水电厂管理及创新（精选合集）

水电厂管理及创新（精选合集）
第一篇：水电厂管理及创新
水电发展与环境治理的管理及创新
我们都知道水电厂是靠天吃饭的，没有水就无法发电。

因此、水对水电厂很重要，是水电厂的生命源泉。

故我们一定要好好珍惜水、爱护水、保护水。

特别在能源资源较匮乏的我国，水电资源丰富，因此如何循环利用好水电这一清洁能源，使水能在我们这样一个缺水较为严重的大国内发挥其重要的作用是每位水电管理者、工作者都应该研究和探讨的课题。

一、多方协调配合、齐抓共管畅通沟渠工作、从源头抓好水能收集。

不聚小流难成江海。

随着现代社会的高速发展，人类对大自然的破坏日趋严重，许许多多自然形成符合大自然生态发展规律的沟渠遭受严重破坏。

由于人为的随意破坏改变，许多本很畅通的沟渠改变了水流方向或严重堵塞泄漏，水流失去了原来欢畅的旅程，使本该聚集后汇入江河的条条溪流在流通过程中莫名消失或减小，造成巨大的过程浪费，不利于水能储存开发的持续发展。

为了保证流域内河流发电的持续发展，一条恒定流量的水流对水电厂及流域生态系统是多么重要啊！因此对任何一条河流流域范围内水土流失的治理工作事关到水电厂的长远发展和水电厂安全运行管理。

首先抓好河流水源地水土保持及森林植被绿化工作。

此项工作可由国家牵头地方政府计划实施，流域内工矿企业按利益分配大小进行支持配合协调。

该项工作必须精心组织、长远规划。

让水源地的大小山头披绿、沟渠畅通无阻、纵横交错，形成一个较大的水流输送网络。

再次对流域河道、库区内存在的重大泄漏点进行封堵减少水能储备过程中的损失；控制流域内工矿企业的无限度取水和浪费现象，使每一滴水在流域内都发挥其较高的功能。

二、科学分析、合理调度、尽可能多发电少泄水。

通过长期水资源环境治理，总结近年正常来水量情况和多年流域
内平均降雨，结合政府对水资源调控需要的相关规定，合理调配流域内水库、湖泊水位高度，尽可能最大限度地利用水库、湖泊消水储能功能进行调洪峰多发电。

因此，我们必须要建立一支特别能吃苦、特别能战斗、技术特别硬的水工技术观测队伍和先进的水文观测设备网络，为调度管理提供准确的、及时的流域内相关水文资料数据。

只有掌握准确水文数据，通过科学分析，才能润育出合理的调度计划为多发电、发好电服务。

三、水电厂设备管理。

水电厂设备管理，关键是搞好设备运行管理及安全管理。

运行管理工作是水电厂如何将水能顺利转换成电能的重要部分。

我们知道水电厂是由许许多多的水工建筑和设备构建而成，而每一构件的正常与否事关水电厂能否正常运行发电、发好电的关键所在。

因此要求每位水电工作者、管理者在日常管理工作中要对设备的运行管理工作做到明察秋毫，入木三分。

根据相关设备最佳运行参数，掌握设备运行第一手资料，及时调整设备负荷曲线，使设备始终运行在最优工况下，提高发电机经济效率。

同时根据设备异常现象及时发现、分析、处理存在问题，及时地将一切可能影响发电运行的事故消灭在萌芽状态保证水电厂正常发电。

安全管理工作是水电厂设备管理工作的重中之重，一切设备的运行都必须服从安全管理工作。

所以对没有安全的设备、不安全的设备、安全不可靠的设备都不能投入运行生产。

离开了设备安全管理就没有正常的设备运行环境，更无法谈设备运行管理工作。

故水电厂设备管理工作必须在保证安全管理工作开展好的基础上才能更好地开展好运行管理工作。

四、拓展对外水电运行管理、壮大水电运行规模。

由于地域限制及水电资源分配的不均匀，造成我国现有的不同水电企业所面对的困难和命运差异较大，甚至连曾经运行过几十年并创造过水电辉煌的老厂都无法回避几乎被关停的命运。

如国电贵州红枫水力发电厂是朱德总司令曾经两次亲临指导建设，运行发电五十多年，是贵州水电发展的摇篮，是润育贵州水电技术管理人才的培训基地，
拥有先进的水电运行管理经验，开创全国知名的梯级集中管理模式的老厂。

五十年后的今天，由于城市人口的扩展供水需要，高原明珠红枫湖储能发电功能从根本上发生较大变化，从原来的发电需要取水转变成现在的城市生活需要取水。

湖水功能的转变严重制约了红枫电厂的发电效益，只能利用夏季丰水期结合水库安全管理规定合理调配水库容量进行发电。

加之红枫装机容量小，职工人数多负担重，企业发展困难重重。

但红枫人并没因此而弃垒，而是发扬红枫人甘为奉献的精神，勇于抗争。

如今红枫电厂在保证城市生活用水需要的同时，根据入库流量合理调配搞好安全发电，同时利用自身的管理优势和人才优势创新企业生产思维模式，积极拓展对外跨区域的水电管理业务，不断壮大企业生产管理规模。

在正确的思维模式指导下，红枫电厂通过上下一心、不懈努力。

现今红枫电厂的对外水电拓展业务正日趋走向成熟，相信不久将成为红枫电厂经济增长的一个重要亮点。

这也是红枫电厂与时俱进、敢于创新、不畏困难、勇于奋斗精神表现，很是值得其他企业借鉴。

五、整合水电资源，壮大水电管理规模。

我国水电资源丰富，水电企业众多，隶属管辖权错综复杂。

造成同一区域、同一流域内掺杂着不同命运的水电厂，十分不利于整个区域、整条河流的水电资源合理开发及水资源流域范围内的环境治理和森林绿化管理工作，故建议整合我国现有水电资源。

国家可根据流域或河流的大小划分管辖权、开发权。

并强调管辖者对流域、河流范围内环境治理、绿化应尽的义务。

国家可成立“长江流域水电开发管理集团”、“黄河流域水电开发管理集团”、“松花江流域水电开发管理集团”、“雅鲁藏布江流域水电开发管理集团”等等。

只有整合流域内水电资源，合理分配流域内各水电厂人力、物力、技术资源。

根据各电厂设备大小及先进性要求循环利用淘汰的正常设备，节约成本，壮大水电管理规模，创造几个世界一流的大型国有水电集团。

通过整合国家能更好督促监护企业集团协助政府部门搞好整条流域范围内的环境治理及流域范围森林带的绿化工作。

同时企业集团壮大资金雄厚，为了自己企业的可持续稳定发展，也愿意拿出部分资金进行相关流域
重点水源区域的水土保持及绿化。

使源源不断的小溪、小河终年流水汩汩，为大河大江注入永恒的动力。

随着人类的发展和无节制的对环境破坏，森林覆盖面积大幅减少，土地沙漠化严重，大自然气候变化异常。

纵观世界、环顾四周，许许多多原本常年水质清透、水深物丰、水流充沛的河流都逐渐干枯变质，水生态系统遭受毁灭性打击。

如果人类还不及早醒悟，采取必要的措施增加环境保护治理，那人类不久将被大自然消灭。

因此整合水电资源，壮大集团规模，按照科学发展观的整体要求逐步转变我国电能生产模式，大力发展水能、风能、太阳能、核能等清洁能源，其中尤其重视水能发展。

只要按照“取山川大地之水发电创造，用发电创效美化大地山川”的原则进行良性循环的生产绿化转变，用不了多久黄土高坡也会披绿装，黄河流域水土流失将大大减少，也不用为黄河堤坝年年增高花费大量人力物力。

河道逐渐清洁了，水生态逐渐恢复，水量也会变得充沛。

这种利国，利民、利己的大好事，我相信每一个负责任的大型国有水电开发集团也会履行这样的义务和职责。

修文电站：齐兴斌
2009.12.28
第二篇：水电厂智能化设备管理创新
水电厂智能化设备管理创新
华能澜沧江水电有限公司小湾水电厂（以下简称“小湾电厂”）是澜沧江中下游河段规划“两库八级”开发中的龙头水库，也是国家实施西部大开发、“西电东送”战略的标志性工程。

地下厂房内安装有6台单机700兆瓦的混流式水轮发电机组，多年平均发电量为189.9亿千瓦时。

电站以500千伏电压等级接入电力系统，在系统中担任调峰、调频、调压和事故备用任务。

一、水电厂智能化设备管理创新的背景
1.小湾运维管理难度大。

小湾电厂在单机容量700兆瓦的水轮发电机组中转速最高、定子线棒间距最小、转子高度最高、转子的压紧难度最大，采用全水冷发电机空气冷却器，推力轴承、水轮机转轮、蜗壳制作难度均居世界前列。

机组最大水头（251米）与最小水头
（164米）比值为1.53、变幅达87米；水轮机效率高达96.4%，转轮出水边较薄，是700兆瓦水轮机组中水头最高的水轮机；大坝建成时即为世界最高的混凝土双曲拱坝，在高水头水电站中泄洪闸门的孔口尺寸与运行水头最大，闸门的设计、制造和运行均没有成熟的经验。

2.孤岛运行模式对小湾设备的可靠性提出了更高的要求。

为提高小湾外送能力，小湾电厂在每年汛期的高负荷阶段将在直流孤岛模式下运行，其中2013年9月11日至18日期间小湾在孤岛模式下运行共增发电量2.45亿千瓦时。

但由于孤岛系统薄弱、有效短路比低，是南方电网安全稳定运行的头号风险，若因设备故障引起机组紧急停运，将对系统产生较大影响。

3.“创一流”工作的要求。

作为华能集团公司创建国际一流电厂工作中唯一的水电试点单位，小湾电厂“一流的设备性能、一流的技术创新能力、一流的企业管理能力、一流的人才队伍、一流的经营业绩、一流的品牌形象”的创一流目标，也要求电厂必须满足无人值班（少人值守）技术条件，实现设备管理的智能化。

二、水电厂智能化设备管理创新的内涵
实行设备管理智能化，可以提高全厂设备故障诊断与优化运行的智能化水平。

本次巨型水电厂智能化管理创新的目标是：
1.创新设备智能化管理模式，系统地实现设备智能化管理“看、想、做”的有机集成，达到从在线感知、智能分析到决策执行的有机统一。

用全面覆盖的智能化在线监测系统作为在线感知，解决“看”的问题；用大数据智能化分析平台作为智能决策，解决“想”的问题；以巨型水电厂首次全方位的设备性能测试、设备管理与检修管理的标准化和信息化、员工培训智能化作为装备的自律执行，解决“做”的问题。

（创新点一）。

2.开发动态数据分析平台，建立统一的数据中心，实现计算机监控系统、各在线监测系统、机组检修信息化系统等数据的整合，实现了设备自动预警、智能监盘、报表自动生成、智能趋势分析等功能，创新了动态预警、动态报警、一键预警值设置等。

（创新点二）。

3.根据分析结果开展相关工作，根据动态数据分析结果，开展水
电站孤岛频率控制研究与应用，以及巨型水电厂的设备性能试验、全面掌握设备性能。

（创新点三）。

4.实现设备管理可视化、标准化、信息化、智能化，建立缺陷可视化管理系统、机组检修信息化系统、图纸文档管理系统、员工在线考试系统、员工考评系统，并建立相应的运行维护管理标准和规范，推动设备管理的智能化。

（创新点四）。

三、水电厂智能化设备管理创新的工作概况
1.领导重视，做好智能化设备管理的策划及实施。

小湾电厂深刻认识到设备智能化管理的必要性,为确保工作的顺利推行，成立了由厂领导牵头的智能化设备管理领导小组，以及智能化设备管理办公室、检查评价组、检修标准化管理组、信息化管理组、智能化员工培训组，明确了相关人员的分工及职责，组织机构见图1。

图1：小湾电厂智能化设备管理组织机构图
2.统一思想，加大智能化设备管理的宣传培训力度。

为使全厂员工熟知即将推行的智能化设备管理工作，利用专题讲座、专项培训考试等方式促使现场人员学习和掌握相关系统的功能及应用方法，加大开发应用过程的新闻宣传，各级领导带头示范并鼓励广大员工使用系统，改变全厂员工的思维模式和工作习惯。

3.迎难而上，攻克系统开发过程中的各类难题。

相关系统开发初期出现了很多技术难题，如各子系统数据整合问题、数据存储空间问题、数据索引问题、设备定值自动生成实现困难等问题；系统试用期间也出现了部分软硬件不兼容、接口类型错误、程序BUG等问题。

电厂每天召开碰头会，在全厂人员的共同协作努力下，攻克了各类系统开发应用难题。

4.善用成果，不断提升现场智能化设备管理水平。

通过设备的智能化管理，电厂不断优化运行、维护、检修策略，实现设备管理的精细化和信息化，进而继续推动智能化设备管理水平的提升。

四、巨型水电厂智能化设备管理创新的主要做法1.工况在线感知。

（看）
图2：小湾电厂设备环境监控系统
设备管理工况在线感知的“感官”。

电厂在计算机监控系统的基础上组织开发了15个智能监测分析系统，作为智能化图3：小湾电厂变压器色谱在线监测系统
图4：小湾电厂发电机局放在线监测系统
2.智能决策与控制（想）。

（1）小湾动态数据分析系统的开发。

由于电厂设备种类繁多，不同系统间数据可共享性差，2011年起小湾电厂历时三年组织开发出了设备动态数据分析系统（见图5）。

图5：小湾电厂设备动态数据分析系统曲线查询界面
（2）小湾动态数据分析系统主要功能。

1）各生产系统数据整合。

将各生产系统数据进行整合，建立统一数据中心，数据两级压缩后优化存储与索引策略，便于数据查询和处理，并预留了以后可能接入该系统的接口。

2）自动报表功能。

系统通过对已整合数据的分析统计，自动生成生产概况、生产日报等35类生产报表，将生产人员从繁琐重复的统计工作中解放出来，也提高了报表报送工作的准确性。

3）运行数据趋势分析功能。

利用直方图、曲线图、散点图等工具对各过程量进行可视化分析，对运行数据的变化情况进行以日、周、月为周期的趋势分析，根据分析结果制定相关设备的经济寿命和维护、检修项目。

4）设备运行情况动态预警功能。

可根据不同机组、设备的实际工况调整预警定值，当监测的测点数字特征数值超过高限或低于低限时将自动预警（见图6），可在设备出现劣化趋势时提前预警，起到在线辅助监盘的作用，避免事故的发生。

图6：小湾电厂动态数据分析平台动态预警功能
（3）小湾动态数据分析系统创新功能。

1）设备定值动态生成。

可以依据实时数据的最大、最小值、区间值、量程范围等信息自动调整预警值，配合人工修正，实现设备正常运行区间监控与预警的动态调整、优化。

2）一键设置定值。

动态数据分析系统能够将以各测点一段时间内的平均值或峰峰值为基准，扩大或缩小一定比例作为各测点的定值并一键录入系统中，实现测点定值一键快速设置。

3）告警可区分机组状态。

动态数据分析系统能够区分机组状态的变化来选择不同的告警定值（目前主要划分为发电态定值和非发电态定值），更符合实际生产情况，避免因发电态和非发电态监测数据差异巨大造成告警不合理的情况。

（4）动态数据分析系统的使用效果。

该系统建立了统一的数据中心，实现了各在线监测系统数据的整合，运用建模思想，充分挖掘数据潜在价值，实现对全厂设备的智能化监控，为设备运行、维护、检修提供决策依据。

3.装备自律执行（做）。

（1）根据动态数据分析结果开展相关试验。

1）孤岛模式下机组频率控制方式的研究与探索。

根据动态数据分析系统分析，联网模式下的调速系统控制策略在孤岛模式下出现了负荷调节品质差、频率控制不稳定。

特别是在孤岛直流停运后，机组出现了暂态高频、深度调相和频率过低等现象，严重影响机组安全稳定运行和电网事故恢复，极易造成厂网事故扩大。

电厂开展攻关，成功解决了传统水电站频率控制不适应孤岛控制要求的问题。

该成果填补了国内调速系统孤岛控制策略的空白。

2）水轮机真机转轮动应力试验。

根据动态数据分析系统的趋势分析功能发现，小湾机组开机过程中，水轮机方面的振动及摆度出现增大现象，但是现有数据无法对原因进行准确判断。

电厂通过真机转轮动应力试验，掌握了转轮在各工况下的动、静应力情况（转轮动应力分布见图7），通过开机规律优化方案（软开机），以减少开机过程中转轮各部位的动应力（开机规律优化前后对比见图8），转轮疲劳寿命可增加2倍。

该软开机模式已经在三峡溪洛渡电厂等水电厂推广应用。

图7：小湾水轮机转轮动应力分布图
图8：小湾电厂开机规律优化前（左图）及优化后（右图）对比 3）机组全水头、全负荷段稳定性试验。

图9：小湾转轮动应力及相关部位压力脉动随机组出力的变化趋势根据动态数据分析系统发现，机组在低负荷区域（非机组振动区）运行时，水轮机振动及摆度大，同时检修中发现转轮出现裂纹。

针对该问题，小湾利用动态数据分析系统开展了机组全水头、全负荷段的稳定性试验，结合水轮机转轮动应力测试结果（图9），将小湾电厂单机运行区划分为四个区域（见图10）。

通过上述区域运行时间的控制，使机组长期处于高效运行区，转轮裂纹明显减少。

图10：小湾电厂单机运行区域划分
（2）实现设备管理的精细化和信息化，推动智能化设备管理水平的提升。

1）定期工作管理及可视化规程颁布。

小湾电厂结合动态数据分析系统分析结果，梳理了运行、维护等相关定期工作，并信息化闭环控制；颁布了可视化巡回检查项目651项、可视化检修作业指导书54份、可视化维护工单1643项、可视化教学视频26项，并持续完善。

2）设备巡检智能化。

梳理了设备巡检工单440项，开发了智能化、可视化的设备巡检系统。

运行人员巡检时，巡检终端会即时将检查结果通过网络自动上传到系统数据库中，系统可根据巡检数据直接生成设备巡检分析报表，以便于统计分析。

3）基础管理的不断提升。

已建立健全主、辅设备技术台账1216个，实现设备技术台账的自动生成和自动关联。

完善设备备品备件定额3041项；进行智能仓库建设，低于预设值时自动报送物资采购计划。

4）开发其它信息系统，提升信息化管理水平。

在计算机监控系统、在线监测系统整合的基础上，开发了检修管理信息系统、缺陷可视化管理系统、动态数据分析系统、图纸资料管理系统。

利用信息化手段，改进管理方法，降低管理难度，实现智能化的全过程设备管理。

（3）实现员工培训的智能化，作为水电厂智能化管理的人才基础。

开发了视频教材、缺陷词典、可视化作业指导书、专业试题库，
以及在线考试系统、员工考评系统，每月分专业组织员工进行在线考试，考试结果作为员工绩效考核的依据，促进员工专业技能水平的不断提高。

其中在线考试系统已于2014年获得云南省QC成果一等奖。

（4）获得的专利及奖项。

共获得发明专利1项、实用新型专利4项，已公布发明专利3项，正在申请的专利4项。

《用于孤岛模式下的水电机组调速系统的控制》获得国家知识产权局发明专利；《一种发电机空气冷却器防渗漏装置》，《一种闸门锁锭梁行走机构》，《一种推力粘滞泵泵瓦支撑座自润滑铜套结构》，《一种发电机大轴防补气阀漏水装置》获得国家知识产权局实用新型专利；已公布的发明专利有：《一种电站水轮机组的开机方法》，《一种筒阀的启闭控制方法》，《一种特高压直流输电线路的孤岛运行装置》；正在申请的专利有：水轮机运行区域划分（禁止运行区、限制运行区、振动区、稳定运行区），筒阀接力器位移接近开关，闸门原型观测测点布置，三维可视成像技术在闸门变形观测上的应用；《小湾电厂动态数据分析系统》获得第四届全国电力行业设备管理创新成果奖二等奖、全国电力企业信息化优秀成果奖二等奖。

2015年1月，小湾电厂获得第五届全国电力行业设备管理先进单位称号。

（供稿单位：中国华能集团公司）面向智能水电站的远程监测与分析系统
随着智能电网的发展,智能水电站的建设将是今后的主要发展方向和全新目标。

状态监测与故障诊断是实现智能水电站的重要手段。

水电站设备之间关系密切，相互耦合构成有机整体，设备分析与诊断需要关联相关设备状态，从全局进行考虑。

为了全面准确地分析设备运行状态、评估设备健康状况，急需提供一个符合智能水电站要求的集成所有设备状态数据的一体化监测与分析平台。

此外,让远程专家不用到现场通过网络就能实现设备分析与诊断，提高诊断效率，也是人们研究的热点。

在对当前设备故障诊断技术以及水电站监测与分析系统研究现状进行总结的基础上，结合葛洲坝水电站的设备分析需求，通过理论与实践相结合，开展了面向智能水电站的远程监测与分析系统研究。

分析了水电站设备故障的特点。

在总结运行人员工作职责以及进行设备运行分析流程与方法的基础上，提出了能够模拟专家自动完成的水电站智能化设备运行分析方法：状态统计，通过状态周期性运行统计以及同工况运行统计，为设备运行分析提供数据支持；运行分析，关联设备工况与相关状态,通过工况关联阈值分析、关联分析以及趋势分析，评价设备健康状况，检测设备性能降低或故障；事件分析，通过设备故障树，对性能降低或故障事件进行分析，列出故障嫌疑设备；设备分析，采用基于诊断知识规则、基于仿真模型、签名分析以及交互式诊断等诊断方法，分析设备故障，确诊故障原因。

并研究了方法的自动实现过程。

分析了智能水电站的特征，介绍了水电站现有的监测与分析系统，包括监控系统、状态监测系统以及离线分析系统，研究了面向智能水电站系统集成的必要性。

以机组集成状态监测系统为主体，通过信息共享、网络通信等技术，从现地层、厂站层以及企业层实现了各系统之间的集成，构建了水电站分层分布式一体化监测与分析系统，并采用时间同步、工况同步以及事件同步等手段，实现了各系统数据的有机融合与集成存储。

根据系统层次结构的功能需求，研究了一体化系统的数据层次组织策略，介绍了数据内容与组织形式。

分析了一体化系统的安全现状，采用安全分区、硬件隔离等策略，实现了系统安全防护，安全测试结果表明系统运行安全可靠。

针对目前远程监测与诊断还需要专家到现场进行操作的不足，提出了远程零距离监测与诊断思想，即不用到现场通过网络就能实现远程监测与诊断，就像亲临现场一样，实现专家与现场零距离。

根据专家现场工作的需求分析，设计了包含远程零距离状态巡检、运行分析、试验分析以及故障诊断的功能框架。

为了实现远程用户与系统的交互，建立了基于RIA的远程信息交换模型。

采用设备状态数字化、可视化导航以及系统状态自检测等手段，将设备状态、系统状态展示给专家，实现远程状态巡检；通过设备状态统计，集成阈值分析、关联分析以及趋势分析，为专家提供远程运行分析；系统自动识。