劉秋華，胡 睿，黃慧民，王漢武

（1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江省杭州市 311122；2.河海大學(xué)，江蘇省南京市 210098）

0 引言

目前，我國大中型水電站普遍采用以計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的全廠自動控制方式，自動化程度較高。水電站控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線的通信方式，已基本實(shí)現(xiàn)電站信息數(shù)據(jù)的交換功能。但由于發(fā)展階段和技術(shù)條件限制，各系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)相對獨(dú)立，標(biāo)準(zhǔn)差異性大，系統(tǒng)間信息關(guān)聯(lián)交互復(fù)雜，設(shè)備互聯(lián)性差，軟件一致性低，這些都給大數(shù)據(jù)的挖掘和應(yīng)用帶來很大的困難。傳統(tǒng)水電站向智能水電站的發(fā)展將是一個必然的趨勢。2015年，國電大渡河流域開發(fā)有限公司提出建設(shè)智慧大渡河的宏偉目標(biāo)，沙坪二級水電站作為智能水電站進(jìn)行建設(shè)試點(diǎn)，華東院在原電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架下，進(jìn)行沙坪二級水電站智能電站的設(shè)計探索，成功地應(yīng)用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行智能水電站的建設(shè)，并完成智能巡檢系統(tǒng)、智能鑰匙管理系統(tǒng)等的應(yīng)用，電站首臺機(jī)組于2017年6月底投入商業(yè)運(yùn)行，成為智能化水電站設(shè)計的成功應(yīng)用示例。

1 沙坪二級水電站簡介

沙坪二級水電站位于四川省樂山市峨邊縣，是大渡河規(guī)劃的22個梯級水電站中的第20級。電站裝設(shè)6臺國內(nèi)最大單機(jī)容量為58MW 貫流燈泡式水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)額定電壓為10.5kV，采用二機(jī)一變擴(kuò)大單元接線，500kV GIS接線為“三進(jìn)二出”五角形接線，2 回500kV出線，1 回接上游沙坪一級水電站，1 回接入南天變電站。本電站按無人值班“少人值守”設(shè)計，采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，由大渡河流域梯級調(diào)度中心統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)行。

2 智能化計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

2.1 智能化計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架

根據(jù)DL/T 1547—2016 《智能水電廠技術(shù)導(dǎo)則》，沙坪二級智能水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，按照機(jī)組、間隔劃分單元，各單元獨(dú)立組網(wǎng)，包括過程層、單元層和廠站層，如圖1所示。單元層包括機(jī)組現(xiàn)地控制系統(tǒng)，如機(jī)組LCU、調(diào)速器以及勵磁調(diào)節(jié)器等。單元層控制系統(tǒng)直接與過程層現(xiàn)場設(shè)備連接，采集設(shè)備層的各種信號并對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行自動控制，可與多種專用功能裝置配套使用；廠站層主要包括中央控制主站、操作員工作站、控制數(shù)據(jù)庫以及通信工作站等，廠站層承擔(dān)了對全廠機(jī)組主設(shè)備、輔助設(shè)備、開關(guān)站設(shè)備、公用設(shè)備以及閘門設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控和操作控制任務(wù)。

圖1 智能水電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.1 Smart hydropower network structure

沙坪二級水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)按照智能水電站三層三網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。目前，主要配置安全I(xiàn)區(qū)主要設(shè)備。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)各層主要設(shè)備如下：

廠站層：包括2套主服務(wù)器、2套操作員站，2套歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器，2套調(diào)度通信服務(wù)器，2套集控通信服務(wù)器，1套廠內(nèi)通信工作站，1套工程師及培訓(xùn)工作站，1套語言及ON-CALL工作站，1套時鐘同步系統(tǒng)，2套逆變電源系統(tǒng)。

單元層：包括計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)各現(xiàn)地控制單元LCU（包括6套機(jī)組LCU，1套公用LCU，1套開關(guān)站LCU，1套壩區(qū)LCU），機(jī)組保護(hù)、調(diào)速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)、智能開關(guān)站保護(hù)設(shè)備、以及輔機(jī)及公用系統(tǒng)控制設(shè)備（包括低壓氣控制系統(tǒng)、中壓氣控制系統(tǒng)、檢修排水泵控制系統(tǒng)、滲漏排水泵控制系統(tǒng)、主變消防泵控制系統(tǒng)、全廠消防泵控制系統(tǒng)、主變冷卻水泵控制系統(tǒng)等）等獨(dú)立子系統(tǒng)控制單元。

過程層：包括智能終端、測控裝置、合并單元以及溫度、壓力、流量、液位、開關(guān)等自動化元件。

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開放的1000M分層分布式雙星型光纖智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通信規(guī)約采用IEC61850，廠站上位機(jī)與單元層智能設(shè)備采用局域網(wǎng)（LAN）連接；與四川電網(wǎng)調(diào)度以及大渡河流域集控中心等外部系統(tǒng)采用廣域網(wǎng)連接?；谥悄芑脚_的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)配置如圖2所示。

基于IEC61850的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)由過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和廠站層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。其中，過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由冗余的GOOSE網(wǎng)和冗余的SV網(wǎng)組成。生產(chǎn)控制大區(qū)采用IEC61850 MMS協(xié)議實(shí)現(xiàn)廠站層與單元層設(shè)備通信，管理信息大區(qū)采用Web Service規(guī)范實(shí)現(xiàn)一體化平臺與外部系統(tǒng)通信。通信協(xié)議均采用IEC61850。

2.2 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能

（1）廠站層：廠站層計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對全廠主要機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制，對全廠所有機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)視，并接受機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)、主變在線監(jiān)測系統(tǒng)、GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)、通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防控制系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)等信息，與省調(diào)進(jìn)行信息交互，接受省調(diào)的調(diào)度指令并向省調(diào)上送電站運(yùn)行信息。與流域集控中心進(jìn)行信息交互，接受流域集控中心的控制指令并上送電站運(yùn)行信息。

圖2 沙坪二級水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Computer monitoring system network structure of SPII Hydropower Station

（2）單元層：單元層智能設(shè)備與廠站層具有相對獨(dú)立性，在廠站層設(shè)備故障或者通信中斷時能夠完成各單元設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)采集和處理、單元設(shè)備的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)功能。

2.3 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)單元層設(shè)備配置

（1）監(jiān)控系統(tǒng)各現(xiàn)地控制單元具有智能性和可編程能力，控制系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備的硬件冗余配置方案，兩個主處理器（CPU）分別安裝在兩個獨(dú)立的機(jī)架上，每個主處理器（CPU）機(jī)架包括主處理器模塊、電源模塊、通信模塊、I/O 通信網(wǎng)絡(luò)模塊，以保證在異常情況下能夠自動切換到備用系統(tǒng)。為確保雙機(jī)熱備用切換時無擾動、實(shí)時任務(wù)不中斷，每個CPU分別接入雙星型光纖智能網(wǎng)絡(luò)的A、B網(wǎng)。

（2）為了保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，每臺機(jī)組配置一套獨(dú)立的水機(jī)保護(hù)PLC。水機(jī)保護(hù)PLC與機(jī)組LCU的主PLC分別獨(dú)立采集水機(jī)事故停機(jī)信號，包括：調(diào)速器事故低油壓、機(jī)械過速動作、電氣一級過速、電氣二級過速、機(jī)組振擺保護(hù)動作、事故停機(jī)按鈕、中控室事故停機(jī)以及機(jī)組水淹廠房液位信號等，以保證機(jī)組機(jī)械跳閘回路的獨(dú)立PLC信號及計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)組LCU的信號的冗余，增加信息輸出的安全性和可靠性。

2.4 機(jī)組測溫系統(tǒng)接線設(shè)計

燈泡貫流機(jī)組軸瓦測溫系統(tǒng)主要包括：正向推力瓦測溫、反向推力瓦測溫、徑向瓦測溫、水導(dǎo)瓦測溫。每塊瓦設(shè)置雙PT100測溫電阻。根據(jù)《水力發(fā)電廠自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)范》（NB/T 35004—2013）軸瓦溫度設(shè)置兩段定值，第一段定值報警，第二段定值停機(jī)。為了溫度保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，機(jī)組LCU和水機(jī)保護(hù)PLC分別采集1組RTD測溫電阻信號。機(jī)組LCU的PLC每個溫度RTD模件為8個輸入。如果將某一個軸瓦測溫電阻全部接入同一塊RTD模塊，則當(dāng)這一RTD模塊故障時，將會失去機(jī)組對應(yīng)軸瓦的溫度保護(hù)。因此，為了提高整個系統(tǒng)的可靠性，在進(jìn)行RTD接入時，將同一軸瓦的測溫信號分配到4個不同的RTD模塊，可以大大提高機(jī)組溫度保護(hù)的可靠性。在溫度停機(jī)的組態(tài)上，根據(jù)燈泡貫流機(jī)組軸承受力的特點(diǎn)，可以采用單點(diǎn)停機(jī)、任意兩點(diǎn)停機(jī)以及相鄰兩點(diǎn)停機(jī)等多種不同停機(jī)邏輯，后期還可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。

3 智能開關(guān)站設(shè)計

3.1 智能開關(guān)站過程層設(shè)備配置

沙坪二級水電站500kV GIS開關(guān)站采用三進(jìn)兩出五角形接線，GIS共設(shè)置11個間隔，其中5個斷路器間隔，5個進(jìn)、出線間隔，1個電抗器間隔。開關(guān)站采用數(shù)字化智能開關(guān)站設(shè)計，設(shè)置雙星形SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)和MMS網(wǎng)。每個間隔設(shè)置1面間隔智能匯控柜，匯控柜內(nèi)配置合并單元、智能測控裝置和智能終端。智能開關(guān)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 智能開關(guān)站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.3 Intelligent switchyard network structure

3.1.1 合并單元MU配置

合并單元按間隔配置，其功能是采集間隔電流、電壓信號，將其轉(zhuǎn)化為光纖信號提供給單元層測控及保護(hù)設(shè)備。合并單元輸入接口需滿足本間隔電流互感器和電壓互感器信號接入要求。根據(jù)保護(hù)雙重化的要求，兩套保護(hù)的電壓（電流）采樣值應(yīng)分別取自相互獨(dú)立的合并單元MU，每個間隔合并單元采用雙重化配置。每套合并單元MU的接口配置能同時滿足保護(hù)、測控、錄波等二次設(shè)備使用要求，合并單元采用IEC61850-9協(xié)議及IEC60044-8的FT3協(xié)議的接口及以太網(wǎng)接口（SV網(wǎng)），合并單元分別裝于各間隔智能控制柜內(nèi)。

3.1.2 智能終端配置

智能終端是一種智能組件，與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備（如：斷路器、隔離開關(guān)、主變壓器等）的測量、控制等功能。智能終端按斷路器雙重化配置，每個智能終端配置足夠的以太網(wǎng)接口，采用IEC61850-8協(xié)議通信。智能終端分別裝于各間隔智能匯控柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對GIS設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)及接地開關(guān)）位置信號的采集和監(jiān)視、模擬量信號采集與顯示、遠(yuǎn)方/就地控制、告警和閉鎖、信號及操作事件的記錄與上傳等一系列功能。具有斷路器操作箱功能，包含分合閘回路、合后監(jiān)視、重合閘、操作電源監(jiān)視和控制回路斷線監(jiān)視、斷路器防跳、三相不一致保護(hù)及各種壓力閉鎖等；接收保護(hù)跳合閘命令、測控的手合/手分?jǐn)嗦菲髅罴案綦x開關(guān)、接地隔離開關(guān)等GOOSE命令；輸入斷路器位置、隔離開關(guān)及接地隔離開關(guān)位置、斷路器本體信號（含壓力低閉鎖重合閘等）；跳合閘自保持功能；控制回路斷線監(jiān)視、跳合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能等。

3.1.3 測控單元配置

測控單元按間隔配置，每個間隔配置一套測控單元。測控單元具有交流量采集及處理功能，通過采集電流互感器、電壓互感器合并單元數(shù)字量信號，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出線電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因素及頻率等的測量功能。通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)或直接采集開關(guān)位置信號、GIS設(shè)備故障、報警信號等，并通過智能測控裝置就地報警。直接接收電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)的操作命令，實(shí)現(xiàn)對有關(guān)斷路器、隔離開關(guān)的分/合操作。通過模擬屏操作把手實(shí)現(xiàn)對斷路器、隔離開關(guān)的就地操作。具有斷路器同期功能，包括檢無壓、檢同期及退出3種方式。實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)、接地隔離開關(guān)操作的閉鎖與連鎖，包括軟件邏輯閉鎖。

3.2 智能開關(guān)站保護(hù)配置

500kV GIS開關(guān)站繼電保護(hù)系統(tǒng)按智能變電站要求設(shè)計，保護(hù)裝置與過程層信息交互采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)的電壓電流量采集通過合并單元SV網(wǎng)采集光纖數(shù)字信號，保護(hù)跳合閘命令采用GOOSE網(wǎng)光纖點(diǎn)對點(diǎn)方式至智能終端跳斷路器，啟動失靈及聯(lián)鎖信息通過GOOSE組網(wǎng)方式傳輸。

GIS開關(guān)站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要包括3套主變壓器進(jìn)線短線保護(hù)、2套線路出線短線保護(hù)、5套斷路器保護(hù)，每套保護(hù)采用雙重化配置。對2回出線對應(yīng)的4只斷路器測控裝置具有自動重合閘功能。保護(hù)裝置組柜布置在繼保室。保護(hù)裝置與合并單元之間采用SV網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)連接方式。保護(hù)設(shè)備跳閘出口采用點(diǎn)對點(diǎn)GOOSE網(wǎng)光纖至斷路器智能終端直接跳閘。保護(hù)裝置之間的聯(lián)閉鎖信息、失靈啟動等信息采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。

3.3 智能開關(guān)站設(shè)計優(yōu)點(diǎn)

目前，常規(guī)GIS開關(guān)站中一次設(shè)備、匯控柜和控制、保護(hù)設(shè)備是割裂開來的，相互之間通過大量的二次電纜進(jìn)行連接。這種模式下，信息無法實(shí)現(xiàn)共享，接線復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維護(hù)工作量大。而智能開關(guān)站通過設(shè)置智能終端、合并單元和測控裝置，通過SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)和MMS網(wǎng)將一次設(shè)備與控制、保護(hù)設(shè)備融為一體。相比較而言，智能開關(guān)站有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視和控制設(shè)備分散化設(shè)計，優(yōu)化了二次回路邏輯和結(jié)構(gòu)，減少了開關(guān)站控制電纜的數(shù)量，降低了電纜采購和施工成本及工期。

（2）智能化開關(guān)站將數(shù)據(jù)由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并采用光纖進(jìn)行傳輸，少量的光纖能夠代替大量的電纜接線，大大增加了傳輸?shù)膸挼膫鬏斔俣?，顯著提高了GIS站內(nèi)信號傳輸?shù)目煽啃?，提高了交互性能。由于電纜數(shù)量的減少，從而避免了電纜中交直流的碰撞及兩點(diǎn)接地等一系列問題。

（3）一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的光纖通信具備完善的自檢功能，當(dāng)信號出錯或者光纖通道斷線時，會及時發(fā)出相應(yīng)的告警信號，從而解決了傳統(tǒng)電纜短線、短路等難以發(fā)現(xiàn)的困擾。

（4）數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的信息共享，間隔內(nèi)的電流、電壓互感器信息通過合并單元可以被所有二次設(shè)備（控制、保護(hù)、測量等）共享，改變了傳統(tǒng)模式下通過配置較多的電流、電壓互感器線圈實(shí)現(xiàn)不同保護(hù)裝置的信息采集。另外，數(shù)字信號的傳輸和使用極大地減少了互感器的輸出容量，減少了制造成本。

（5）運(yùn)行管理更加自動化，采用數(shù)字化技術(shù)的電站可以實(shí)現(xiàn)自動故障分析、設(shè)備正常狀態(tài)監(jiān)測和程序化控制等，提高了自動化運(yùn)行水平，減少了運(yùn)行維護(hù)的難度和工作量。

4 智能巡檢系統(tǒng)

電站配置智能巡檢機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行期間的巡檢工作。智能機(jī)器人針對相對集中式、排列式設(shè)備，采用固定路徑對設(shè)備進(jìn)行周期性的圖像采集（包含紅外測溫），并將前后相鄰兩次采集的圖像進(jìn)行對比，若出現(xiàn)異樣則報警。智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)組成。

4.1 無線局域網(wǎng)系統(tǒng)

無線網(wǎng)絡(luò)是基于IP協(xié)議的無線寬帶接入技術(shù)，它融合了WLAN和Adhoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，支持多點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有自組網(wǎng)、自修復(fù)、多跳級聯(lián)、節(jié)點(diǎn)自我管理等智能優(yōu)勢以及移動帶寬等特點(diǎn)，是一種大容量、高速率、覆蓋范圍廣的網(wǎng)絡(luò)，成為寬帶接入的一種有效手段。

智能巡檢系統(tǒng)無線局域網(wǎng)由無線網(wǎng)絡(luò)基站和無線接入點(diǎn)（AP）組成，根據(jù)現(xiàn)場已知情況，在室外空曠區(qū)安裝基站和無線AP密度小，在室內(nèi)或者遮擋物多的區(qū)域適當(dāng)多安裝基站和無線AP，充分考慮信號重疊，確保全場覆蓋無線局域網(wǎng)。

4.2 無線機(jī)器人定位系統(tǒng)

無線機(jī)器人定位系統(tǒng)是巡視機(jī)器人在巡視前將服務(wù)器軟件配置好巡檢區(qū)的地圖，標(biāo)記好基站的位置。巡視機(jī)器人在工作時帶上數(shù)字標(biāo)簽，數(shù)字標(biāo)簽直接將所處當(dāng)前位置信息發(fā)送到電站的巡檢系統(tǒng)計算機(jī)中，形成實(shí)時交流界面。

定位系統(tǒng)由標(biāo)簽（識別卡）、基站、傳輸設(shè)備、操作電腦（含顯示器）、系統(tǒng)軟件、服務(wù)器等組成。

4.3 無線機(jī)器人巡更系統(tǒng)

巡檢工作采用智能機(jī)器人對電站設(shè)備進(jìn)行定期或不定期畫面巡視，并對設(shè)備的運(yùn)行狀況、運(yùn)行參數(shù)（元器件信息可電子識別）進(jìn)行簡單記錄。

巡視機(jī)器人在設(shè)備巡檢前，將需要巡檢設(shè)備的預(yù)置正常畫面及巡回路徑輸入至機(jī)器人內(nèi)部，巡檢機(jī)器人按照既定路線對設(shè)備進(jìn)行圖像掃描，一是將實(shí)時畫面?zhèn)骰匮哺到y(tǒng)進(jìn)行比對；二是巡回機(jī)器人本體完成圖像比對，僅將結(jié)果傳回巡更系統(tǒng)，對異常畫面及時通過ON_CALL系統(tǒng)送出告警信息。

5 智能鑰匙管理系統(tǒng)

隨著電力生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)代化、智能化程度的不斷提高，對電力生產(chǎn)運(yùn)行管理要求也越來越高，目前很多設(shè)備和門仍使用普通的鎖具進(jìn)行閉鎖，還停留在傳統(tǒng)的“一扇門、一把鎖、一把鑰匙”的原始管理層面，從而導(dǎo)致運(yùn)行人員在維護(hù)管理設(shè)備時需要在一大串鑰匙中尋找相應(yīng)的鑰匙，存在攜帶不便、管理不便等情況，影響工作效率。因此，為了提高工作效率，提升管理智能化，電站配置了智能鑰匙系統(tǒng)，智能鑰匙使用靈活、高效，安裝簡單、維護(hù)方便。

5.1 系統(tǒng)組成及特性

系統(tǒng)由智能鎖具、智能電子鑰匙、智能鑰匙充電/通信器、軟件管理系統(tǒng)組成。電子鑰匙經(jīng)過智能鑰匙充電/通信器與裝有管理系統(tǒng)的工作站進(jìn)行通信，運(yùn)行管理部門可以授權(quán)電子鑰匙能夠打開的鎖具范圍，然后根據(jù)工作需要將電子鑰匙授權(quán)給指定的工作人員，只能打開指定的鎖具，所有授權(quán)行為在授權(quán)過程中被記錄，包括授權(quán)者和被授權(quán)者的身份、授權(quán)時間等。

5.2 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)管理軟件設(shè)有嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，使用安全、可靠；在一次任務(wù)中，只能對選定范圍內(nèi)的鎖具進(jìn)行開鎖。系統(tǒng)管理范圍廣，可對多種門及各類手動設(shè)備進(jìn)行管理。

（2）電子鑰匙開鎖機(jī)構(gòu)采用了高科技技術(shù)，保密程度高，鑰匙無法復(fù)制，最大程度保證了系統(tǒng)的安全性；電子鑰匙體積小，方便操作和攜帶，功耗低。

（3）主控機(jī)門禁管理軟件設(shè)有嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，使用安全、可靠；在一次任務(wù)中，只能對圈定范圍內(nèi)的鎖具進(jìn)行解鎖，可以避免走錯位置（設(shè)備間隔）。

（4）操作流程完善、高效，可10s內(nèi)完成圈定和授權(quán)工作，得到最高權(quán)限授權(quán)可以打開站內(nèi)所有的鎖具，可大大提高工作效率。

6 結(jié)束語

智能化水電站是未來水電站管理提升的發(fā)展方向，沙坪二級水電站的智能化設(shè)計是智能水電站建設(shè)的一次有益的探索。電站控制和保護(hù)系統(tǒng)按照三層三網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，通信規(guī)約采用IEC61850。配置機(jī)器人巡檢系統(tǒng)和智能鑰匙管理系統(tǒng)，大大提高了電站智能化水平和效率。由于受智能化設(shè)備發(fā)展水平的制約，電站部分設(shè)備配置未能完全滿足新頒布的《智能水電站技術(shù)導(dǎo)則》要求。智能化水電站的建設(shè)還有很長的路需要走，需要建設(shè)方、設(shè)計方和設(shè)備制造方等共同努力來推動智能水電站的發(fā)展。

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劉秋華（1981—），男，碩士，高級工程師，主要研究方向：水電站計算監(jiān)控、繼電保護(hù)等。E-mail: liu_qh2@ecidi.com

胡 睿（1995—），男，本科，主要研究方向：電力系統(tǒng)自動化。E-mail：2854804703@qq.com

黃慧民（1966—），男，教授級高級工程師，主要研究方向：水電站計算監(jiān)控、繼電保護(hù)等。E-mail: huang_hm1@ecidi.com

王漢武（1962—），男，高級工程師，主要研究方向：水電站計算監(jiān)控、繼電保護(hù)等。E-mail: wang_hw@ecidi.com