摘要：水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分.隨著河流大規(guī)模梯級(jí)開(kāi)發(fā)和水電站群逐漸投入運(yùn)行，大型水庫(kù)水電站群運(yùn)行調(diào)度管理日趨復(fù)雜。本文主要探究了發(fā)電廠水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)引入的必要性和發(fā)電廠水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；水庫(kù)調(diào)度；自動(dòng)化系統(tǒng)；必要性；功能

水庫(kù)調(diào)度是水庫(kù)運(yùn)行管理的中心環(huán)節(jié)，是水電廠實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)水電廠運(yùn)行水平的要求越來(lái)越高，實(shí)施水庫(kù)調(diào)度綜合自動(dòng)化，意義重大。這不僅是改善傳統(tǒng)預(yù)報(bào)調(diào)度和運(yùn)行方式的需要，也是提高水電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的基本保證和安全渡汛的需要。利用現(xiàn)代通信技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)、空間技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，擴(kuò)大信息源，增加洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期，提高中長(zhǎng)期水文氣象預(yù)報(bào)的精度，都需要水庫(kù)調(diào)度綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的強(qiáng)力支撐。

1、發(fā)電廠水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)引入的必要性

近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平日益提高，用電需求不斷增加，也常常因此出現(xiàn)拉閘限電的情況，為了解決這一問(wèn)題，滿足人們對(duì)電的需求，提高電能質(zhì)量和發(fā)電效率，將水電廠中以人工操作為主的控制模式智能化，進(jìn)行以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的綜合自動(dòng)化改造十分必要。但隨著各大河流流域大規(guī)模的梯級(jí)開(kāi)發(fā)和水電站群的逐漸投入運(yùn)行，以及水庫(kù)在發(fā)電以及防洪減災(zāi)等方面地位和作用的日益增強(qiáng)，水電站水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度管理中的問(wèn)題也慢慢凸顯出來(lái)：（1）調(diào)度規(guī)模越來(lái)越大，各系統(tǒng)間的相互聯(lián)系越來(lái)越復(fù)雜，需要更加適合求解高維、非線性優(yōu)化問(wèn)題的方法；（2）如何實(shí)現(xiàn)水庫(kù)傳統(tǒng)的興利除害目標(biāo)與生態(tài)環(huán)境目標(biāo)之間的協(xié)調(diào)；（3）在我國(guó)電力市場(chǎng)化的大背景下，水電站如何優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度問(wèn)題；（4）如何更加科學(xué)合理地運(yùn)用水庫(kù)工程調(diào)度，最大限度地發(fā)揮水庫(kù)在防洪發(fā)電等方面的作用，這些都是水庫(kù)調(diào)度管理工作的重要任務(wù)。

2、發(fā)電廠水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

2.1數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理功能

該功能的主要特點(diǎn)是：

（1）通過(guò)水情信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量大。主要包括：水庫(kù)水位，出、人庫(kù)流量，發(fā)電流量，泄洪流量，雨量站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，水文站的流量、流速、水位，閘門(mén)運(yùn)行狀態(tài)及開(kāi)度，機(jī)組出力和全廠總出力等。

（2）數(shù)據(jù)格式差異大、通信軟件適應(yīng)性要求強(qiáng)。水調(diào)中心站系統(tǒng)的信息量雖然不多，但數(shù)據(jù)的覆蓋面廣，信息種類也較多，通信規(guī)約比較復(fù)雜，既有串行通信，廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)通信，也有RTU通信方式，因此數(shù)據(jù)格式差異也很大，通信軟件的適應(yīng)性要求非常強(qiáng)。

2.2實(shí)時(shí)監(jiān)視功能

該功能主要包括：①流域內(nèi)水情的動(dòng)態(tài)顯示；②大壩上、下游水位的動(dòng)態(tài)顯示；③流域的降雨分布情況；④河流、河段的流量、水量圖；⑤電廠的閘門(mén)運(yùn)行、泄流情況；⑥電廠機(jī)組的在線監(jiān)測(cè)。

2.3雨情信息查詢功能

利用PB開(kāi)發(fā)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的獨(dú)特功能，可查詢系統(tǒng)內(nèi)部多種形式的數(shù)據(jù)。包括：①具有分組查詢能力，用戶可任意定義查詢組；②站點(diǎn)任意組臺(tái)條件查詢；③任意時(shí)間，瞬時(shí)、平均查詢；④逆序、順序查詢；⑤單點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢；⑥站點(diǎn)的類型、特性查詢；⑦特征曲線查詢；⑧數(shù)據(jù)點(diǎn)的在線監(jiān)測(cè)；⑧雨量、水位的統(tǒng)計(jì)；⑩水庫(kù)運(yùn)行實(shí)況匯總。

2.4數(shù)據(jù)管理功能

該功能包括：①在線定義流域內(nèi)的各傳感器標(biāo)識(shí)符、傳感器名；②修改傳感器特性，不同的傳感器類型有不同的基準(zhǔn)值等信息；③設(shè)置報(bào)警極限，對(duì)不同的傳感器設(shè)置不同的極限值，如最高、最低警戒水位、雨強(qiáng)等；④數(shù)據(jù)插補(bǔ)功能，當(dāng)某一數(shù)據(jù)有誤時(shí)，系統(tǒng)管理者可以對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪或修改；⑤各種曲線的定義、修改，上、下游水位數(shù)據(jù)采集時(shí)段長(zhǎng)的調(diào)整；⑥對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的刪除、整理功能。

2.5水務(wù)管理功能

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行周期、定時(shí)或召喚計(jì)算分析，得到各種分析計(jì)算、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫(kù)其功能如下：①電廠所屬水系、流域、水情站阿分布圖表；②電廠的系統(tǒng)圖；③水、雨情旬、月、年統(tǒng)計(jì)和制表；④雨量、水位、流量的定時(shí)自動(dòng)整理；⑤發(fā)電用水計(jì)算，水量平衡計(jì)算；⑥逐時(shí)入庫(kù)流量計(jì)算；⑦月、旬、日?qǐng)?bào)表，瞬時(shí)報(bào)表計(jì)算；⑧旬、月發(fā)電計(jì)劃；⑨水情電報(bào)自動(dòng)譯報(bào)；⑩溢流量統(tǒng)計(jì)。

2.6洪水預(yù)報(bào)功能

實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)是建立在兩層客戶機(jī)/服務(wù)器模式上的水文實(shí)時(shí)信息采集、數(shù)據(jù)分析加工及預(yù)報(bào)模型計(jì)算的復(fù)雜系統(tǒng)。預(yù)報(bào)系統(tǒng)所需的實(shí)時(shí)信息主要是流域內(nèi)各遙測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)雨量數(shù)據(jù)及水位數(shù)據(jù)。

2.7洪水調(diào)度功能

主要依據(jù)洪水預(yù)報(bào)結(jié)果，當(dāng)前水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)，閘門(mén)開(kāi)啟順序采用常規(guī)、仿真、優(yōu)化3種方法進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。

2.8語(yǔ)音報(bào)警功能

用戶可通過(guò)電話撥入系統(tǒng)，查詢實(shí)時(shí)水情信息，系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音應(yīng)答.數(shù)據(jù)越限通過(guò)手機(jī)提示相關(guān)人員。

2.9遠(yuǎn)程工作站查詢功能

本系統(tǒng)接有1個(gè)Modem及1個(gè)八口遠(yuǎn)程服務(wù)器。遠(yuǎn)程用戶可通過(guò)電話線撥號(hào)到Mode13或遠(yuǎn)程服務(wù)器，訪問(wèn)服務(wù)器進(jìn)行水情信息查詢。

2.10數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能

具有向上一級(jí)水調(diào)中心轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的功能，可以向省調(diào)、國(guó)調(diào)、地方防汛部門(mén)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

2.11圖形顯示功能

系統(tǒng)具有顯示降雨、實(shí)時(shí)入庫(kù)流量、庫(kù)水位、預(yù)報(bào)入庫(kù)流量的圖形顯示功能。

2.12系統(tǒng)維護(hù)功能

該功能為：日常維護(hù)工作有數(shù)據(jù)備份和接收數(shù)據(jù)檢查。如系統(tǒng)出現(xiàn)故障，開(kāi)發(fā)人員可從遠(yuǎn)方撥入系統(tǒng)，進(jìn)行軟件修改；系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)裝有PcAnywhere遠(yuǎn)程控制軟件，可以投切應(yīng)用程序。

2.13用戶管理功能

Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)用戶分為登錄用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)用戶登錄用戶只能登錄到Sybase，進(jìn)行一些簡(jiǎn)單查詢工作，無(wú)法直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行其他工作；數(shù)據(jù)庫(kù)用戶可分為3級(jí)：分別為管理員級(jí)、操作員級(jí)、一般用戶級(jí)，各級(jí)具有不同權(quán)限，使用口令登錄。

2.14Web網(wǎng)站查詢功能

傳統(tǒng)的客戶、服務(wù)器系統(tǒng)必須在客戶機(jī)上安裝特殊的軟件，才能運(yùn)行服務(wù)器上的軟件，服務(wù)器上的軟件任何改動(dòng)，客戶機(jī)必須也進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)。這給軟件開(kāi)發(fā)者和用戶帶來(lái)了極大的不便。

用WindowsNT的IIS服務(wù)功能，以ASP和ADO技術(shù)，開(kāi)發(fā)出使用Internet瀏覽器的Web。IIS應(yīng)用程序具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以極大地降低每個(gè)用戶的部署成本。IISlnternet應(yīng)用程序的最終用戶可以只使用瀏覽器來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序；在他們的計(jì)算機(jī)上除了安裝適當(dāng)?shù)臑g覽器外.不再需要其他特殊的軟件。（2）通過(guò)本地機(jī)上的撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)及瀏覽器可遠(yuǎn)程查閱發(fā)電廠水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的所有信息。

3、結(jié)語(yǔ)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步.基于體系結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)將得到越來(lái)越廣泛的采用，這也將會(huì)是電網(wǎng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅亞?wèn)|.水庫(kù)調(diào)度研究的若干進(jìn)展[J].湖北水力發(fā)電，2008，（1）：

[2]劉暉，王迎春，梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].水利信息化.2011（02）.