王德寬，張 毅，余江城，張建明，孫建會，余 茜

（北京中水科水電科技開發(fā)有限公司，北京 100038）

1 概述

經(jīng)過多年的不懈努力，我國各流域水電公司已先后建立了梯級集控中心自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)流域梯級水電資源的優(yōu)化控制管理，流域梯級電站監(jiān)控、水情水調(diào)、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程診斷、繼電保護(hù)、大壩監(jiān)測、計量等自動化系統(tǒng)獲得廣泛應(yīng)用，技術(shù)已趨于成熟，為流域各電站實現(xiàn)“無人值班”(少人值守），提高流域梯級水電廠的安全運行和自動化管理水平發(fā)揮了重要作用，為智能化建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。

流域智能化水電廠建設(shè)涉及生產(chǎn)、運行、維護(hù)管理等各個方面，組織開展流域智能化建設(shè)總體規(guī)劃設(shè)計，明確下一步的重點規(guī)劃工程和實現(xiàn)目標(biāo)，梳理存在的問題和技術(shù)難點，對有效實現(xiàn)流域各系統(tǒng)的智能化建設(shè)與管理，保證智能化建設(shè)的高起點和高水平，避免重復(fù)建設(shè)，提高流域水資源效益是十分必要和有意義的。

流域智能化建設(shè)通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、可靠的硬件設(shè)備以及高度智能化的決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)流域水電機(jī)組狀態(tài)檢修、梯級水電站群經(jīng)濟(jì)運行、大壩安全監(jiān)測、電站自動化系統(tǒng)、梯級遠(yuǎn)方集控中心自動化系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動化、通信網(wǎng)絡(luò)等方面的智能化，實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的無縫連接，建立一體化系統(tǒng)信息平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與互動，不僅能全面提升流域的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行水平，實現(xiàn)發(fā)電廠安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)境友好的目標(biāo)，提升電網(wǎng)、電廠智能協(xié)調(diào)水平，同時又能為我國水電廠的智能化建設(shè)積累寶貴經(jīng)驗，必將對我國水電自動化技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

目前智能化已成為水電廠自動化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢，隨著智能化技術(shù)的成熟、水電廠智能化設(shè)備和系統(tǒng)的研制開發(fā)，建設(shè)全流域信息統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)信息資源整合共享，集中管理并綜合運用的需求將越來越強(qiáng)烈。開展流域梯級集控中心自動化系統(tǒng)智能化建設(shè)，實現(xiàn)水庫群聯(lián)合調(diào)度、流域梯級水電廠遠(yuǎn)方集中控制、機(jī)組優(yōu)化運行，對于提高流域整體安全穩(wěn)定運行管理的智能化決策水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，意義十分重大。

2 流域梯級水電廠智能化建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)

根據(jù)流域智能化建設(shè)需求和現(xiàn)狀，立足于解決目前流域水電建設(shè)中存在的問題和不足，統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，以建設(shè)流域梯級數(shù)據(jù)一體化平臺為中心，全面提高流域發(fā)電生產(chǎn)及管理的智能化程度，提高設(shè)備的安全穩(wěn)定運行水平，提高流域經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)廠網(wǎng)協(xié)調(diào)控制和與智能電網(wǎng)的互動，實現(xiàn)梯級電站遠(yuǎn)方智能集中控制、梯級水庫智能化聯(lián)合調(diào)度，提高流域洪水控制、防汛管理及經(jīng)濟(jì)運行水平，實現(xiàn)對發(fā)電一次設(shè)備及水工建筑物的在線狀態(tài)監(jiān)測診斷，以及主設(shè)備的狀態(tài)檢修與遠(yuǎn)程診斷。

流域梯級集控中心自動化系統(tǒng)智能化的主要任務(wù)是：

（1）組建流域梯級集控中心調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)，實現(xiàn)與各梯級電站和相關(guān)系統(tǒng)的可靠通信連接；

（2）實時采集與處理流域各梯級電廠設(shè)備運行，發(fā)電控制，以及各梯級電站控制流域的水文、水情、氣象、庫區(qū)環(huán)境、樞紐建筑物運行工況等信息；

（3）建設(shè)流域梯級水電廠數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)信息資源整合共享，集中管理并綜合運用；

（4）滿足流域梯級水電廠現(xiàn)地?zé)o人值班，遠(yuǎn)方集中監(jiān)視、控制和優(yōu)化運行管理需要；

（5）實現(xiàn)流域梯級水電廠的統(tǒng)一聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度與智能決策。

3 流域梯級水電廠智能化建設(shè)總體架構(gòu)

3.1 流域梯級水電廠自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

根據(jù)目前現(xiàn)有的流域水電廠運行方式，流域水電廠自動化系統(tǒng)采用分層、分區(qū)的模塊化總體架構(gòu)設(shè)計，由一系列具有特定功能的智能化應(yīng)用系統(tǒng)的有機(jī)集成構(gòu)成全流域分層分區(qū)的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，其中分層是從系統(tǒng)總體架構(gòu)上進(jìn)行劃分，分區(qū)則是根據(jù)系統(tǒng)安全防護(hù)的等級進(jìn)行劃分。

從系統(tǒng)總體架構(gòu)的角度，自下而上，流域梯級自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)上可分為三個層次，即：流域集控中心層、廠站層和設(shè)備現(xiàn)地層。在控制層面上可分為：上級調(diào)度部門控制、集控中心控制、水電站監(jiān)控系統(tǒng)控制和設(shè)備現(xiàn)地控制四個層次。

電監(jiān)安全《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》，將電力企業(yè)基于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用系統(tǒng)原則上劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，生產(chǎn)控制大區(qū)又分為控制區(qū)（又稱安全區(qū)I）和非控制區(qū)（又稱安全區(qū)II）。

因此從系統(tǒng)安全防護(hù)等級的角度，流域智能化系統(tǒng)分屬三大安全區(qū)域，通過流域通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息平臺的協(xié)調(diào)下實現(xiàn)互動，實現(xiàn)水電廠生產(chǎn)過程控制、運行決策與生產(chǎn)管理的智能化，使水電廠的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

流域集控中心層承擔(dān)梯級電站集中控制管理職能，是流域各梯級電站的集中控制、優(yōu)化調(diào)度與經(jīng)濟(jì)運行中心；是設(shè)備運行、繼電保護(hù)、自動化、通信、信息專業(yè)技術(shù)管理中心，并通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息平臺實現(xiàn)流域電站各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、集中管理，為各種智能化高級應(yīng)用提供一體化的支撐平臺，全面提升流域梯級各電廠的智能化和信息化水平，實現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運行、統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度和狀態(tài)檢修。

流域集控中心層主要包括電調(diào)自動化系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程狀態(tài)檢修與故障分析診斷系統(tǒng)、流域公司辦公自動化系統(tǒng)等。其中電調(diào)自動化系統(tǒng)屬于生產(chǎn)控制大區(qū)中的安全I(xiàn)區(qū)，水調(diào)自動化系統(tǒng)屬于生產(chǎn)控制大區(qū)中的安全I(xiàn)I區(qū)，遠(yuǎn)程狀態(tài)檢修與故障分析診斷系統(tǒng)屬于管理信息大區(qū)中的安全I(xiàn)II區(qū)，流域公司辦公自動化系統(tǒng)屬于管理信息大區(qū)中的安全I(xiàn)V區(qū)。

集控中心水調(diào)自動化系統(tǒng)根據(jù)梯級電站水流量的平衡性要求進(jìn)行水庫的優(yōu)化調(diào)度（發(fā)電調(diào)度、水庫調(diào)度、防洪調(diào)度），制定短期發(fā)電計劃曲線，實現(xiàn)發(fā)電與水庫調(diào)度的最優(yōu)組合。電調(diào)自動化系統(tǒng)通過綜合數(shù)據(jù)平臺與水調(diào)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享，接受有關(guān)部門的調(diào)度決策，實現(xiàn)梯級電站的遠(yuǎn)方集中控制、聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運行。

廠站層主要由水電廠各類應(yīng)用系統(tǒng)（如計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水情水調(diào)自動化系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、大壩監(jiān)測系統(tǒng)等）的廠站上位機(jī)系統(tǒng)等組成，完成各應(yīng)用系統(tǒng)全廠級的功能；設(shè)備現(xiàn)地層主要包括水電廠各類設(shè)備、傳感器、各類應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)地控制單元等，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)地級指定設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理與監(jiān)控功能。

3.2 流域梯級集控通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是實現(xiàn)流域各梯級電站應(yīng)用系統(tǒng)互連、數(shù)據(jù)交換、信息共享的基礎(chǔ)，是建設(shè)流域各梯級水電廠統(tǒng)一信息平臺的基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)，有必要對計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，以滿足建設(shè)流域各梯級水電廠統(tǒng)一信息平臺的需要。

高速光纖網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)等基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)的建設(shè)，應(yīng)根據(jù)梯級電站各應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸、交換和存儲需求，以及業(yè)務(wù)類型、功能和性能指標(biāo)等要求，確定需要的網(wǎng)絡(luò)通道和傳輸容量，并配置相應(yīng)的通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，建立跨越三級安全區(qū)域的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，滿足統(tǒng)一信息平臺與各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互連與交換需要。

流域梯級集控中心層與所屬各梯級電站廠站層通過梯級電站專用光纖通信網(wǎng)進(jìn)行連接；同時通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與上級網(wǎng)/省調(diào)中心互連。

為滿足可靠性和實時性要求，需采用寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)通信方式，并配置冗余通道。主用通道采用電力光纖組建梯級調(diào)度專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，備用通道可采用電信光纖傳輸通道通信方式，并根據(jù)需要配置衛(wèi)星應(yīng)急通信通道。

（1）電力光纖組網(wǎng)通信方式：核心光纖網(wǎng)絡(luò)采用基于SDH的MSTP環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)；

（2）電信光纖傳輸通道通信方式：通過1路或多路E1（G.703）接口形成1或N×2 Mb/s點對點光纖傳輸通道；

（3）衛(wèi)星應(yīng)急通信通道，64 kb/s～2 Mb/s。

電力光纖傳輸通道作為主通道，電信光纖傳輸通道作為備用，優(yōu)先級低于電力光纖傳輸通道。

流域梯級集控中心與所屬各梯級水電廠通信網(wǎng)組網(wǎng)互聯(lián)架構(gòu)圖如圖1：

圖1 流域集控中心與電站監(jiān)控系統(tǒng)通信組網(wǎng)

3.3 流域智能化梯級水電廠自動化系統(tǒng)總體構(gòu)成

流域智能化梯級水電廠建設(shè)具體體現(xiàn)在一系列高度智能化的生產(chǎn)過程控制、運行決策和生產(chǎn)輔助管理自動化系統(tǒng)的建設(shè)。這些系統(tǒng)相對獨立，功能明確，界限清晰，完成各自的特定功能，相互之間又有機(jī)互聯(lián)，通過統(tǒng)一規(guī)劃的一體化信息平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享互動配合，完成全流域智能化目標(biāo)。

流域智能化梯級水電廠自動化系統(tǒng)總體構(gòu)成如圖2所示。

三大安全區(qū)域各有一個數(shù)據(jù)共享平臺，負(fù)責(zé)整合本區(qū)各自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)、共享和互動。

系統(tǒng)間互聯(lián)初期可在具備條件的系統(tǒng)間采用IEC 61850規(guī)約，后期應(yīng)逐步推廣采用IEC61850規(guī)約和統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)無縫連接。

圖2 流域智能化梯級水電廠自動化系統(tǒng)總體構(gòu)成示意圖

3.4 流域智能化梯級水電廠自動化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

流域智能化梯級水電廠建設(shè)涉及生產(chǎn)、運行、維護(hù)管理等各個方面，具有規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、研發(fā)內(nèi)容多、技術(shù)難度大、建設(shè)周期長等特點，是一項開創(chuàng)性的系統(tǒng)工程，需要研究解決的技術(shù)關(guān)鍵問題很多，為保證智能化建設(shè)的高起點和高水平，有效實現(xiàn)全廠各系統(tǒng)的統(tǒng)一運行管理，避免重復(fù)建設(shè)，必須進(jìn)行統(tǒng)一部署，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的建設(shè)原則，對流域智能化建設(shè)進(jìn)行總體規(guī)劃。

智能化建設(shè)規(guī)劃應(yīng)根據(jù)進(jìn)度要求、現(xiàn)場實際需求、具備的技術(shù)條件等，對包括基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用支撐平臺、電站各應(yīng)用系統(tǒng)等建設(shè)內(nèi)容，以及相應(yīng)的組織管理和技術(shù)保障等方面，按照系統(tǒng)總體層次架構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，通過多學(xué)科、多技術(shù)的相互支撐，整合各子系統(tǒng)，分階段、分層次開發(fā)建設(shè)，以實現(xiàn)各系統(tǒng)的有序耦合。

基礎(chǔ)設(shè)施是完成各類信息從數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、存儲和展示全過程的軟硬件設(shè)備及所需的實體環(huán)境，是智能化水電廠建設(shè)的基礎(chǔ)。包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)儲存與管理等系統(tǒng)。

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是各類自動化系統(tǒng)的連接交換平臺，應(yīng)根據(jù)各個應(yīng)用系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)實時性、安全可靠性和帶寬要求建設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。為提高網(wǎng)絡(luò)安全性和可擴(kuò)展性，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用層次化結(jié)構(gòu)，劃分為控制專網(wǎng)、業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)和業(yè)務(wù)外網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時通過安全隔離設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)防護(hù)和隔離。

通信系統(tǒng)為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)傳輸通道，其性能決定了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能。通信傳輸系統(tǒng)應(yīng)采用光纖自愈環(huán)組網(wǎng)，組網(wǎng)設(shè)備采用智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和先進(jìn)性。

統(tǒng)一信息平臺為智能化水電廠提供統(tǒng)一的信息支撐管理應(yīng)用環(huán)境，通過統(tǒng)一規(guī)范的傳輸規(guī)約和網(wǎng)絡(luò)接口，整合離散的各個應(yīng)用子系統(tǒng)，建設(shè)數(shù)據(jù)交換和中心存儲設(shè)備，形成全廠數(shù)據(jù)信息中心，實現(xiàn)全廠監(jiān)控、信息、通信、水情、監(jiān)測等跨安全分區(qū)的各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一交換與存儲共享，滿足流域梯級電站遠(yuǎn)方集控、水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度、經(jīng)濟(jì)運行、設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修等系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

應(yīng)用系統(tǒng)是與電廠運行維護(hù)管理直接相關(guān)的各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，主要包括：流域梯級集控中心自動化系統(tǒng)、流域各電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水情水調(diào)自動化系統(tǒng)、在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)以及保護(hù)量測等系統(tǒng)，是智能化建設(shè)的主要內(nèi)容。

4 建設(shè)內(nèi)容

4.1 流域梯級電廠集控中心專用數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)

組建流域梯級集控中心調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)，實現(xiàn)集控中心系統(tǒng)與各梯級電廠之間的可靠通信，是集控中心自動化系統(tǒng)實現(xiàn)功能的基礎(chǔ)和保障。實現(xiàn)流域各梯級電站集中控制與聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，電廠現(xiàn)地?zé)o人值班，意味著在集控中心必須實時監(jiān)控到電站運行的所有重要信息，數(shù)據(jù)量非常龐大，可靠性和實時性的要求也很高，因此集控中心系統(tǒng)與各梯級電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信宜采用傳輸性能很好的寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)通信方式才能滿足需要，并盡量采用冗余通道。

應(yīng)根據(jù)流域各梯級電廠的實際情況，靈活采用相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信方式實現(xiàn)與集控中心的連接。

4.2 流域梯級水電廠信息統(tǒng)一平臺建設(shè)

在完成計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、統(tǒng)一信息平臺運行實體環(huán)境等基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，建設(shè)流域各梯級水電廠數(shù)據(jù)交換和中心存儲設(shè)備，通過統(tǒng)一規(guī)范的傳輸規(guī)約和網(wǎng)絡(luò)接口，根據(jù)工程實際進(jìn)度進(jìn)行各應(yīng)用系統(tǒng)的智能化建設(shè)，整合離散的各個子系統(tǒng)，建立滿足二次安全防護(hù)要求的流域各梯級水電廠信息統(tǒng)一平臺，形成流域各梯級電廠數(shù)據(jù)信息中心，實現(xiàn)流域各梯級水電廠監(jiān)控、信息、通信、水情、監(jiān)測等跨安全分區(qū)的各應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一交換與存儲共享，消滅信息孤島，為智能化水電廠提供統(tǒng)一的信息支撐管理應(yīng)用環(huán)境，滿足流域梯級電站遠(yuǎn)方集控、水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度、經(jīng)濟(jì)運行、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷等系統(tǒng)的應(yīng)用需求，全面提升流域各梯級水電廠自動化運行管理水平和綜合經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 流域梯級電廠集控中心電調(diào)自動化系統(tǒng)建設(shè)

建設(shè)流域梯級集控中心電調(diào)自動化系統(tǒng)，梯級電調(diào)自動化系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，整個電調(diào)自動化系統(tǒng)分為三層：上級調(diào)度層、梯級集控中心層和廠站層。在流域梯級集控中心層設(shè)一套梯級電調(diào)自動化系統(tǒng)，其下各廠站層分設(shè)電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

通過流域梯級集控中心電調(diào)自動化系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)對流域梯級樞紐內(nèi)各電廠及泄洪閘等設(shè)施的運行情況進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視及控制，與南方電網(wǎng)等電力調(diào)度部門的通訊等功能，并按照上級調(diào)度指令，對梯級樞紐的泄洪、蓄水、發(fā)電等進(jìn)行統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度，對梯級樞紐實行統(tǒng)一的調(diào)度管理。

根據(jù)梯級水電廠現(xiàn)地?zé)o人值班的任務(wù)要求，電調(diào)自動化系統(tǒng)應(yīng)具有對梯級各廠站子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理、安全運行監(jiān)視、運行調(diào)度、操作控制和管理等功能，同時負(fù)責(zé)接受上級調(diào)度系統(tǒng)下達(dá)的各項指令，向上級調(diào)度傳送所需的數(shù)據(jù)，以便對整個梯級樞紐進(jìn)行有效的遠(yuǎn)方集中監(jiān)視、調(diào)度、控制、聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度及管理。

4.4 流域梯級電廠集控中心水調(diào)自動化系統(tǒng)建設(shè)

建設(shè)流域梯級集控中心水調(diào)自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，分為水調(diào)主系統(tǒng)、防汛/水文接口子系統(tǒng)等部分。系統(tǒng)各功能分布在網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點上，每個節(jié)點嚴(yán)格執(zhí)行指定的任務(wù)并通過網(wǎng)絡(luò)與其它節(jié)點進(jìn)行通信。水調(diào)主系統(tǒng)實現(xiàn)水情測報信息采集、數(shù)據(jù)存儲、水文預(yù)報、水庫調(diào)度規(guī)劃及與南方電網(wǎng)等電力調(diào)度部門的通訊等功能，屬于安全Ⅱ區(qū)。水調(diào)主系統(tǒng)與防汛/水文接口子系統(tǒng)之間通過綜合數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)安全連接，完成數(shù)據(jù)交換功能。

通過集控中心水調(diào)自動化系統(tǒng)建設(shè)，及時、準(zhǔn)確地自動采集流域水情測報信息，收集梯級水庫調(diào)度所需要的水情信息、氣象信息、樞紐運行信息、防汛指揮部門的防洪調(diào)度信息、電力調(diào)度部門的電調(diào)信息和航運部門的航調(diào)信息。對這些信息進(jìn)行計算、分析和綜合處理。根據(jù)水情和氣象信息，作出水文預(yù)報。根據(jù)水情信息和水文預(yù)報，按照樞紐綜合利用的要求，進(jìn)行水庫調(diào)度方案（發(fā)電調(diào)度、水庫調(diào)度、防洪調(diào)度）的計算和分析比較。在保證流域防洪要求和各樞紐本身安全的前提下，進(jìn)行水庫的優(yōu)化調(diào)度，制定短期發(fā)電計劃曲線，實現(xiàn)發(fā)電與水庫調(diào)度的最優(yōu)組合，為水庫調(diào)度提供決策支持。以滿足運行人員工作需求，減輕勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)智能監(jiān)測、智能預(yù)報、智能調(diào)度、智能管理的梯級經(jīng)濟(jì)運行目標(biāo)。

4.5 流域梯級電廠自動化系統(tǒng)的智能化建設(shè)規(guī)劃設(shè)計

流域梯級電廠自動化系統(tǒng)的智能化建設(shè)規(guī)劃主要包括：基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系和建模原則，完成智能化自動控制系統(tǒng)總體設(shè)計；根據(jù)水電廠內(nèi)各種設(shè)備和系統(tǒng)的物理特性抽象出物理和信息模型，建立智能化水電廠信息模型；通過采用先進(jìn)的傳感器、電子、信息、通信、控制、智能分析軟件等技術(shù)，建設(shè)新一代水電廠自動控制系統(tǒng)平臺。

通過流域梯級電廠自動化系統(tǒng)的智能化建設(shè)，可全面提升智能化水平，提升發(fā)電站的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行水平、提高機(jī)組的可觀可控可調(diào)性，實現(xiàn)并網(wǎng)接入快速化、安全化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，強(qiáng)化電廠對電網(wǎng)的支撐能力，提升網(wǎng)廠智能協(xié)調(diào)水平。

4.6 流域遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障分析診斷自動化系統(tǒng)

以流域梯級電廠機(jī)電主設(shè)備為實施對象，建立流域發(fā)電廠設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與狀態(tài)檢修決策系統(tǒng)，具有智能化功能，簡稱流域發(fā)電廠遠(yuǎn)程故障診斷中心。根據(jù)在建與已規(guī)劃發(fā)電廠的設(shè)備布置方位及配置、機(jī)型特點、機(jī)組參數(shù)、廠站間通信狀況及在電網(wǎng)中的地位等因素，以及國內(nèi)外設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展水平，確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系以及監(jiān)測對象、監(jiān)測手段，選擇具有國內(nèi)或國際先進(jìn)技術(shù)水平的硬件、軟件系統(tǒng)平臺，通過在線監(jiān)測與離線監(jiān)測（或巡檢）以及測試數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)測與分析。

4.7 應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)智能化建設(shè)

建設(shè)流域應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)，配套相應(yīng)的指揮調(diào)度場所，包括：指揮調(diào)度大廳、會商室、機(jī)房和值班室，提供實體運行環(huán)境，安裝部署基礎(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件，并根據(jù)應(yīng)急調(diào)度指揮需求開發(fā)應(yīng)用軟件，通過應(yīng)急通信系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等硬件基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)應(yīng)急系統(tǒng)與信息統(tǒng)一平臺和其它系統(tǒng)的無縫連接，為全面提升流域預(yù)防和處理突發(fā)事件能力提供完善的技術(shù)保障和工具。

5 結(jié)束語

在實現(xiàn)流域電廠智能化的同時，開展流域梯級集控中心自動化系統(tǒng)智能化建設(shè)，通過全流域統(tǒng)一的數(shù)據(jù)一體化平臺，實現(xiàn)水庫群聯(lián)合調(diào)度、流域梯級水電廠遠(yuǎn)方集中控制、機(jī)組優(yōu)化運行，對于提高流域梯級電廠運行管理的智能化決策水平，減輕運行人員勞動強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益，意義十分重大。