水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究

水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究

发表时间：2019-09-10T11:47:44.627Z 来源：《城镇建设》2019年2卷12期作者：姚丁勤

[导读] 建造水电站自动监控保护系统，不仅可以缓解当地水灾问题，还可以节约成本。

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摘要：水电站自动监控、保护和通信系统可以使完全控制水电并执行某些保护功能。建造水电站自动监控保护系统，不仅可以缓解当地水灾问题，还可以节约成本。因此，需要采取必要的步骤来加强架构。

关键词：水电站；自动化监控保护；通信系统设计；研究

我国的水资源丰富，水电站的建设可以有效利用水资源，改善用水。由于水电管理的复杂性，传统的管理任务不符合管理要求。鉴于这些现象，有必要加快实施自动监测和设计保护和自动化系统，以使水电站正常运行。通信系统的自动监测，保护和设计应基于计算机技术的快速发展，改进各种控制系统、监测和远程控制的功能。

1水电站自动化监控保护及通信系统的介绍

1.1水电站自动化监控保护

1.1.1水电站综合自动化监控系统

水流的使用促进了流体机械涡轮机的旋转，并且将由水流产生的机械能转换成电能，这是一个水电转化的过程。作为一个集成系统，水力发电站的主要功能是将液压能转换为电能并为消费者提供电力。水电站安装了一个综合自动监测系统，使用计算机监控系统和一些相关的监测辅助设备，通过实施整个水电站阀门自动化系统，提供测量报告，以及电气监测和预报，进行过程监控和负载平衡。水电运营自动控制电力系统的全过程运行，可以充分了解水电站的运行，提高运行速率，并能满足电力需求。

1.1.2水电站自动化监控系统的组成

根据计算机监控系统的各种功能，水力发电站的集成自动监控系统可分为三种参数化模式。（1）计算机化监视系统应用于综合自动监视系统，以进行额外监测。现有自动化设备完成了主要工作，自动监测系统仅用于收集和处理水电站运行数据。在这种模式下，水电站的其他自动化设备可以正常运行，以防止非标准自动监控系统出现问题，从而确保水电站的正常运行。（2）水力发电一体化广泛用于自动化监测系统。在此模式下，主要工作使用自动化设备执行，并且仅保留现有的自动化设备。因此，操作模式需要安全使用，确保计算机的稳定性。如果自动计算机监控系统出现问题，水力发电站将瘫痪，不再正常运行。（3）双配置监控系统可以有效提高工作水电站的稳定性和安全性，同时控制传统的自动化设备和自动计算机监控系统。

1.2水电站通信系统

水电站的通信系统主要包括通信系统、水电站的内部通信以及水电站与环境之间的连接。对于各种水电站，通信模式可以分为有线和无线的。有线通信基本上意味着需要通过光缆传输信息以进行通信。由于无线通信主要通过卫星通信和移动通信来实现，因此可以实现通信功能。目前，我国的信息通信技术正在不断开发和发展越来越多的无线通信方法，这将成为发电厂通信系统发展的基础。

2水电站自动化监控保护与通信系统的设计原则

2.1实用性与可靠性原则

在为水电站自动化设计监控、保护和通信系统时，应实行可行性和可靠性原则。如果不存在配置和改进相关系统的功能和可靠性原则，则实际效果可能无效。因此，规划过程应能够根据水电站的实际情况和要求改进系统设计，以便于水电站的运行。

2.2先进性与扩展性原则

水电站自动化监控和通信系统的实施主要遵循实用性原则。为了满足这一要求，有必要结合水电站的实际情况，并在资金允许的情况下选择更多的现代化设备和技术。优化和不断改进现有水电站的设计、管道结构和控制技术，优化工作，同时充分利用水电站的各项功能。因此，该系统还具有一定的可扩展性空间进行改进。随着社会信息技术的发展，设备可以更新并发挥联合作用，然后完全融入原有系统。

2.3经济性原则

一旦建立了上述两个原则，该系统应具有特定的经济原则，即改进系统的主要目标，并在此基础上尽量减少财政支持。为了在系统设计过程中从不同的角度持续监控和优化成本，需要选择具有成本效益的设备和解决方案来实施。它不仅可以在设计之前控制成本，还可以在完成后控制成本，从而显著降低用于应用某些经济原则的成本和资本。

3水电站自动控制系统运行分析

3.1水电站主要设备控制系统

水电站主站的控制系统可以直接控制和远程控制系统所在的控制区。在上述两种开关控制模式中，可以从控制面板和水力控制面板控制开关。水电站的主要自动化设备还包括辅助设备，如排水泵、油泵、空气压缩机等。

3.2水电站的自动控制系统

建设时期的其他水力发电站也有类似监测设备。用于水力发电厂的通用自动控制系统通常使用遥控装置和用于从控制面板控制机器的方法。水力发电站的远程监控系统的主要功能是将收集的关于水力发电站运行的数据和信息发送到控制站，以便从控制站接收适当的控制命令，并监督实际工作。

3.3水电站厂内经济运行监控

通过监测水电站在特定充环境下的经济运行情况、电力曲线和实际负荷，需将设备数量以及优化工作设备的组合进行的统计和分析，选择相对合理的配电方式，为水电厂设备提出具体建议。另外，通过选择最佳操作模式，可以有效地提高自动电压控制AVC和自动发电机AG的效率，并且可以提高安装的整体经济效益。

4水电站自动化监控保护及通信系统的安全设计要点分析

4.1水电站自动化监控系统保护的安全设计要点

主要设计如下①进入监控系统时，为防止误操作监控系统，需检查每个识别系统，并确定唯一的识别检查功能。在系统中，可以配置具有最高管理员权限的系统管理员，并为每个审核点分配权限，只能监控经批准的控制点。该方法完全消除了监视系统中的所有非法活

动。②电力系统安全系统的设计应设计成为中央摄像机供电，。同时，我们可以假设整个监控系统都配备了不间断的供电系统，因此，监控系统不会干扰监控系统的正常运行。③数字视频安全策略。数字智能控制主机的功能，可以对图像源的16个通道进行认证，实现数字监控和录像。如果当前设备损坏且视频图像丢失，系统会发出警告消息，要求用户使用错误的图像源和其他信息配置设备。系统还可以在监视器屏幕上检测到运动时设置警报。移动对象时，会向用户发出警告消息，指示对象正在移动到监视区域，如果是非法输入，则会通知用户。

4.2水电站通信系统的安全设计要点分析

主要服务如下：①通信网络的广泛性。基于卓越的以太网功能和工业控制的广泛使用，自动化水电监控系统的保护依赖于以太网来构建通信网络。整个网络使用分层系使用两个集线器（交换机），传输介质在必要时选择光纤。具有以太网接口的设备（例如用于保护，测量和自动控制的设备和设备）直接连接到以太网LAN。其他分布式智能设备通过协议转换器，测量单位，控制单元或低压保护设备传输到本地以太网。根据设备所属的区域连接到相应的本地集线器层。然后，所有现有的集中器（交换机）都连接到站级集中器（交换机）。自动化监控系统使用TCP / IP通信协议栈来确保整个通信系统的有效传输。②远动通信接口。水电监测系统通过专用通信服务器来保护变电站自动化系统。并使用各种标准通信协议从变电站收集所有的信息。每个主机发送和分析各种控制命令，并且为了正确执行，要求通信服务器从传输系统到该设备，与其它供应商家的各种远程控制协议兼容。并且可以在相对较短的时间内为每个用户实现协议要求。除了兼容现代模拟通信标准外，ZR3000还提供各种硬件通信接口模式，可使用10M以太网标准访问各种数字通信网络，其数据速率高达64 Kbps。在未来，网络连接和与外界的通信原则上可以适应电力系统通信网络的技术发展。

5结语

因此，用于水电站自动化的监控、保护和通信系统可以完全交换关于站的外围设备的信息，并通过站的通信接口与外部系统交换信息。因此它应该合理地被设计，以安全使用。

【参考文献】

[1]陈高明.浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用[J].自动化应用,2018(08):109-111.

[2]黄春玲.水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究[J].计算机产品与流通,2018(05):92+95.

[3]朱学.水电站自动化监控系统的运行与维护方式之研究[J].科技风,2018(01):166.

[4]赵建君.关于水电站自动化监控保护及通信系统设计的探析[J].建材与装饰,2017(28):285-286.