水电厂“无人值班”少人值守)的设计思考

水电厂“ 无人值班” （少人值守）的设计思考

1 前言

自从1992 年能源部下发“关于新型电厂实行新管理办法”的通知以后，全国各网、省局都制定了规划，并积极组织实施。全国各地新建和改建的水电厂有按“新厂新管理办法”设计的，实行新管理办法的电厂有些是由梯级调度直接监控，有些则由网调代管运行，也有些则有总厂总控制室监控。经过近几年的试点和经验总结，电力工业部于1996 年下发《关于水电厂“无人值班”少（人值守）的若干规定（试行）》文件，对水电厂“无人值班”少（人值守）的含义作了严格的规定。百龙滩水电厂是从1992 年底进场施工到1996 年初第1 台机组投产发电的整个

建设过程中，工程建设单位也在确定引进日本富士公司的机组设备后，明确提出了按“无人值班”少（人值守）的管理模式设计，但由于我们无这方面的设计经验，也找不到应遵循的规范和文件，一些局部具体设计始终是含糊不清或不确定。因此，直到1999 年5 月最后1台机组投产发电时，电厂运行管理还不能达到国家规定的一流水电厂的指标要求。

2 设计

实现水电厂的无人值班运行管理，对参与运行的所有设备的可靠性提出了更高的要求。在这方面国产设备存在明显不足，其产品最大不足之处在于不稳定，尤其表现在设备重复动作的可靠性方面更明显一些。短时间内我们国家还达不到工业发达国家的产品水平。但我认为，设计人员在设计时对系统及设备的优化设计方面应有进一步解放思想的要求，这不仅表现在设计方案上更合理更经济，还应该注重实际设备运行工况的转变和环境在可控范围之内的变化。过去，我们从单个设备（独立的小系统）来认识可靠性，一旦系统环境改变，系统中

部分设备损坏或不能使用造成整个系统瘫痪。这在实际工程中多次出现，只是我们没有这样分析问题。因此，设计人员应该不断积累设计经验，从广义系统的范围来认识可靠性。目前，我们的设计工作并非尽善尽美，经常有些非常机械式的设计，只有更加全面地了解被控对象和控制设备的特点，才能丰富设计内容，从而提高成套设备的运行和管理，促进我们国家整体工业水平的提高。

2.1 设计假设的危险工况及对策

设计假设的危险工况体现了设计人员对被控对象的认识。水电厂水轮发电机组的危险工况主要有三大类：主设备的机械故障、电气故障、控制及保护设备故障。对前两类故障我们较清楚，而对控制及保护设备故障引发的事故问题认识不足。

通常情况下，我们设计人员对认为不可靠或非常重要的设备会采取增加冗余的方法来提高可靠性，如励磁

调节器的双脉冲回路，可编程序控制器PLC的双CPU板等等，这在技术实施上难度较大，设备投资高，且实际

运行的效果无法检查，可靠性未必能提高，也就是人们常说的1+1 不大于2。对这种情况经我们调查分析后认

为，没有采取增加冗余设计前的原设计是有一定可靠性的，而后增加冗余设计部分的可靠性并不能使整体的可靠性有较大的提高。因此，建议今后在工程设计中，尽可能采取提高单个设备可靠性的方法，这方面我们仍有许多潜力可挖掘，如可编程序控制器PLC的编程技巧，PLC的编程平台开发，组态软件的选择，实际经验的总

结等。

同时，应给可编程序控制器PLC等重要的控制设备提供简易的备用控制装置，其目的就是增加主控制设备

失灵时，备用控制装置能将主设备安全、平稳、迅速的停止运行。有些电站采取简易的常规电路来做备用控制

装置，我认为这不符合未来电站向无人值班的方向发展，应采用简易的可编程序控制器PLC来实施，其输入信

号来源可根据实际情况，或独立，或与主控制设备共享（可用二极管隔离）。有些电站也采取与常规控制电路并

列运行的控制方式，如对电机的控制等，因为这部分的常规控制电路我们有丰富的经验，实际运行也很好，应该加以保留。