水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)是利用數(shù)字電子計算機對水電站的電能生產(chǎn)過程進行的一種控制。采用計算機控制的目的,是為了提高水電站的自動化水平,提高水電站的供電質量,提高水電站的安全運行水平,提高水電站的勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。

在水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中,用電子計算機代替?zhèn)鹘y(tǒng)自動控制中的控制器和控制方法,使控制過程更合理、更靈活、更及時。因此,計算機控制比傳統(tǒng)的自動控制和自動化技術有更多的優(yōu)越性和更大的經(jīng)濟效益。但是,計算機控制的實現(xiàn)仍然與傳統(tǒng)的自動控制和自動化技術有著密切的聯(lián)系,可以說,計算機控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)的自動控制技術與計算機技術相結合的產(chǎn)物。

水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一門涉及多種學科和新技術的綜合性科學技術,近年來有了較大的進展。尤其是隨著數(shù)字電子計算機(以下簡稱計算機)性能不斷提高,價格不斷降低,使得計算機在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、以致水電廠自動化中的應用愈來愈更為廣泛。它的應用對水電廠生產(chǎn)帶來了巨大的效益,標志著自動化技術發(fā)生的重大變革。

意義

提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益

應用意義

水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了人工監(jiān)控,電話調度和遠動化(遙測、遙信、遙調、遙控)監(jiān)控以及以計算機為核心,以現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信為基礎的計算機監(jiān)控系統(tǒng)等三個階段。

水電廠應用計算機監(jiān)控系統(tǒng)對提高自動化水平,保證安全運行,提高經(jīng)濟效益,改善勞動條件,促進技術進步都具有十分重要的意義。

首先,實施計算機監(jiān)控有利于提高水電廠運行可靠性。其次,實施計算機監(jiān)控有利于提高水電廠的經(jīng)濟運行水平。

主要任務

水電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)所擔負的任務是多種多樣的,一般依不同規(guī)模、不同形式和不同的投資而有所不同,但不外乎有以下幾種主要任務:

發(fā)電過程自動控制

水電站水輪發(fā)電機組的開停、發(fā)電、調相狀態(tài)的轉換,發(fā)電機的并列運行,機組有功功率及無功功率的調節(jié),進水閘門開閉以及開度的調節(jié),以及輔助設備的自動控制等,都可以通過計算機發(fā)出有關命令而自動執(zhí)行。此外,諸如對梯級電站的經(jīng)濟運行,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制,最佳勵磁的控制,等等,都可以由計算機來完成。

安全監(jiān)視

安全監(jiān)視包括大壩的安全監(jiān)測、水庫防洪監(jiān)測和對運行設備的監(jiān)視等內(nèi)容。

自動處理事故

水電站出現(xiàn)的事故往往是突然的,時間很短促,運行人員很難對事故的性質作出準確的分析判斷。在沒有計算機控制時,對事故的判斷和處理,在很大程度上取決于值班人員的經(jīng)驗。在設置了計算機監(jiān)控系統(tǒng)后,計算機便對水電站的設備進行在線監(jiān)視,對運行設備的各種參數(shù)進行記錄和存貯,一旦發(fā)生事故,計算機便對事故進行分析,然后再執(zhí)行有關的事故處理程序,使事故得到及時的處理,同時還記錄了事故的性質、發(fā)生的時間和地點。

最優(yōu)發(fā)電控制

計算機對水電站的控制,最直接的目的就是進行最優(yōu)的發(fā)電控制??刂频闹饕康娜缦拢?/p>

(1) 根據(jù)電力系統(tǒng)對水電站有功功率的需要,調節(jié)水輪機導葉的開度,輸入所需的水量。

(2) 保證機組的最優(yōu)配合和負荷的最優(yōu)分配。當水電站接受上一級調度下達的發(fā)電任務之后,水電站運行人員必須根據(jù)本電站的機組數(shù)、各機組的技術性能,進行合理的組合,使各機組發(fā)揮最高的效率,使整個電站以最小的耗水量發(fā)出最多的電能。為了達到這個目的,必須制定合理的數(shù)學計算模型,由計算機進行計算,將各種可能運行組合的結果進好比較,篩選出最優(yōu)方案。

(3) 保證水電站的電壓質量及無功功率的合理分配。這項工作,由運行人員根據(jù)電力系統(tǒng)對本電站的要求,給計算機輸入控制電站母線電壓的上下限值,將無功功率分配給各發(fā)電機組。

水庫的經(jīng)濟運行

計算機要對庫區(qū)的雨量和水位資料進行計算,給出短期的水文預報;有條件的時候,還要根據(jù)水情測報系統(tǒng)提供的資料,進行長期的水文預報。根據(jù)這兩項預報,計算出24 h的流量過程線,在給定的負荷調整范圍內(nèi),由計算機給出24h負荷運行建議,供調度人員選用;更長時間的流量過程線,可以進行更長時間內(nèi)的調度預報。這些工作是水電站經(jīng)濟運行的基礎,也是合理利用水能資源所必須進行的工作。