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        大唐四川集控中心水調(diào)自動化系統(tǒng)設(shè)計研究

        2016-05-30 00:17:53楊會剛
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化調(diào)度無人值守集約化

        【摘要】中國大唐集團(tuán)在川水電站分布于大渡河、嘉陵江、岷江、金湯河等多個流域,分屬于三家的子公司,各家管理模式不一,集約化運(yùn)行管理水平不足。為踐行現(xiàn)代發(fā)電廠無人值守的先進(jìn)管理理念,提高大唐集團(tuán)在川電企在防洪、供水、航運(yùn),優(yōu)化調(diào)度等方面的綜合效益,大唐集團(tuán)2016年做出了新一輪戰(zhàn)略部署,在原計劃籌建長河壩、黃金坪成都集控中心的基礎(chǔ)上,按照統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施的方式建設(shè)大唐四川集控中心,逐步將集團(tuán)在川電站納入集控,統(tǒng)籌調(diào)度集團(tuán)在川的發(fā)電資源。

        【關(guān)鍵詞】集約化;無人值守;優(yōu)化調(diào)度;流域集控

        1、流域概況

        長河壩、黃金坪梯級電站所在的大渡河流域,發(fā)源于果洛山南麓,地勢北部高,中部隆起,東南部最低,地理位置界于東經(jīng)99°42′~103°48′,北緯28°15′~33°33′之間。控制流域面積為56648km2,占全流域面積的73.2%,多年平均流量843m3/s。

        2、水情系統(tǒng)概況

        長河壩、黃金坪梯級水情站網(wǎng)由兩部分組成,一部分為建設(shè)期水情信息,以購買服務(wù)的方式獲取,由成勘院提供壩址以上干支流7個水文站、6個雨量站、1個水位站的實(shí)時水情信息,另一部分是2016年9月開始在猴子巖至黃金坪區(qū)間2906km2的流域面積內(nèi)新建6個雨量站、6個水位站,另接入上游左岸支流金康公司在金湯河流域建設(shè)的8個雨量站,2個水位站和1個水文站水情信息,滿足長河壩、黃金坪的水雨情監(jiān)測需求,具備接入集控中心的條件。

        3、系統(tǒng)架構(gòu)

        水調(diào)自動化系統(tǒng)需遵循統(tǒng)一、開放的標(biāo)準(zhǔn),采用C/S、B/S相結(jié)合的三層分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和高級功能模塊化的設(shè)計理念,從數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能全面、操作便捷四個方面入手進(jìn)行設(shè)計。

        根據(jù)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求和集控中心工作需要,水調(diào)自動化系統(tǒng)應(yīng)分為II、III、Ⅳ三個安全分區(qū),各分區(qū)間通過正、反向隔離裝置進(jìn)行物理隔離,保障各分區(qū)的安全。

        ①安全I(xiàn)I區(qū)。主要布設(shè)數(shù)據(jù)庫、遙測采集、通信程序、應(yīng)用程序、短信發(fā)布等基層數(shù)據(jù)功能。服務(wù)器采用雙網(wǎng)冗余熱備份,從硬件上保障系統(tǒng)的安全性;通信程序設(shè)置實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)中斷補(bǔ)傳機(jī)制,保障數(shù)據(jù)的完整性;應(yīng)用程序采用分布式結(jié)構(gòu),均衡系統(tǒng)開銷,保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        ②安全I(xiàn)II區(qū)。主要布設(shè)對外通信功能,與長江委、省防辦、氣象臺、成勘院等部門通信,原則上均采用2M光纖+防火墻的方式保障通信安全。與大唐國際、大唐集團(tuán)通信采用VPN+防火墻的方式,實(shí)現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)信息通信暢通。

        ③安全Ⅳ區(qū)。主要布設(shè)互聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)通信功能,采用防火墻+路由器的模式,通過賬戶權(quán)限設(shè)定,實(shí)現(xiàn)隨時隨地通過公網(wǎng)進(jìn)行簡單信息查詢。

        4、系統(tǒng)要求

        4.1 數(shù)據(jù)庫平臺

        基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為水電生產(chǎn)的立本之源,對水庫調(diào)度的決策分析、優(yōu)化運(yùn)行至關(guān)重要,水調(diào)自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫平臺應(yīng)從硬件、軟件上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,確?;A(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性、一致性、可靠性。

        ①硬件方面。應(yīng)采用兩臺及以上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組建服務(wù)器集群,在服務(wù)器集群內(nèi)搭建虛擬操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫運(yùn)行于虛擬系統(tǒng)。一方面,虛擬的數(shù)據(jù)庫IP可避免絕大部分的網(wǎng)絡(luò)攻擊,另一方面采用集群模式運(yùn)行,一臺或多臺服務(wù)器故障時,也能夠保證數(shù)據(jù)庫正常運(yùn)行。

        ②存儲方面。應(yīng)采用獨(dú)立冗余磁盤陣列的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,即可以加快數(shù)據(jù)存儲速度,又可以通過冗余備份,確保一塊或多塊磁盤損壞時的數(shù)據(jù)完整性。

        ③軟件方面。應(yīng)實(shí)現(xiàn)分區(qū)間的同步備份、定時備份和定期獨(dú)立介質(zhì)備份。

        4.2 數(shù)據(jù)采集平臺

        采集平臺需具備多信道、多種通信協(xié)議的解碼能力,能夠?qū)崟r采集衛(wèi)星、GSM、GPRS、4G以及串口、光纖、網(wǎng)絡(luò)等多種通信類型的數(shù)據(jù)。

        ①遙測數(shù)據(jù)采集。能夠?qū)b測數(shù)據(jù)進(jìn)行糾誤,對錯誤極值進(jìn)行剔除;能夠?qū)b測站各類參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,對故障站點(diǎn)進(jìn)行報警;能夠?qū)υ紒韴筮M(jìn)行查詢,能夠自動生成暢通率統(tǒng)計報表。

        ②監(jiān)控數(shù)據(jù)采集。能夠?qū)崟r采集機(jī)組負(fù)荷、機(jī)組流量、閘門開度及泄洪流量信息,并準(zhǔn)確運(yùn)用到水務(wù)計算、泄洪預(yù)警等功能。

        ③發(fā)電計劃及上網(wǎng)電量采集。能夠通過實(shí)時通信方式,實(shí)現(xiàn)各電廠每日的上網(wǎng)電量和發(fā)電計劃采集,包括流域上游電站的發(fā)電計劃,為來水預(yù)報提供依據(jù)。

        4.3 數(shù)據(jù)處理平臺

        數(shù)據(jù)處理平臺主要實(shí)現(xiàn)水情、雨情、實(shí)時負(fù)荷、發(fā)電計劃、出入庫流量、氣象等原始數(shù)據(jù)的按需整理,生成日、周、旬、月年等各類報表。

        4.4 通信監(jiān)控平臺

        ①遙測站點(diǎn)監(jiān)控。能夠?qū)崟r監(jiān)控遙測站點(diǎn)的水雨情、遙測站電壓、最近來報情況進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)遙測站點(diǎn)故障時,予以文字、色彩、聲音等方式進(jìn)行告警。

        ②通信進(jìn)程監(jiān)控。實(shí)時監(jiān)控與監(jiān)控系統(tǒng)的機(jī)組負(fù)荷、閘門等信息的通信情況,通訊異常時及時提示故障部位。

        ③水庫運(yùn)行監(jiān)控。實(shí)時監(jiān)控降雨、流量、水位過程,以綜合水情圖,降雨柱狀圖、水位、流量過程線等方式予以顯示,具備越界提醒功能。

        4.5 水文預(yù)報平臺

        水文預(yù)報是指根據(jù)流域產(chǎn)流特性和匯流規(guī)律,利用前期、實(shí)時和未來的降雨、氣象信息,進(jìn)行模型計算,對未來的來水進(jìn)行預(yù)測。具備洪峰預(yù)報、洪量預(yù)報、過程預(yù)報等;要求3~9h預(yù)報精度為甲等、12~72h預(yù)報精度為乙等以上。

        4.6 水庫調(diào)度平臺

        調(diào)度系統(tǒng)需根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行水庫調(diào)度功能設(shè)計,要求流程正確,決策靈活,能夠指導(dǎo)生產(chǎn)。具備防洪調(diào)度、興利調(diào)度、補(bǔ)償調(diào)度等多種調(diào)度模式

        4.7 信息發(fā)布平臺

        通過短信系統(tǒng)和Web平臺,提供信息發(fā)布和查詢功能,實(shí)現(xiàn)實(shí)時來水、降雨、負(fù)荷、氣象等各類信息的發(fā)布和查詢。

        4.8 值班監(jiān)控平臺

        監(jiān)控流域?qū)崟r降雨、水情信息;監(jiān)視來水的實(shí)時預(yù)報成果和調(diào)度方案;實(shí)時監(jiān)控各類通信狀態(tài),包括遙測站運(yùn)行狀態(tài)、閘門開啟情況、應(yīng)用程序進(jìn)程狀態(tài)等;實(shí)時記錄值班工作內(nèi)容,來電、傳真記錄、交接班事項(xiàng)等值班工作內(nèi)容。

        5、建議與展望

        近年來隨著社會的進(jìn)步、計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,水文等基礎(chǔ)信息共享具備了技術(shù)條件,建議開展流域水情信息共享平臺研究,實(shí)現(xiàn)社會資源的優(yōu)化配置。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 舒凱,李厚俊.電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)中心站與分中心站數(shù)據(jù)通信方案探析[J].水電自動化與大壩監(jiān)測.2008.

        作者簡介:楊會剛(1985-),男,河南南陽人,工程師,碩士。從事水庫優(yōu)化調(diào)度工作。

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