“完全无人值班”水电站可行性报告

中小型水电站“完全无人值班”运行模式可行性研究报告笔长沙华能自须控集团骄态2023年剧11徒月普8者日桥症内颤舟欠目渔录喂一、肥“振完全无人值补班荒”霞水电站的意冠义复除1质二、国内外链研究现状与晴发展趋势炮权3系三、项目实惕施主要内容系、技术关键海、预期目标木秋3孟3.1位本项目实施记的主要技术尤内容丽竿3罚3.2首无人值班水牧电站项目选峡点的参考意盲见猴敬11尾一、农“筛完全无人值纠班翼”愚水电站的意愁义巷目前，我国答大部分水电鼻站已采用计购算机综合自鸽动化系统，及使整个行业滤自动化水平猎大大提高，砌然而，到目种前为止，我啦国数万座小悼水电站仍然兄处于有人值葬班状态，即含使近几年投脆入运行的新水电站，虽然城实现了计算趣机监控与保年护，但并没践有完全实现灿无人值班，路跟常规电站狐相比，只是杀值班人员有顺所减少，仅耳能称“少人解值守”。河“完全无人潮值班”是指惧水电站站内晨没有人值班恢，机组开、库停、调相等觉工况转换操丑作、有功、踩无功功率调扛整以及运行帽监视等工作畅，由设置在桃县城或其他冤远方调度控呢制中心完成弟，在水电站悠现场最多只急留有保安值扎守人员吧负责现场治糊安看守和特碑殊事件处理普。蒙实现水电站屋完全无人值钥班后，可以饮达到下面的愧效果。奋1.前1、扬提高农村小平型水电站运栏行的可靠性贪农村小席型水电站大司多顿存在优运行叠维护尝人员醉专业姨水平不理想墙的现实情况呈，欧造成水电站楼运行可靠性穿较低，设备密隐患不能及久时发现，误叮操作较多，森电站利用率国下降，良水电站实现矩自动化钞及畜完全无人值据班木后，晓一方面可通冶过各种自动帖装置快速、鸭准确、及时皆地进行检测墓、记录和报朋警，既可防叼止不正常工往作状态发展炉成事故,又怠可使发生事涉故的设备免寻遭更严重的企损坏，从而争提高了供电腰的可靠性。查另一方面，跟通过各种自靠动装置来完渴成水电站的书各项操作和厚控制（如开喉停机操作和搁并列），不孕仅可以大大翻减少运行人预员误操作的很可能，从而秀也减少了发嚼生事故的机确会；而且还寻可大大加快绵操作或控制裂的过程，尤拨其在发生事史故的紧急情岩况下，保证沸系统的安全细运行和对用督户的正常供北电，具有非沿常重大的意坡义。泳1.饺2姜、集提高纠农村小型水肌电站运倒行的经济性千水电站实现恐自动化后，参可根据系统城分配给电站侦的负荷和电腥站的具体条益件，合理地摔进行调度，增保持高水虫头运行，同着时合理选择饼开机台数，蒸使机组在高赌效率区运行剖，以获得较奴好的经济效肢益。如何实奥现各电站合桌理最优调度毅，避免不必鱼要的弃水，现充分利用好同水力资源，午对于梯级电榆站来说尤为疤重要。贺1.膝3歼、老提睡高效率、节兰省投资钳农村小型水居电站大多地曲处人口较少疮，交通不便碰的地方,敌完全无人值零班薪水电站驶可降低汁运行和维护阀人员的劳动湖强度，背提高哈效率裁，有效减小丘运行值班人盟员数量，降藏低水电站人伪员开支费用轿。甩完全可以省纱去建设职工三的办公楼和无生活楼，节厕省大量的基竿建费用。甩1.沟4、鸡保证电能质振量乘电力产品中抱电压和频率纽作为衡量电棵能质量好坏幸两项基本指跃标。厌电压正常偏要移不超过额宽定值的±5谎%，频率正蒙常偏移不超侵过额定值的驰±0.2～禁0.5H饼z弊。电压或频士率的的稳定逗主要取决于教电力系统中例无功功率和者有功功率的箩平衡。因此虎要维持系统胞电压和频率育在规定范围腰内，就必须跳迅速而又沃准确地调节叛有关发电机虚组发出的有恐功和无功功跪率。特别是鲁在发生事故颂的情况下，慧快速的调节乐或控制对迅希速恢复电能萌质量具有决堤定性的意义莲，而这个过争程，单纯靠议手动操作，撑无论在速度谁方面还是在弟精度方面都子是难于实现宾的，只能借惭助于自动装尚置来完成。丹农村小水艰电站经常脱饼网运行，这愧种情况下，栏提高电能质同量，保证用架发电设备及详农村用电设荷备安全，尤冒为重要。揪1.鄙5扑、姜完全无人值象班漆水电稼站衰实现的现实疮性太随着导电力自动化笑生产企业水耗平的提高，杀水电站自动舌化设备的完未全国产化和化本地释化已,顶降低了录完全无人值田班晋水电站实现垄的成本，使职农村水电站产实现韵完全无人值幅班厨有了坚定的丰物质基现础和散较优的性价债比。盘二、国商内外研究现幅状与青发展趋势晋随着干计算机弄技术眯在各个领域誓的高速树发展，控分层分布计发算机监控系撕统在奉水电站匆推广应用炼，逐步取代淋了传统的颜常规控制、印人工操作为曲主的控制模筑式，大大提取高水电站的陶自动化程度效，封为只实现水电站签“经完全无人值赢班挪”庙奠定了良好条的基础涛。帮国内实现完螺全无人值班乎的有单机容量为蔬5万千瓦学中小型水电炮站还没有朵，因此，本击项目应是填擦补国内空白悬项目没。堵在发达国家债，经过多年站的研究和发皂展，对水电职厂的控制和瘦管理取得了岁很多成果，侵水电厂大多愁实行无人值芹班的运行方判式，职工生济活在城市里旗，只有少数样电站有很少洋的人员在现葛场进行维护屈管悬理，如法国惠、日本、美判国、加拿大严等。机组开疫、停、工况衬转换、运行果监视等工作猾都由上级调忽度通过监控卷系统及自动乳装置来完成豪。扰目前，国内割实施的鼓励喂水电开发政银策，梯级或骄区域水电将常会越来越多皆。单座电站极一般都会采参用计算机监陡控系统，但颈区域内或流毯域内水电厂桌群不具备集之中控制功能童，各电站警都配有大量饲运行人员，凉因此区域内疗水电厂群实酸现大无人值班虏集中控制是咽一种必然趋殖势。非完全无人值四班甘控制系统的灿开发馅成功，将代亡表我国小水跟电发展的方记向，具有典奏范作用和广牺泛的推广应子用价值。替三、祝项目实施主致要内容、技肯术关键、预陶期目标某3.1碎本项目实施改的主要技术铸内容摄3射.1.1困、躬水电站泡“尸完全无人值曲班岁”炕的挂三种形式瘦：座1、梯级水类电站全部实图现牌“顺完全无人值档班拌”软，将调度监航控中心设置门在远离水电工站的城镇。迷2、单座水宇电站实现脆“令完全无人值掉班捞”若，将监控中毕心设置在远凉距离的县城螺。宽3、运400V螺小小水电站刘实现耍“漆完全无人值证班茫”生，没有远距疗离的监控中吃心，利用G者PRS网用照实现水吸电站的自动吊控制。信炭、劲完全无人值充班坟水电站的计足算机系统的悉要求犬惧◆酬摆完全无人值拉班绍水电站应以倘“总安全运行、领可靠控制挤”筋为第一重要勺原则，因此维，在关键部带分均采用双诊重冗余设计嗽；帮◆裙计算机监剥控系统采用鲜分层分布开涂放式结构，短满足于业主肌要求的安全栗可靠、经济左实用、技术凯先进、功能泳齐全和便于阿扩充等基本刘原则。耻◆劫可编程控料制器PLC仇采用双CP锣U、双电源按、双通讯模暖块的配置；茄◆始寺远程塑通讯通道采跟用双网结构仇（或环行网均络结构），蹄为可靠起见最，应架设两果根单模光缆窄，不采用一渐根光缆中用粥不同光纤的注结构；匪条件允许的口地方，也可犹采用无线扩岔频技术组成贫远程通讯通龄道。覆◆末系统设计垃采用最新的交计算机硬件律、软件及网易络技术，按死全计算机监日控、微机保赏护进行总体乒设计及系统杂配置，计算疼机监控、保进护系统能够间满足自动控险制和安全自肌动化要求，浴保证电站运忧行管理达到哭真正的早“目完全无人值必班剖”场；荒◆解系统设计扮符合计算机颗技术发展的戴特点，采用赶模块化、结焰构化设计，赤便于硬件设雷备的扩充及照系统规模的逝扩展；征◆论监控系统娘与励磁、调谎速器、电子亩式电度表、炕直流系统等芝站内智能设字备的通讯亦冻采用双重配严置。串◆书计算机监幅控系统应有伟自我诊断和同容错技术。赚绵、婶计算机监控裙系统良计算机监控伏系统是水电把站自动化的脚核心。完善桂、可靠的计舌算机监控系巧统能有效地偶完成对机组姐和主设备的秧各项操作和睡控制，提高烟电站的运行弦管理水平。花计算机监控瞒系统采用的勺是谣冗余设计的哀双网鼻配置，也就偷是将上位机淘和下位机燥采用岸双以太网系捞统和双现场晌总线网释配置。运行石中他们能自痕动切换，保邻证机组安律全可靠运行台。挨计算机监控蜓系统示意图先如下：布上图中各L豪CU屏的P纤LC表示为谅2台，实际蓝是采用单台掏具有双CP件U、双以太浙网口、双电涝源的PLC率（下同）。田泳、传可靠的卫远程息通讯通道悬通讯岂通道建议采猜用单模光纤救，短根据不同的悼情况有下面蠢几种通讯通减道的结构而：码盟A.来单座酷完全无人值谁班既水电站的双卡通讯通道追：国B.冻完全无人值扔班巾梯级水电站桶双通道网络欢：串C挽.适完全无人值天班灿梯级水电站岂环行网络图伏：纳D.无线免扩频的柴通讯网络尸无线扩频技炊术它具有很柿强的抗干扰策能力应，奸可进行多址萍通信汪，亏安全保密纱强，缺抗多径干扰烫。它使用国撕际自由频道信，不用申请勺无线电频道毙使用权。目非前，多采用映2.8G脱和缘5.8G乡的通讯频率避。既无线扩频不戚用架设通讯苗电缆或光纤盏，它的有效躁传输距离为市50填公里雷，团但不宜在多胁山地区使用煌（高山地区授使用应架设步中继站）黑，并辟要注意防雷柄措施。都采用医无线扩频网娘络差组成水电站党无人值班寒调度系统的依示意图如下摊。潮E的.跑400V竟小小型水电间站的GPR窗S网络通道沸许多文400V阿小小型水电朋站规为降低成本甘，不必架设铸通讯惊网络，钩可以利用移算动电信的G裁PRS技术需，馋对水电站进跳行控制。也催就是用哑进行监测与仿控制。潜此时，对水辟机的控制设税备要求较高森。叛按、泄冗余设计的昂PLC控制黎技术资1块、产完全无人值厅班蹦水电站控制体应慕可靠，核心庸的设备是可笼编程控制器茅PLC覆，圾要选择冗余钟设计的PL收C产品，这型些产品一般漫都是双CP步U、双电源屠、双以太网完通讯口设计绢；到2颜、小小型水搁电站可用普混通的非冗余撞设计的PL裤C既可。两路电源接线互相自动投切俗故、舒厂用电系统柔与直流电源势系统的设计复两路电源接线互相自动投切激1、厂用电校源系统应完刑善可靠，有桌必要的备用喇。应该有二脊台厂用电变亲压器。视2、应有完晴善可靠的备胁用电源自动酒投入晃装置，双电康源应互为备筐用，保证电爱源消失及设亏备故障时自够动投入备用枝电源。猎3、厂用电掉应该有电量锁数据及状态闭信号输入庆上位机系统瘦。犯4、迅直流电源系渴统是水电站恒安全生产的改保证，膊愚一般中大型嫩水电站应配栗置双系统的删直流电源，缴互为备用，祖自动投切。N＋1设计的直流电源夸由于目前的乌高频开关式正直流电源的题充电模块都移采用了N＋拔1的冗余设系计，容量较傻小的水电站划也可只采用烂一套直流电讨源系统。但救应考虑增加钓直流出线回毛路的豪“抽微机绝缘监窗测仪誓”微和阶“城电池状态巡鄙检仪宾”丝。N＋1设计的直流电源携备、饲保护装置的驴双重配置厌1、单机容肠量在100姨00kW以泄上的机组，滔各种保护装卵置应考虑采拌用双重配置丙；窝2、采用双廉跳闸线圈断穷路器的地方凝，应采用双香重保护装置袄；铸3、单机容朽量在100族00kW以特下的机组，凤由于变压器劣、发电机均蚂是配置了差奖动保护、后你备保护、失性磁保护等多雄套保护装置矿，可以不再滋配置双重保腹护，但连接嫌电网的出口撒断路器，建秧议采用双重泻保护配置。双重配置的保护单元双重配置的保护单元悄攀、揭微机准同期心装置的双重俩配置艺1、每个同识期点应单独享配置微机自顾动准同期装郊置，不采用渡多个同期点劣共用一台微稻机准同期装成置的设计；法2、中大型字机组可以考挂虑每个同期涨点采用2台召微机同期装御置；丸3、仍需配誓置手动同期辛装置，用于狠试机调试或架手动同期并鬼网之用。双通道微机励磁系统孝波、算微机励磁系贪统双通道微机励磁系统贩（1）采用锈双通道微机施励磁系统；窑（2）励磁粉系统应能稳电定运行，性钩能满足标准语规定的要求赛，年强迫退际出比应不大得于0.1％说；杂店（3）静止友励磁的可控悦硅功率柜及怎其风扇故障膛需要有自动习控制功能（异例如：风压撕监测、风机干缺相运行等渗），有限制趟无功功率和锈系统故障自暴动停机功能宝；可愤（4）灭磁喷系统运行正多常；照（5）采用债环氧浇注变馆压器或干式少变压器。严（6）与考上位机的通友讯功能良好惑。16Mpa的微机调速器斧哈0旱、仇微机调速器16Mpa的微机调速器伴（1）应采后用微机调速基器，调速器先应能稳定运螺行，性能满能足标准规定你的要求，年谣平均无故障赢时间达86注70小时以节上。念子誓（2）调速火器故障时应纯有自动停机茄功能。桂究携（3）压油睡装置应可靠竞工作。如补但气频繁的应非有自动补气脾装置。尽量命采用16M希Pa以上油解压的调速器今；酱叫蚕（4）漏油姻装置应有足窑够的容量和柱工作可靠。宇炒（5）与上膨位机的通讯肢功能应良好退。辉非1越、蒙工业视频监鸭视系统竟水电站神完全无人值拨班名时，为安全嫁可靠，应配柿置工业视频萝监视系统，侦并将图像压听缩转换成数胀字信号，传前送到调度中叛心。宴更好的方案谊是工业视频京系统与自动础消防系统能胶联动控制，羽当某处发生塞火灾时，能能将附近的摄俩像头对准火伞灾处。环战2拥、爬计算机自动乎巡检系统破计算机自动袍巡检系统具虫备巡检管理设、缺陷管理略，检修管理吐和维护管理次四大功能。本计算机自动闹巡检匠系统包括工残作计算机和维手持计算机疗两部分，工的作计算机与福电站MIS箩系统连接。山电气和水工驻巡检人员巡概检时老，影必须按照规色定的路线、克设备进行，废利用手持机判与设备上的脖计算机条形哗码进行对话坝，当发现设税备缺陷在现第场直接输入慌手持机，巡蚀检完毕后，呀将手持机与总工作计算机擦连接后，巡傻检信息进入轿工作计算机哨并自动形成锦表格和缺陷语纪录。钻张应定出管理赏制度，定期飘对设备进行耻巡检。独容3利、同计算机在线屈检测系统－碍－PSTA贿系统添僵中大型机组驳应该配置蓄PSTA茫计算机在线港监测系统。财咬串监测对象是铁机组的振动懒、摆动、压课力及压力脉轿动、涡壳某差压、定转捧子之间气隙临和机组有功唯、无功等工额况参数。腐炮4脊、断ON－Ca表ll系统堂（及时呼唤仓系统）寨On-借Call系籍统是近年来颈人们逐渐发漏展起来的技啄术，它与计奔算机监控系狂统相结合，讯利用无线寻咐呼技术（电练信发短信）朵、将生产运伟行信息（主滨要是馋事故报警冠信息酒）远传到相宗关人员的手奋机上，给水庄电站的敏“戚完全无人值代班振”钞、安全生产暂，提供了有激力的保证。笋博5欧、自动院消防处系统若它有报警系别统和火灾联员动系统两部免分组成，在箭中控室与计插算机室采用俯的是气体灭闸火装置，其畏它可安装了疯烟感式、缆遣式报警装置疮和水消防装际置。逆当发生火灾命时火灾联动筹系统迅速关洁闭火灾现场腾的风道。在晋报警的同时隶并启动灭火示系统灭火。倘水消防系统隆的雨淋阀和眨电动阀特别盐应采用优质脚产品，以免缘引起误动和饭拒动，造栗成重大损失兵。忍盯6内、料水电站大坝霸安全检测系徐统我大中型水电勇站对水库大孕坝应有计算释机大坝安全启检测系统，圆大坝安全检吩测系统对大益坝的码表面变形、么内部变形、因裂缝及岸坡善位移,渗流惜等进行检测调监测：哭同时也对大鲜坝的介渗