梁 展

（伊犁河流域开发建设管理局，新疆 伊犁 835000）

近年来水电产业得到了飞速发展。“十二五”规划中要求在保护生态和做好移民工作的前提下积极发展水电,实现我国长期节能减排，发展清洁能源的目标。集成的管理和控制平台是整个智能水电站的核心，并负责整个业务流程的管理，包括信息处理和分析，数据建模，外部通信，服务发布，人机界面等，涵盖应用程序服务层、数据层和人机多层应用程序。数据共享平台实现集中式数据共享，提供统一的数据访问和存储服务，为全景数据提供基本支持。智能基础平台为各种业务提供基本的应用程序服务发布服务和组件管理。在智能基础平台和数据共享平台的基础上，建立完整的集成化管理控制平台[1]。

1 伊犁河调控系统概述

伊犁河流域水利电力调度与远程集控系统（以下简称伊犁河调控系统）的功能定位为伊犁河所属的水库、输供水设施、水电站、变电站等水利电力设施的集中监视、调度和远程控制，一期主要实现对1 号水库（水电站）、2 号水库（水电站）（以下简称2 号水电站）、3 号水电站、4 号水电站、5 号变电站、6 号变电站、7 号变电站的远程集中监视、控制与调度功能。

伊犁河流域调控系统主要包括水利水电集控系统（南瑞集团公司研发的IMC 智能一体化平台系统，以下简称集控系统）、电网调控系统（南瑞继保研发的PCS9000 系统，以下简称电调系统）、基础支撑平台三大部分，可实现生产控制设备的实时监控、发电调度、水情水调、图像视频监控等的智能一体化应用功能，能够对各梯级电站所涉及到的生产信息管理、现地机组控制、发电调度控制等自动化系统及应用提供数据存储、图表分析、系统管理、数据分析、各类智能报警等功能支持。某流域调控系统在安全分区上分为安全III 区、安全Ⅱ区、安全Ⅰ区等，安全II 区、I 区采用双网冗余配置，安全Ⅰ区包括电调Ⅰ区、集控I 区、闸控I 区三套系统，安全Ⅱ区包括电能量管理、水情水调、培训仿真，安全III 区主要为各主要系统WEB 展示系统。

2 伊犁河调控系统建设的必要性及优势

2.1 必要性

随着恰甫其海水利枢纽、山口水利枢纽、雅玛渡水电站、南岸干渠等工程建成运行，以及伊河建管局发电能力和供电能力的增加，建立统一的远程水利调度与电力调度工作平台及相应的组织机构已成为迫切的管理工作需要。

通过远程调控中心的建设，可以将全局各工程项目运行信息集中在同一工作场所，工程项目运行信息包括工程安全监测、水情测报、视频图像监视、设施报警防护、水工设施监控、机电设施监控、电厂监控、变电站监控等一切事关工程安全高效运行的实时信息[2]。为集中处理并用合适的技术手段将工程项目运行信息实时的进行处理、存储、显示，在同一工作场所需要设置网络交换、数据处理、图像显示、语音通信等信息网络应用共用硬件设施。为了在同一工作场所对各工程项目的运行过程进行控制，需要有满足工业自动化远程控制标准的软件、硬件环境，在对工程运行信息进行采集、监视、分析后通过信息网络向远程设施或现场管理人员发出相关控制及调度信息和指令，并能实时监视控制及调度指令的执行情况[3]。

在同一工作场所搭建统一的信息处理技术平台只是具备了全局工程项目集中控制与远程调度的基础条件，理顺工程运行调度管理体制，对全局工程运行调度管理机构进行整合，用现代化的管理方法和理念建设全局统一的工程项目集控调度管理组织机构，在生产实践中学习和探索远程控制和调度的工作方法，积累工作经验，才能使集中控制与远程调度设施产生应有的作用。

2.2 优势

远程调控中心对于工程运行管理工作体现的优势有：一是把全局各工程项目的运行调度管理工作集中在一处可以使全局工程运行调度工作统一协调，方便管理人员之间的信息交流，加强管理工作的协同性，从根本上扭转目前管理工作中出现的信息不通畅、反应不及时、管理工作脱节、工程运行管理工作全局统筹兼顾性不强的不利局面；二是统一管理可以提高科学调度决策能力、降低管理成本、提高应急响应速度，在多个工程项目联合运行的情况下提升工程安全运行的保障能力和工程运行可靠性；三是对建设高素质专业化的工程运行管理队伍有极大的益处，直接降低了运行管理工作人力资源成本，提高了管理工作水平和效率；四是降低了实现水利电力生产运行管理现代化所需软件硬件的建设和维护成本，提高全局生产运行管理信息的共享能力。建立全局统一的远程调控中心需要一个基础工作平台，利用此平台将使伊河建管局工程运行管理工作从分散的点上的管理迈入统一的、全面的科学管理，创造伊河建管局从“硬环境”和“软环境”两方面塑造形象的条件，构建伊河建管局管理新模式，使伊河建管局管理工作在质量、成本和业务处理周期等绩效指标上取得显著改善。

3 系统运行总体结构

结合伊河建管局的建设现况，对远程调控中心建设采用横向分区、纵向分层的体系结构，见图1。其中现地级自动化系统主要负责现地级设备运行控制，采用IEC 系列国际电力标准协议，实现基于统一总线的数字化信息采集，进而保证运行数据，在调控中心集成管控平台内的全局共享。对于特别重要的数据监控点，设置冗余设备，保证运行过程的可靠性。

图1 系统总体结构示意图

整个系统结构是以服务中心为核心，以可靠的高速光纤传输网络为骨干结构，以本地自动化系统为基础以及集成的管理和控制平台的面向服务的智能分布式结构作为载体。在此基础上，发布了水电生产和运营各个方面的智能应用程序，例如信息管理，调度控制，实时监控和状态维护。系统根据不同的应用垂直划分为多个应用层，并根据应用划分为不同的安全区域。根据辅助电力系统安全保护的要求，在安全区域之间交换信息。同时，该系统为区域电网和下游电厂应用程序提供信息和服务交互。

同时，为了保证操作的可靠性，对于遥控中心的操作平台，应充分考虑备用调节机构。即当监视系统在现场运行或中央调度部分的核心功能区域出现问题时，就会有相应的备份平台和备份系统，可以快速接管相应的工作。在冗余机制中，各种本地系统的功能域和上述结构级别的平台功能是一致的，提供了备份功能。在设计中，应充分考虑备份系统和平台的建设计划，以及远程控制中心备份和调整中心的各种基础架构，例如网络环境和调整中心的建设。有必要确保备份和调整系统在软件和硬件环境中，平台整体结构的可靠性和一致性。

一体化管控平台包括数据平台和基础平台，针对I 区、Ⅱ区和Ⅲ区分别建设相应的数据中心、服务中心。采用标准的数据建模规范，对水电厂、枢纽各类资源进行建模，每区进行统一的数据存储，利用同步机制实现Ⅱ区、I 区与管理信息大区之间的数据信息同步。

远程调控中心运行一体化管控平台，采用分布式面向服务的组件架构，提供统一的服务容器管理，热部署多个应用管理分析组件，这样就可以为各种应用提供服务支持。通过网络配置，用户可在现地或远程调控中心等不同工作环境使用一体化管控平台的各种应用功能。同时，一体化管控平台，通过标准接口实现与第三方系统的交互。

通过远程调控中心一体化管控平台的Ⅰ区数据中心、服务中心以及操作员工作站等，实现各水电站、水利枢纽的实时监控业务；通过通讯管理服务器接收来自枢纽、厂站的MMS网络信息，并存入数据中心。通过远程调控中心一体化管控平台的Ⅱ区数据中心、服务中心、工作站等，实现各水利枢纽、电站的水情测报以及水库调度业务。通过通信管理服务器接收MMS网来自水情测报站的数据信息，以及状态监测数据。通过调度通讯服务器实现与其他调度部门的水调通信。通过远程调控中心一体化管控平台的Ⅲ区数据中心、服务中心以及各工作站，实现全部电站、水利枢纽以及集控的综合展示分析、综合智能报警业务。通过WEB 服务器实现WEB发布。实现与工程安全信息管理与分析评估专家决策支持系统、气象系统、防汛决策支持系统、状态检修管理系统、联动服务器、三维GIS 辅助决策系统以及生产管理信息系统的IEC61970通信，以及视频监视系统、大屏显示系统的集控通信接入。通过联动服务器实现视频监视系统、生产管理系统等业务联动。

4 伊犁河调控系统管理效益分析

4.1 提高经济运行水平

改变单一技术经济指标模式，综合分析水库水情信息、设备状况、调度方式等相关因素，加强流域优化运行辅助决策能力和智能优化控制能力，科学合理地控制水库和机组运行，实现混联水电站群水库调度与电力运行联合优化，提高水资源综合利用能力[4]。

4.2 提高管理集约化水平

以数字化、信息化、标准化为基础，整合生产业务流程，优化管理模式，提高业务流转和处理效率。实现设备与人、设备与设备之间的友好互动，降低设备对人的依赖。实现水电站群集中运行管理的全景数据、业务协同、智能决策，推动管理创新。提高设备状态监测管理的效率和效益，提升设备检修管理及综合生产管理集约化水平提升设备检修管理及综合生产管理集约化水平。

4.3 提升流域安全保障和管理能力

加强气象、水质、工程与地质等要素的监测，提高针对气象及洪涝灾害、泥石流等次生灾害、水质污染的保障能力。提升各类自然灾害和突发事故的预测预警能力、应急响应能力和快速决策指挥能力。

4.4 具备跨流域、多电站的集中托管和优化调控能力

一体化管控平台及各类决策支持系统具备跨流域、多电站的标准化快速接入能力，实现对被托管电站的遥测、遥信、遥控、遥调监控功能、水库调度功能，以及日常生产管理功能。

4.5 提高源网协调与水资源综合利用水平

深化电力系统稳定器（PSS）、一次调频的控制与安全策略，加强AGC/AVC 与调速/励磁系统协调控制，提高机组快速响应能力和源网协调的能力。与建设目标结合，实现供水调度、生态等综合利用功能，提高水资源的综合利用水平。

4.6 提高区域电网调控自动化水平、安全性、稳定性及可靠性

实现更加智能化的区域电网调控，进一步优化电力资源的配置；提高供电的可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现区域电网高效经济运行。

5 结论

该项目主要包括水利电力集控系统、基础支撑系统、电网调控系统、DLP 大屏显示系统四个主体系统，该项目于2018 年7 月15 日通过竣工验收，建管局水调、电调、水电站集控业务已利用该平台开展业务，截止目前系统已集中远程控制大型水库2 座、水电站6 座、变电站6 座，按照传统管理模式为确保以上14 项工程的正常运行管理需最低配置204 人，通过集控系统的运行目前仅配置51 人就完成以上14 项工程的运行管理任务，减员增效显著，每年减少人员成本2000 万元以上。对解决伊河建管局水电运行人员紧缺，全面提高管理水平和经济效益起到关键作用。建成全国仅有的集水调、电调、网调与一体的多项目、多工程水利电力调度与远程集控项目。为建管局提高工程自动化水平和流域水资源的统一调度管理奠定了良好的基础，为水利工程管理单位提高运行管理的整体性、系统性、协调性提供了可借鉴的技术方法，同时也为大型水电开发企业统筹多属性、国内流域管理单位、多类型水利水电、电力工程的统一调度、远程集中监控以及运行提供了可借鉴的整体解决方案。