跨流域遠程集控模式下中小水電監(jiān)盤工作開展的探討

四川川匯水電投資有限責任公司 禮廣毅

四川川匯水電投資有限責任公司下轄3座水電站——天龍湖、金龍?zhí)?、仙女堡電站。天龍湖，金龍?zhí)峨娬痉謩e裝機180MW,仙女堡電站裝機76MW。天龍湖、金龍?zhí)峨娬镜靥庒航饔颍暝O計發(fā)電量總計18億kW·h，仙女堡電站地處涪江流域，設計年發(fā)電量4億kW·h。按照《四川電網(wǎng)梯級水電站集控中心接入系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)定》對水電站集控中心作出的詳盡解釋，水電站集控中心是指在地理上位于同一流域的水電站群及變電（開關）站建立遠方集中控制中心，分別建立了岷江梯級水電集控中心、涪江仙女堡遠控中心。

天龍湖庫區(qū)為地震形成的天然堰塞湖，具有周調(diào)節(jié)能力，金龍?zhí)稁靺^(qū)直接引用天龍湖電站尾水進行發(fā)電，無調(diào)節(jié)能力，仙女堡庫區(qū)為人工筑壩，具有日調(diào)節(jié)能力。所轄電站均未單獨建立水情采集系統(tǒng)，雨情、流量等水務數(shù)據(jù)來源主要依靠電站所屬地氣象部門報送，使得水庫調(diào)度靈活度較弱，在汛期來臨時，兩條流域洪水陡漲陡落，若運行人員不能安全地開展監(jiān)盤工作，極易將水電站暴露在極大的安全風險中。

一、運行方式

2020年4月，集控中心成立，對岷江梯級水電集控中心和涪江仙女堡遠控中心進行統(tǒng)一管理，共設五個值別，每值設1名值長、2名值班員，主要負責對公司所屬3個電站共8臺機組進行電力調(diào)度、水庫調(diào)度、遠程控制、檢修管理、經(jīng)濟運行、事故前期處置等工作。

二、存在的不足

（一）工作重心發(fā)生偏移

集控中心建立之初，受控廠站只是簡單地將電站中控室的職責轉(zhuǎn)移至集控中心，形成遠方中控室模式。在實際運行過程中，受控廠站由原1個站變?yōu)?個站，人員相對人數(shù)減少，運行人員將更多的時間用于現(xiàn)場工作票、操作票的辦理，報表數(shù)據(jù)的編制、報送，對外調(diào)度聯(lián)系及水庫調(diào)度工作，導致運行人員的監(jiān)盤質(zhì)量有所下降。

（二）簡報告警信號及監(jiān)控畫面不統(tǒng)一

岷江梯級水電集控中心和涪江仙女堡遠控中心為分別建立的監(jiān)控系統(tǒng)，且均為擴大操作員站的模式，上送告警信號主要依靠電站現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)。由于之前所轄電站為單一電站運行模式，告警信號上送各不相同，存在大量無效告警信號刷屏的現(xiàn)象，極易讓運行人員產(chǎn)生視覺疲勞從而漏判、誤判告警信號。同時，各流域監(jiān)控畫面不統(tǒng)一，運行人員在簡報發(fā)出告警信號時，無法及時調(diào)取監(jiān)控畫面對其設備進行具體分析，增加了故障處理難度。由此看來，簡報告警信號及監(jiān)控畫面不統(tǒng)一非常容易導致運行人員監(jiān)盤質(zhì)量下降、事故發(fā)生概率增加的情況，使受控廠站風險隱患增加[1]。

（三）缺乏溫度趨勢異常告警信號

水輪發(fā)電機軸承間的瓦溫、油溫，冷卻系統(tǒng)的水溫及主變的油溫一直是運行人員判斷發(fā)變組是否正常運行的重點，是對發(fā)變組設備劣化程度的一個初步分析。在傳統(tǒng)單一廠站運行模式下，對于發(fā)變組溫度的分析主要是以人工方式查閱每小時整點溫度值來判定設備的劣化程度。集控之后，設備數(shù)量增加，人員相對減少，若再以人工方式來分析設備劣化程度，無疑將減少對其他重點告警信號的分析。且在多數(shù)情況下其溫度變化較為平緩，當班期間將大量時間用于溫度趨勢分析意義不大，工作效率相對較低。

（四）集控中心運行人員席位分工不清

傳統(tǒng)水電站納入集控中心統(tǒng)一管理后，運行人員相較以前有所減少，管理的運行設備增多，對內(nèi)及對外工作協(xié)調(diào)較為復雜，需要運行人員合理分配席位資源。在集控運行初期，運行值班人員分別從受控廠站抽調(diào)而來，部分人員未進行站間交叉學習，僅對自己所在電站的運行參數(shù)、設備狀況熟悉，對其他電站不熟悉，致使在運行過程中不能合理運用席位資源，人員監(jiān)盤質(zhì)量略差。

（五）集控中心運行人員長期遠離生產(chǎn)現(xiàn)場，對設備熟悉程度下降

水電站遠方設立集控中心面臨的較普遍的問題是運行人員長期遠離生產(chǎn)現(xiàn)場，對現(xiàn)場設備不熟悉，特別是對檢修和技改后的設備運行工況不了解，無法直觀地感受設備運行狀態(tài)，會使運行人員對設備的信任感降低，在發(fā)生異?；蚴鹿蕰r，直接影響運行人員的決策[2]。

（六）汛期水庫調(diào)度風險因素較多

入汛后，兩流域來水情況有較大差異，岷江流域天龍湖庫區(qū)屬于天然溢流壩，洪水來臨時，無須過多進行干預，洪水自然下泄即可。涪江仙女堡庫區(qū)屬于人工筑壩，上游水域電站較多，來水不穩(wěn)定，水庫下游減水河段流經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊，河道作業(yè)較多，面對汛期洪水陡漲陡落，水庫調(diào)度的安全壓力巨大，勢必會影響運行人員的監(jiān)盤質(zhì)量。

（七）廠內(nèi)設備老化，增加運行設備監(jiān)盤難度

公司所屬的3座電站投運均已投產(chǎn)10年以上，受控廠站主、輔設備逐步出現(xiàn)老化現(xiàn)象，特別是自動化元件的老化，導致數(shù)據(jù)測量精度下降，測量數(shù)據(jù)不準確。對于集控中心而言，運行參數(shù)的分析較傳統(tǒng)單站模式下的要求更高，自動化元件精度的可靠性下降直接影響運行人員的監(jiān)盤質(zhì)量，致使運行人員處理故障工作效率降低。

三、應對方式

（一）梳理工作重點，分解集控中心壓力

面對集控運行初期簡單地將受控廠站中控室職責移交室集控中心的情況，集控中心管理人員組織運行值班人員，與受控廠站管理人員進行會商，形成了設備檢修申請、設備控制權(quán)移交申請、庫水位控制申請、工作移交申請、監(jiān)控系統(tǒng)移動申請等工作流程，以辦公軟件的形式進行。完善集控中心與受控廠站相關制度的修編，對受控廠站廠內(nèi)設備按照調(diào)度管轄設備進行分級管理，在后期的集控運行中較好地實現(xiàn)了集控中心與廠內(nèi)的聯(lián)動。對于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的報送，刪除整改無效報表、簡化數(shù)據(jù)報送流程，極大緩解了運行人員生產(chǎn)數(shù)據(jù)的報送難度，釋放了運行人員的精力，使其將主要精力回歸到運行監(jiān)盤的核心工作中，提高監(jiān)盤分析質(zhì)量[3]。

（二）篩選告警信號，監(jiān)控畫面進行統(tǒng)一個性化定制

由于告警信號上報過多，集控中心管理人員利用學班時間，組織運行人員對廠站上送無效及錯誤告警信號進行篩選，對其進行分類整理，實行統(tǒng)一化處理。監(jiān)控畫面則根據(jù)實際運行需求進行個性化定制并優(yōu)化，實現(xiàn)重要參數(shù)“一張圖”，一眼就能發(fā)現(xiàn)異常情況。在后期運行過程中，由于告警信號與監(jiān)控畫面的統(tǒng)一個性化定制，運行人員已多次發(fā)現(xiàn)異常故障并進行正確處理，有效地化解了事故的發(fā)生。

（三）利用編程軟件對上送溫度量進行處理，提早發(fā)現(xiàn)設備劣化程度

水輪發(fā)電機軸承往往具備多個溫度測量點，上送至監(jiān)控系統(tǒng)時，僅僅是將各個測量點的溫度進行簡單上送，未做任何處理，不易發(fā)現(xiàn)最高溫度，直接影響對設備劣化程度的分析判斷[4]。所以，利用上位機編程軟件，對上位機的上送溫度量求出其最大值和最小值，并將其納入重要參數(shù)“一張圖”內(nèi)，調(diào)取歷史曲線就可以輕松發(fā)現(xiàn)最高溫度及最低溫度是否發(fā)生了變化，由此對設備進行定性分析，解決溫度趨勢難以分析的情況。

（四）優(yōu)化班組人員，合理分配班組資源

目前，集控中心的運行值班人員皆為各個電站抽調(diào)來的人員，大部分人員在各個站間進行過交流學習，熟悉站間生產(chǎn)流程，為了使班組人員配合更默契，充分調(diào)動班組資源，運行人員通過內(nèi)部匿名測評的方式，對各個崗位的人員進行再選擇，擇優(yōu)上崗。測評完畢后，根據(jù)測評結(jié)果通過“高+低”的方式進行班組選擇，均衡班組之間的綜合能力。

（五）出臺赴受控電廠的學習計劃

針對運行人員長期遠離現(xiàn)場，不熟悉檢修或技改后的設備運行狀態(tài)的情況，根據(jù)要求，出臺赴受控電廠的學習計劃。每個季度每個值至少赴一個受控電廠學習一次，由集控中心安排學習任務，主要針對廠內(nèi)檢修及技改設備進行系統(tǒng)性學習，掌握設備狀況，了解設備缺陷。學習完畢后，根據(jù)學習任務反饋學習總結(jié)，并在集控中心內(nèi)部進行交流學習[5]。

（六）會商水庫調(diào)度策略，制定水庫調(diào)度方案

汛期來臨前，由公司防汛辦公室牽頭，集控中心與受控電廠參與，依據(jù)氣象及水利部門對當年來水形勢的預判，綜合研究當年水庫調(diào)度策略，制定水庫調(diào)度方案，平衡水庫調(diào)度與運行監(jiān)盤工作。汛期中期，根據(jù)實際來水情況，集控中心與受控電廠向公司防汛辦反饋，及時調(diào)整水庫調(diào)度策略，保證平穩(wěn)度汛安全要求。汛期結(jié)束后，防汛辦公室組織集控中心與受控電廠對當年度汛情況進行總結(jié)，為下一年度汛提供參考依據(jù)。

（七）參與受控廠站主輔設備改造，提出可行性建議

針對受控廠站設備老化的問題，集控中心運行管理人員組織運行人員收集集控運行期間所發(fā)現(xiàn)的問題，統(tǒng)計老舊故障設備，及時向公司生產(chǎn)技術部門提出可行性建議，并安排運行人員參與受控廠站老化設備改造項目，及時跟蹤設備改造進度，形成集控中心與受控廠站整治設備缺陷的良好聯(lián)動，在集控運行后期，多次通過技改設備發(fā)現(xiàn)事故隱患。

四、進一步提高監(jiān)盤質(zhì)量的建議

監(jiān)盤作為集控運行的核心重點，監(jiān)盤質(zhì)量的好壞直接影響設備運行和檢修計劃等相關策略的制定。筆者針對跨流域集控模式下的中小水電站如何進一步提高運行人員監(jiān)盤質(zhì)量提出以下幾點建議：

（一）對告警信號進行二次處理，制作智慧型告警信號

當前集控中心收到的告警信號較以前集控運行初期有所減少，但運行人員仍然面對海量告警信號。同時，水庫調(diào)度和監(jiān)盤質(zhì)量兩項重點工作同時進行，難免會存在遺漏告警信號的情況。筆者建議對告警信號進行二次處理，如在設備啟停信號之間加入對時間的判定，若啟停間隔時間超過預設值上送告警信號。經(jīng)過這樣的處理后可極大地減少告警信號的報送量，同時，設備的啟停直接納入告警信號二次處理后，不會存在啟停信號因為運行人員的疏忽導致信號遺漏的情況。

（二）注重運行人員的專業(yè)多樣性

運行工作對于設備檢修工作而言相對技術單一，監(jiān)盤工作大多依賴于運行人員的經(jīng)驗，運行人員發(fā)現(xiàn)異常信號，常根據(jù)運行經(jīng)驗對設備進行分析，以判定設備否可靠，此模式對于沒有運行經(jīng)驗的人員十分不友好，同時，在向檢修人員描述設備異常的過程中也存在溝通不暢的情況，降低了工作效率。筆者認為，提高運行人員的專業(yè)多樣性是現(xiàn)代水電運行技術的一個發(fā)展方向。因此，建議運行人員在從事運行工作的同時，盡量在設備檢修工作中選擇其中一個專業(yè)進行系統(tǒng)學習，以便遇到此專業(yè)的相關問題時能分析出問題的初步原因，及時與檢修人員溝通處理，提高運行人員監(jiān)盤質(zhì)量和設備異常處理的工作效率。

（三）建立適應電力市場化交易改革需求的水情水調(diào)系統(tǒng)

水電站主要依靠來水量確定發(fā)電量，近年來，電力市場化交易改革逐漸深入，如何使水電站的綜合效益達到最高，運行人員除了做好設備監(jiān)盤工作外，還需對上游來水情況有較精準的研判，從而讓電力營銷人員研究合理的策略。但中小水電站普遍存在水庫容量小、來水極不穩(wěn)定的情況，因此，運行人員需要對水庫來水量進行全面分析，這勢必會消耗運行人員更多的精力。同時，電力具有“時發(fā)時消時用”的特點，電力市場需求全天候在變化，因此，電力市場交易的執(zhí)行操作還需要運行人員的配合，這些因素又直接作用于運行人員，從而影響監(jiān)盤工作質(zhì)量。筆者認為，建立適應電力市場化交易的水情水調(diào)系統(tǒng)是緩解運行人員精力不足的重要手段，讓上述因素對運行人員的影響最小化，使其回歸到監(jiān)盤的核心工作上來。

（四）建設并充分利用工業(yè)電視系統(tǒng)新技術，對運行設備進行閉環(huán)監(jiān)視

當前公司所轄電站均建立了工業(yè)電視系統(tǒng)，對于受控廠站的站內(nèi)設備均可進行實時查看。若集控中心收到電廠設備的告警信號，除了在上位機進行分析以外，還需利用工業(yè)電視對設備進行查看。目前，受控廠站上送給集控中心的工業(yè)電視窗口近千個，設備在故障發(fā)生時，若需要人為對故障設備進行校準查看，需要花大量時間尋找工業(yè)電視窗口。為了解決此問題，筆者建議，建設新的工業(yè)電視系統(tǒng)與計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動，發(fā)現(xiàn)設備異常，根據(jù)其異常告警信號自動調(diào)整工業(yè)電視窗口查看異常設備進，同時，利用工業(yè)電視新技術對重點設備進行溫度監(jiān)視，使運行設備得到閉環(huán)監(jiān)視，提升運行監(jiān)盤質(zhì)量。

五、結(jié)束語

跨流域遠程集控模式下的中小水電站監(jiān)盤工作的安全開展是目前已建立區(qū)域遠程集控中心的水電企業(yè)所面臨的重要問題，同時也處于一個探索的階段，各個水電企業(yè)應根據(jù)其電站分布情況結(jié)合自己的需求制定相應的實施方案，筆者通過對自己所在單位集控中心的分析，總結(jié)出跨流域遠程集控模式下中小水電監(jiān)盤工作安全開展的經(jīng)驗，并提出相關建議，希望為同樣探索跨流域遠程集控模式的中小水電企業(yè)的監(jiān)盤工作提供一個解決思路。