水電站計算機監控系統是利用數字電子計算機對水電站的電能生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)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(dòng)化水平,提高水電站的供電質(zhì)量,提高水電站的安全運行水平,提高水電站的勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。

在水電站計算機監控系統中,用電子計算機代替傳統自動(dòng)控制中的控制器和控制方法,使控制過(guò)程更合理、更靈活、更及時(shí)。因此,計算機控制比傳統的自動(dòng)控制和自動(dòng)化技術(shù)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(shí)現仍然與傳統的自動(dòng)控制和自動(dòng)化技術(shù)有著(zhù)密切的聯(lián)系,可以說(shuō),計算機控制系統是傳統的自動(dòng)控制技術(shù)與計算機技術(shù)相結合的產(chǎn)物。

水電廠(chǎng)計算機監控系統是一門(mén)涉及多種學(xué)科和新技術(shù)的綜合性科學(xué)技術(shù),近年來(lái)有了較大的進(jìn)展。尤其是隨著(zhù)數字電子計算機(以下簡(jiǎn)稱(chēng)計算機)性能不斷提高,價(jià)格不斷降低,使得計算機在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、以致水電廠(chǎng)自動(dòng)化中的應用愈來(lái)愈更為廣泛。它的應用對水電廠(chǎng)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的效益,標志著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)生的重大變革。

意義

提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益

應用意義

水電廠(chǎng)計算機監控系統的發(fā)展經(jīng)歷了人工監控,電話(huà)調度和遠動(dòng)化(遙測、遙信、遙調、遙控)監控以及以計算機為核心,以現代數據通信為基礎的計算機監控系統等三個(gè)階段。

水電廠(chǎng)應用計算機監控系統對提高自動(dòng)化水平,保證安全運行,提高經(jīng)濟效益,改善勞動(dòng)條件,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步都具有十分重要的意義。

首先,實(shí)施計算機監控有利于提高水電廠(chǎng)運行可靠性。其次,實(shí)施計算機監控有利于提高水電廠(chǎng)的經(jīng)濟運行水平。

主要任務(wù)

水電廠(chǎng)的計算機監控系統所擔負的任務(wù)是多種多樣的,一般依不同規模、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(wù):

發(fā)電過(guò)程自動(dòng)控制

水電站水輪發(fā)電機組的開(kāi)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(wú)功功率的調節,進(jìn)水閘門(mén)開(kāi)閉以及開(kāi)度的調節,以及輔助設備的自動(dòng)控制等,都可以通過(guò)計算機發(fā)出有關(guān)命令而自動(dòng)執行。此外,諸如對梯級電站的經(jīng)濟運行,電力系統的穩定控制,最佳勵磁的控制,等等,都可以由計算機來(lái)完成。

安全監視

安全監視包括大壩的安全監測、水庫防洪監測和對運行設備的監視等內容。

自動(dòng)處理事故

水電站出現的事故往往是突然的,時(shí)間很短促,運行人員很難對事故的性質(zhì)作出準確的分析判斷。在沒(méi)有計算機控制時(shí),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。在設置了計算機監控系統后,計算機便對水電站的設備進(jìn)行在線(xiàn)監視,對運行設備的各種參數進(jìn)行記錄和存貯,一旦發(fā)生事故,計算機便對事故進(jìn)行分析,然后再執行有關(guān)的事故處理程序,使事故得到及時(shí)的處理,同時(shí)還記錄了事故的性質(zhì)、發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。

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(jìn)行最優(yōu)的發(fā)電控制。控制的主要目的如下:

(1) 根據電力系統對水電站有功功率的需要,調節水輪機導葉的開(kāi)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(wù)之后,水電站運行人員必須根據本電站的機組數、各機組的技術(shù)性能,進(jìn)行合理的組合,使各機組發(fā)揮最高的效率,使整個(gè)電站以最小的耗水量發(fā)出最多的電能。為了達到這個(gè)目的,必須制定合理的數學(xué)計算模型,由計算機進(jìn)行計算,將各種可能運行組合的結果進(jìn)好比較,篩選出最優(yōu)方案。

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

水庫的經(jīng)濟運行

計算機要對庫區的雨量和水位資料進(jìn)行計算,給出短期的水文預報;有條件的時(shí)候,還要根據水情測報系統提供的資料,進(jìn)行長(cháng)期的水文預報。根據這兩項預報,計算出24 h的流量過(guò)程線(xiàn),在給定的負荷調整范圍內,由計算機給出24h負荷運行建議,供調度人員選用;更長(cháng)時(shí)間的流量過(guò)程線(xiàn),可以進(jìn)行更長(cháng)時(shí)間內的調度預報。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(jìn)行的工作。