断系统，数据来源于各电站部分重要信息。
2.3水电站视频监控系统的扩展规划
2.3.1 水电站反恐综合防护系统设计
随着《电力行业反恐怖防范标准》、《电力设施治安风险等级和安全防范要求》等标准的出台，建设一套包括生产区域视频监控，门禁、巡查管理，车辆、人员出入管理以及入侵报警等功能的水电站反恐综合防护系统已成为必要。水电站常规的图像监控系统与水电站反恐综合防护系统之间在视频监控系统前端采集和存储设备部分有较大的交叉重合，为节省投资，应仔细分析两个系统的功能需求，实现统一规划、分别建设，资源共用。
2.3.2 流域梯级集控中心视频监控系统设计
目前许多公司均设置有流域梯级集控中心，流域电站无人或少人值班、集控中心实施“调控一体化”运行，为提高被控电站的运行可靠性，保障电站的安全生产，电站视频监控系统功能应能扩展至集控中心。集控中心视频监控系统以现场为主，电站生产现场的视频图像通过 VPN 广域网或2M 网络专线方式，图像远距离传输到集控中心，使集控中心的运行值班、管理人员可以24小时全天候监视并记录电站的现场安全以及设备的运行情况，及时发现、处理事故。
2.3.3 集团层面视频监控集成系统
公司、集团层面的视频监控集成系统考虑在企业管理信息网的基础上构建，集成时以各电站的区域监控中心为基础，充分利用现场设备，对全区域范围监控点进行远程监视与控制，实现集团日常运行监控、应急指挥、宣传展示的目标。集团层面视频监控集成系统的建设原则上不影响水电站现场视频监控系统的结构和运行方式，重点实现前端设备信息的充分共享，同时从系统集成的层面提出视频监控系统统一的建设标准与规范要求，将新的视频监控系统在统一的框架下建设、开发。
结束语
目前，水电站电力监控系统信息化建设工作处于一个变动的阶段，常规电力监控系统已不能完全满足水电站用户的需求，因此一些新的系统、新的功能被提出来。虽然这些新的系统或功能建设后，全部或部分地满足了用户的需求，但由于这些功能或系统建设属于需求推动，缺乏全局层面的思考和设计，不可避免出现信息孤岛或是重复建设的问题。本文重在总结各电站电力监控系统信息化新需求的基础上，建议从设计层面对常规电力监控系统进行扩充，在开放的框架下进行新系统、新功能的建设，逐渐形成新的电力监控系统建设框架。
参考文献：
[1] 苏洁 . 水电厂实时信息系统的平台设计与管理 . 浙江电力，2011（8）.
[2] 夏伟等 . 水电厂状态监测系统与监测子系统接口技术分析 . 水电站机电技术，2015（11）
论文作者:李震
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/5
标签：水电站论文; 监控系统论文; 电力论文; 系统论文; 功能论文; 电站论文; 子系统论文; 《基层建设》2019年第5期论文;