1.水電站綜合自動化系統(tǒng)的意義及應用 隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民群眾物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，社會對電力的需求日益增強，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。我國電力行業(yè)長期存在自動化水平低下，難以滿足社會對高質(zhì)量電能的要求，為了提高電能質(zhì)量和發(fā)電效率，需對老式水電站中以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式進行以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎的綜合自動化改造；對新建水電站應按綜合自動化要求進行設計并實施，使水電站逐步實現(xiàn)少人值班，最終達到無人值班(或少人值守)的目標。 水電站大多地處偏僻山區(qū)，遠離城鎮(zhèn)，職工長期生活在較差的環(huán)境之中。對水電站進行綜合自動化改造的另一個目的就是為了改善廣大水電職工的工作和生活環(huán)境，用計算機監(jiān)控系統(tǒng)來代替人工操作及定時巡回檢查、記錄等繁雜勞動，實現(xiàn)無人值班(或少人值守)。 根據(jù)國家電力體制改革的要求，實現(xiàn)“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”后，水電站如果沒有綜合自動化系統(tǒng)，而是依靠傳統(tǒng)的人工操作控制，將難以滿足市場競爭的需要。不了解實時行情，參與競價將非常困難。即使爭取到了發(fā)電上網(wǎng)的機會，又因設備陳舊落后而不能可靠運行，既影響電網(wǎng)供電，又使自身效益受損，最終也失去了好不容易才爭取到的發(fā)電機遇。所以，電力體制改革也促使我們要實現(xiàn)綜合自動化。 令人欣慰的是，近年來隨著我國電力科學技術的不斷發(fā)展和計算機監(jiān)控水平的不斷提高，許多新建水電站都設計了以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主的高性能的綜合自動化系統(tǒng)，一些老式水電站也逐步進行了以實現(xiàn)綜合自動化為目標的改造，并都取得了很好的效果。 2.綜合自動化系統(tǒng)設計簡介 水電站的綜合自動化是建立在以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎之上的，對整個電站(甚至梯級電站或整個流域)從水文測報；機組啟、停控制，工況監(jiān)視；輔助、公用設備的啟、停控制，工況監(jiān)視；負荷的分配，直到輸電線路運行全過程的自動控制，并能準確地與上一級調(diào)度部門進行實時數(shù)據(jù)通信等全方位自動監(jiān)測的控制系統(tǒng)。一般包括5個子系統(tǒng)。 2.1計算機監(jiān)控系統(tǒng) 2.1.1概述 這部分是綜合自動化系統(tǒng)的核心和基礎。根據(jù)計算機在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的作用及其與常規(guī)監(jiān)控設備的關系，一般有以下三種模式： （1） 以常規(guī)控制設備為主，計算機為輔； （2） 以計算機為主，常規(guī)控制設備為輔； （3） 取消常規(guī)控制設備的全計算機監(jiān)控系統(tǒng)。 根據(jù)水電站的裝機容量大小、在電網(wǎng)中的作用和各自的具體情況可分別選用不同模式的監(jiān)控系統(tǒng)。一般新建電站和具備條件(資金、技術和發(fā)電許可等條件)的電站適合選擇第三種模式，以便達到一步到位的目的。對于受其它條件限制的老式水電站的改造，可分別考慮第一、第二兩種模式作為過渡。這其中各種模式針對各自電站的具體情況，在設計時也略有不同。 2.1.2實例 值得說明的是，隨著多媒體技術在水電站的應用，語音、動畫、可視化、視像功能也用于計算機監(jiān)控系統(tǒng)。設計時應根據(jù)多媒體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，解決好與監(jiān)控系統(tǒng)的連接問題。 2.1.3計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能 梯級電站中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)應具備遙測、遙控、遙信、遙調(diào)(即“四遙”)的功能。 2.2工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng) 工業(yè)電視系統(tǒng)是現(xiàn)代化管理、監(jiān)視的重要手段，它的主要用途是及時而真實準確地反應被監(jiān)控對象的實際信息，從而為決策提供依據(jù)。 水電站的監(jiān)控人員借助于工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的輔助監(jiān)視作用，親眼見到了實況，就能放心地對設備進行控制操作，能大大提高設備遠方操作的安全性及生產(chǎn)管理效率和自動化水平。并在一定程度上起到安全保衛(wèi)的作用。 一般水電站工業(yè)電視系統(tǒng)不與計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)前端設備獲取的信息經(jīng)本系統(tǒng)網(wǎng)絡傳送到主控室或分控室主機；在梯級水電站，各站的信息經(jīng)獨立于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的通信通道分別由各水電站傳送到梯調(diào)中心。若工業(yè)電視系統(tǒng)結(jié)合于實時計算機監(jiān)控系統(tǒng)，并由實時監(jiān)控系統(tǒng)傳送信息到梯調(diào)中心，有可能對監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生影響或干擾，不利于安全運行。另一方面是由于傳輸速率不同，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)要求的傳輸速率遠遠高于計算機監(jiān)控系統(tǒng)，為達到傳輸要求必將大大增加投資。