智能水电厂解决方案

智能泵站解决方案

随着科技发展，现有泵站自动化系统逐渐显露出一体化及智能化程度低、标准差异大、综合协调能力差、水电安全防护较弱等问题，智能决策困难，难以实现泵站效率和效益的最大化。

天津水利电力机电研究所和烟台磐能电气控制系统有限公司在长期从事泵站自动化技术研究及应用的基础上，提出了集监测、控制、通信、管理、预警决策为一体的“智能泵站预警决策管理系统”的新概念，从泵站管理模式、统一现地测控技术、高级智能化决策辅助、泵站运行特性等展开研究，更加全面地使用计算机进行泵站智能化控制，形成了一个创新的整体解决方案，代表了泵站智能化技术的发展趋势。

智能化泵站主要服务于农业生产和生活供水，以泵站协调发展的‘无人值班’（少人值守）模式为基础，以通讯平台为支撑，以信息化、自动化、互动化、可视化为特征，实现“用水流”、“电力流”、“信息流”、“业务流”的高度一体化融合。基本特征：信息标准化、系统整体化、决策智能化。

智能泵站以＂坚强、统一、智能＂为指导思想，以＂统一标准、统一建模、统一平台＂为设计原则，实现灌区与泵站机组的安全经济运行、机组状态检修辅助决策和多系统联动等功能，提高机电排灌协调能力，解决了泵站效率和效益最大化问题。

设计特点

具有设计灵活、可扩展、符合国际标准的统一现地数据采集总线。

具有以数据中心为核心，构建插件式、开发、可扩展动态应用管理平台。

具有融合多类专家知识库与分析模型，辅助泵站运行调度，实现自诊断、自适应、自愈的智能化功能。

具有标准的第三方服务交互接口规范。

具有强化以防护为基础的应用安全体系。

具有可预警的决策管理智能化系统

具有可视化的统一信息展示发布平台。

以灌区调度为目标，实现梯度经济运行与一体化管理。

总体结构

智能泵站总体上采用纵向分层、横向分区的体系结构，通过分布式面向服务的组件形式提供服务支持。

电站现场布置现地级自动化监控系统

现地级系统实现统一数字化信息采集

通过实时数据通用网络实现数据总线共享

采用国际电力标准实现总线数据传输

对于重要数据监控点设置冗余设备，保证运行过程的可靠性

一体化管控平台

智能泵站一体化管控平台是整个智能泵站的核心，其具备数据统一存储、访问接口，提供一体化的应用

现地各系统通过标准的接口接入电厂网络环境，通过路由器与隔离装置实现生产管理大区的资源隔离，保证各区的应用安全。

实现基于一体化管控平台的泵站生产运行数据建模规范与存储标准。

实现基于一体化管控平台的面向服务组件模型容器管理，支持多业务模式的定制与发布，以及集成第三方标准服务接口的智能联动。

构建基于一体化管控平台的智能决策支持系统服务、组件发布、信息对外交互等基础功能，具有标准、开放、可靠、安全的技术特征，达到先进性高和适应性强的技术要求。

业务应用

在一体化管控平台之上，实现系统的各种应用功能，覆盖泵站日常运行调度等各领域:

运行监控应用

经济运行应用

生产管理应用

大坝安全信息管理应用

培训仿真应用

状态诊断与检修应用

OA、档案管理应用

预警决策应用

基于标准服务接口的第三方智能联动应用，如工业电视、五防、门禁、消防等系统的联动

排灌区（泵站群）集控解决方案

梯级（泵站群）集控系统解决方案是针对国内梯级流域或不同流域内的泵站组群的控制需求，需要根据实时的水能资源情况，结合排灌区工农业用水需求及经济利益优化等因素，通过设立集控中心完成对各泵站主辅设备进行安全可靠、方便快捷的远程监视和控制操作，实现梯级泵站（泵站群）的自动控制和经济运行，提高其综合管理水平，发挥联合优化调度控制的优势。

天津水利电力机电研究所和烟台磐能电气控制系统有限公司在长期从事泵站自动化技术研究及应用的基础上，通过对泵站调度自动化技术进行深入研究，开发出梯级泵站计算机监控系统的整套解决方案，具有同一排灌区或不同排灌区内泵群站的水情／水调测报、多坝或坝群安全管理、电力安全调度、视频监控及应急会商调度指挥系统、远程集控生产运行管理、远程通讯及信息安全传输等系统功能。

业务应用

远方控制调节策略及实现

在梯级（泵站群）集控系统中采用智能控制权、控制方式切换策略，控制权能在排灌区调度、集控中心、各泵站间按预先设定的策略进行智能

切换，并能根据排灌区运行状况选择合适的控制方式，控制权、控制方式

切换时能确保系统无扰动。

面对对象（同一流域梯级电站和不同流域电站群）的集控方式

对流域内的梯级电站进行集中控制和经济运行，可避免机组频繁启停和负荷大规模转移，优化分配梯级各电站机组出力，统一调节梯级各电站

水头和水量，降低水耗、维持水量和电量相对动态平衡，实现发电效益最大化，发挥了泵站群联合优化调度的优势;对不同流域内电站群进行集中控制，可以取消或简化电站内的中控室及其他办公设施，通过集控中心完成对电站群的生产运行管理控制，由此减少运行值班人员，提高工作效率，改善工作环境，实现了“减员增效”的目的。

梯级联合事故应急处理及在线决策

梯级泵站机组事故停机，会造成梯级泵站流量失去平衡，同时也会造成排灌系统的用水失去平衡。为确保排灌系统的稳定运行和梯级泵站流量平衡，梯级电站经济运行软件将迅速做出控制策略，启动相邻机组或相邻梯级泵站机组，尽可能地恢复原有的负荷平衡，并根据各梯级电站新的机组启停状况和负荷分配情况，重新计算梯级泵站流量平衡。

水情、水调检测和水库调度

在排灌区梯级的泵站集控中，由于涉及多个泵站的库区水位、实时雨水情数据等多方面的参数，从而建立完善的水调、水库监测系统，实施实时监视、处理、预测、过程控制和决策系统。集控中心计算机监控系统根据各泵站、水情上传的相关数据，实现排灌调度的日常操作（对各泵站下达排灌调度指令）和监视。梯级泵站的排灌调节由水情监测、水库调度和集控中心计算机监控系统共同实现。

安全监测

在集控中心对各泵站、大坝等建筑物的运行状况进行适时在线监测。通过各种自动化监测技术及分析技术来监视及预警水工建筑物及其它建筑物的运行状况，保障泵站的安全运行。

远程数据传输系统

系统实现梯级集控中心、各电站管理部门、各电站现地控制单元的互连互通，保证语音、数据、视频等各类信息及时、有效、安全、准确的传输。利用提供先进的网络管理，满足综合自动化系统对通信传输高速、高质量、高安全可靠的要求。除主流光纤通信技术、微波通信技术外，还支持的其它通信技术有GSM、GPRS、CDMA等公用无线集群网络，并将卫星通信系统应用其中。