黄鸿拔



研究电厂集控运行技术发展

黄鸿拔

（福建水口发电集团有限公司，福建 福州 350000）

在电力行业中，发电厂是关系到人们切身利益的基础建设设施，将网络技术应用在电厂中，应用先进的集控运行技术是未来的发展趋势。水利发电是一种非常重要的发电方式，针对水电厂中的集控运行技术进行了分析，阐述了集控运行技术的概念和意义、集控系统的运行条件以及如何促进电厂集控运行技术发展的措施。

水电厂；集控运行技术；控制中心；集中控制

福建水口发电集团有限公司有5座电站，17台机器，尤溪流域有3座电站，8台机组，闽清县有原水口水电厂与嵩滩莆电站2座电厂，原水口7台X20万机组，嵩滩莆2台X1.8万机组，点多面广，离福州较远，引进集控运行技术是势在必行。本文将以此为例，阐述电厂集控运行技术的发展。集控运行技术在水电厂的实际应用中会因为各种因素的影响导致仪器的运行出现故障，影响整个电力系统的运行。所以，有必要对水电厂的集控运行技术进行分析和研究。

1 集控运行技术的概述

1.1 水电站集控运行的概述

集控运行系统属于工业控制历史上的阶段性产物，具有里程碑的意义，促进了对现代化生产方面的控制和管理。而水电厂集控运行系统是一种综合性的控制系统，是以梯级水电群的联合调度为基础，或者以某一区域中的不同流域水电站群的联合调度为基础，建立完善的水电站控制中心，实现对水轮发电机组运行的集中控制。通过应用微处理器和工业化生产自动化技术，实现对各大水电站的发电运行过程实时监督管理，并进行科学、合理的操作和分散性控制。

水电站集控中心的主要工作就是统一接收电网调度指令并严格执行，对各个发电机组实行远程监控、操作，检修工作联系，发布水情信息，统一调度水库等工作。水电站的集控运行可以实时了解并掌握集控电厂设备运行的工作概况，为水电站的安全供电以及电力企业的经营管理提供可靠、稳定的技术支持和决策信息服务。

1.2 水电站集控运行的意义

对水电厂进行集控运行之后，各个电厂发电站可以实现少人值守甚至是无人值守的目标，是一种运行维护一体化的运营模式。集中控制可以同时对多个电厂的多个发电站进行实时监控，可以同时对诸多发电运行设备进行控制和调节，并做好故障报警、故障记录、计算统计分析工作以及其他各项辅助工作。水电站的集控运行大大减少了人力成本，也提高了工作人员的工作效率，现场的工作人员的工作重心已经转移到对于设备的检测查验、操作以及维护等方面，降低了水电站相应的运行维护成本，改善了水电站工作人员的工作环境，提升了电力公司的整体经济效益。

水电站的集控运行优化了水电资源的配制，提高了电力企业的综合经济效果，同时，也使得水电站的管理方式更加科学、合理，提高了运行效率，在没有值守人员时，各部门职责职能也进一步得到明确，通过科学的集控运行系统，最大限度地发挥了监测、控制、决策职能以及指挥职能，让水电站的系统运行更加高效、稳定。

水电站的集控运行实现了梯级水电站最大的经济效益，对集控运行系统进行科学、合理的管理，可以充分调节流域内的水库，减少契税，提升水能的利用效率，在提高梯级流域水电站群整体经济效益的同时，还可以充分发挥各个流域的防洪供水作用，保护了当地的生态环境。

水电厂的集控系统提高了水电厂运行系统的效率，促进并维护了同一区域不同流域水电站的远程自动化运行，满足目前人们生产生活对水力发电厂的要求。目前，大量水库以及水电站的建设和投入运行尤为重要，其促进了我国社会经济的稳定发展。

2 集控运行技术的运行条件

水电厂的集控中心主要包含以下几个系统：①电调自动化系统；②调度通讯网络系统；③水调自动化系统；④调度生产管理系统；⑤相关辅助系统。根据实际工作经验，水电厂的集控运行主要满足以下条件。

2.1 计算机控制系统的接地处理

在水电站中，如果集控运行系统无法很好地进行接地处理，就无法保证发电机组运行的安全性。没有进行很好的电缆屏蔽处理，就无法屏蔽外部信号的强烈干扰，造成错误的信号传输，影响整个系统集控控制的准确性[1]。

2.2 电源持续性供电

集控运行技术必须要有电源进行持续性供电，一定要注意集控运行系统电源的具体供电方式、供电切换方式以及何时进行切换供电，从而确保集控运行系统充分发挥自身的优势和作用，维持运行环境的稳定性。

2.3 人员结构的改变

水电厂进行集控运行之后，人员结构发生了很大的改变，现场工作人员的工作已经开始变成操作设备、检修设备以及维护设备，而之前在现场值班的人员可以向运维一体化方面转移。

2.4 通讯通道方面

在水电站进行集控运行之后，整个集控系统要通过不同的计算机来实现控制功能，使用容错的结构设计，避免一台计算机发生故障，所有的计算机系统都被影响，进而导致整个集控系统瘫痪。同时，集控运行系统中的各台计算机要使用局域网的方式实现通信、传输信息。

如果需要对系统功能进行更改或扩充，则非常方便，将新的计算机与系统通信网络连接就可以了，不会影响其他计算机的工作。另外，集控中心与各个受控电厂之间的通讯通道要使用双通道配置，使用电力光纤或电信光纤，从而保证通讯传输更加可靠。

3 水电厂集控运行技术的发展

3.1 水电厂集控运行技术经验分析

虽然目前国内很多的水电厂都实现了“无人值班，少人值守”集控运行系统的应用，但是对于很多水电企业，还需要进一步探索集控运行技术，探索电力企业的发展道路。“无人值班，少人值守”集控运行系统仍然是一种相对新型的管理模式，通过这样的创新实践，已经实现了企业在设备管理、人力资源配置和生产管理等方面的优化，企业的工作效率和经济效益已经有了明显提升。

在设备优化方面，在集控运行系统中增加了多台集控运行设备，对监控设备进行了升级，对各项设备按照较高的标准进行分析和评估，及时发现问题，然后有针对性地提出整治优化对策，确保整个集控运行系统的所有关键设备稳定、可靠运行。同时，在对设备进行优化时，相关技术人员的技术水平得到了提升，整个电力企业的管理水平也得到了提升。针对一些建设时间比较长的电力企业，一个非常严峻的问题就是人员老龄化，没有充足的一线操作人员，现有人员的技能学习意愿不强烈。通过集控运行系统，相关运行人员的技能有所提高，工作环境改善，各大发电厂的运行人员被整合优化，管理机构和生产岗位大幅度调整，出现了企业应有的生机和活力，一线人员开始主动学习新技术，员工也看到了新的发展机遇。

3.2 水电厂集控运行技术的发展方向

水电厂的值班管理从以前的机械与电气分开操作管理已经转变为机电合一，再到现在最先进的多厂集控运行，经过了电力企业几代人的努力，都是以设备管理、设备质量可靠、自动化水平提高为基础的，电力企业的发展离不开设备的管理。但是在集控运行的过程中，还是存在着诸多问题，需要今后继续探索和努力，进一步优化集控运行系统。

目前，电力企业的安全生产管理方式还是明显制约着“无人值班，少人值守”的实施，比如一方面是以“保系统”为原则建立非正常停机的考核机制；另一方面，是以“保设备”为原则对设备进行控制。如果调速器失电动作，则停机处理还是保持不变，无法确定。随着电力系统的优化进步和电网结构的逐步完善，“保系统”原则已经不再那么重要，而针对保系统还是保设备的观念，还需要进一步调整，寻找一个新的平衡点，从而更加有利地促进“无人值班，少人值守”。

“无人值班，少人值守”模式刚刚起步不久，还需要时间的检验，还存在着一些不可预知的问题，需要进一步完善和优化。电气企业要按照科学、合理的思维继续进行探索和优化，得到电网公司、集团公司、政府部门等方面的评估验收和肯定支持。实现远程集控、无人值班、少人值班的关键是设备管理，所以，我们要对设备管理提出更高的要求，强化对设备的技术监控和管理，将更加先进的标准化、数字化、技术化的设备引入集控运行系统中。近年来，随着人工智能技术的发展，在集控中心可以建立一套专家系统，对各电厂采集的数据（比如机组各部温度、油位、机组振摆度、辅助设备的启停次数）等进行人工智能分析识别，与历史数据进行对比后，如果发现异常或有异常的趋势则进行报警，再对现场设备进行详细检查，真正做到把事故消灭在萌芽之中。

4 结束语

在电力行业中，集控运行技术是未来的发展趋势，其会得到更加广泛、普遍的应用，尤其是目前经济建设快速发展，电力行业也要快速适应当前社会的发展，针对集控运行系统的管理要与时俱进，不断地利用各种手段对集控系统进行升级和优化，不断地将各种先进技术应用到实际工作中，研究如何提高集控运行技术的工作效率，如何优化整个集控系统，如何更好地促进电力行业的发展。

［1］林威.电厂集控运行控制模式及应用技术初探［J］.中国科技投资，2017（22）：152.

［2］莫友棋，邵鹏飞，陈启超.电厂集控运行问题的探究［J］.建筑工程技术与设计，2017（16）：3500.

［3］李修生，魏凤旺.电厂热控自动化系统运行的稳定性研究［J］.环球市场，2017（20）：125.

2095－6835（2018）20－0052－02

TM621

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.052

〔编辑：张思楠〕