浅谈太平驿水电站都江堰远控中心设计

浅谈太平驿水电站都江堰远控中心设计

郑贤宇

成都鸿策工程咨询有限公司四川成都610072

【摘要】结合四川华能太平驿水电站都江堰远控中心规划设计方案，着重从计算机监控系统、远控中心的功能设置、计算机监控系统的安全防护原则、安全区域划分及综合自动化各大子系统进行介绍，供参考。

【关键词】概况；计算机监控系统；安全防护原则；数据网；太平驿水电站

随着计算机和网络控制、视频数字化、光纤通信等技术迅猛发展和日益普及，从技术上保证了电站按数字化电站，网络控制的管理目标的实施，为“无人值班”的远控模式提供了强有力的技术支持。

从四川华能太平驿水电有限责任公司实际需求出发，在生活、工作相对更加便利的都江堰建立的远控中心，对该电站实行统一的运行管理，将极大地改善公司人员生产和生活的条件，为企业的长远发展奠定基础。同时，可以更加充分利用社会化分工提供的服务，降低了企业在后勤保障、服务等方面的投资，为员工提供更完善、更优质的服务。

1太平驿水电站工程概况

太平驿电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内的长江一级支流岷江干流上，电站采用低闸引水式开发，主要任务为发电。电站装机260MW，水库正常蓄水位1081.00m时，总库容92万m3。电站厂址距都江堰市97km。

1991年7月1日,电站主体工程开工，至1996年3月，电站全部竣工投产发电。“5.12”地震后，电站受到一定影响，通过局部修复处理后，目前电站处于正常运行状态。

2远控中心的设置

从四川华能太平驿水电有限责任公司实际需求出发，在太平驿水电站都江堰基地3楼设置远控中心，逐步实现太平驿水电站的“无人值班”和远控中心对太平驿水电站的控制和调度。

太平驿都江堰远控中心可根据电网调度部门的调度和制定的优化运行计划，实现对太平驿水电站的实时监视、运行操作、负荷分配和调整控制命令等。

太平驿都江堰远控中心与太平驿水电站采用太平驿电站经太平驿闸首至福堂电站至回龙220kV变电站至灌县110kV变电站已建的光缆线路，新建灌县110kV变电站至都江堰远控中心光缆，为主通道通信。备用传输通道采用在已建的太平驿电站至都江堰远控中心已建的2.5G通信通道中划出40M带宽，作为太平驿电站至都江堰远控中心的备用通信通道。

太平驿水电站设置了完整的综合自动化系统，已经满足电站的“无人值班”（少人值守）运行，为满足接入太平驿都江堰远控中心的要求，其计算机监控系统只需进行相应的设备增加和升级。与此相配套，太平驿都江堰远控中心需设置相应的综合自动化系统以及各生产管理辅助终端，具备在远控中心侧实现对太平驿水电站的远方监视和控制的能力。太平驿都江堰远控中心的通信通道和系统互联按电力二次系统安全防护的分区原则进行划分，可分为3个通信网络：监控数据网、远控Ⅱ区数据网、远控信息数据网。太平驿都江堰远控中心计算机监控系统可初步按以下子系统配置方案考虑，也可根据业主的业务需求进行增减和分步实施。

3远控中心系统的构成

3.1系统的构成

为了有效实现水电站远方控制，对太平驿水电站和太平驿都江堰远控中心，应作为一个整体进行统一规划，包括计算机监控系统、大屏幕显示系统、消防系统终端、工业电视终端、水调自动化终端、省调OMS系统等，各个系统相辅相成。通过与电站相应系统的联网通信，实现电站的无人值班运行，以及电站的经济运行和优化调度。

3.1.1实时控制部分

（1）计算机监控系统：根据电网调度部门的调度和优化运行计划，实现对电站的实时监视、运行操作、负荷分配和调整控制命令等。

3.1.2非控制生产部分

（1）电能量采集和报/竞价系统：通过与电站的电能量管理计算机和电度表的通信，实现电站关口计量点及考核点的电能量数据自动采集、存储和处理。同时，支持电力市场的电费结算，上报/竞价数据和从电网调度获取计划电量数据和成交电量、电价数据，完成交易，以及电力市场的其它信息，实现最基本的交易报价、浏览电网信息和市场信息、接收调度计划功能。

（2）继电保护及故障信息管理系统：可通过专用通信通道，与电站的继电保护管理装置通信，迅速、准确地获取继电保护装置的装置故障、保护动作和录波报告等信息，以便及时准确地掌握电网/电厂的事故情况，提高事故分析的速度和准确性。

（3）水调自动化终端：通过与电站水调自动化系统通信，实时显示电站侧水情数据、参数等。

（4）消防系统终端：通过与电站消防监控系统的通信，实时显示电站侧消防系统数据、参数等。

3.1.3生产管理部分

（1）工业电视终端：采用最新的图像压缩编码和网络传输等技术，将电站现场的视频图像包括来自地理信息、水文及水情信息、防洪调度、视频会议等系统的重要的视频图像，以及计算机及网络图像信号传输到远控中心，为运行值班人员和本地及远程网络的授权用户提供实时和历史图像的调阅和检索等功能，使其直观地掌握现场情况和设备运行状况，并为视频会议、远程维护诊断和消防监控系统动作的确认提供支持。

（2）省调OMS系统：四川省调OMS系统是省调度中心调度生产业务处理平台，涵盖了省调度中心以及地调、发电厂和变电站的部分相关业务。本远控中心主要业务应用有一次设备的维护管理、新设备投运申请书流程、设备异动报告、检修计划管理和设备检修申请单等五项业务功能。

4.2计算机监控系统的安全防护原则

计算机监控系统应严格执行[2004]电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》及《全国电力二次系统安全防护总体方案》的要求，进行安全防护。

安全防护实施方案须经过上级信息安全主管部门和相应电力调度机构的审核，方案实施完成后由上述机构验收。

4.2.1安全防护的总体策略

安全防护的重要措施是强化电力二次系统的边界防护，同时对电力二次系统内部的安全防护提出要求。为保证控制信息和敏感数据的信息安全，电力系统安全防护需要考虑基于TCP/IP的广域网通信的信息安全。电力系统安全防护工作应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，保证电力监控系统和电力调度数据网络的安全。

安全分区：根据二次系统各业务系统的特性和对一次系统的影响程度进行分区，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区，所有系统都必须分置于相应的安全区内，纳入统一的安全防护；重点保护实时控制等关键业务。

网络专用：建立专用电力调度数据网络，与电力企业数据网络实现物理隔离，在调度数据网上形成相互逻辑隔离的实时子网和非实时子网，各级安全区在纵向上应在相同安全区进行互连。

横向隔离：采用不同强度的安全设备隔离各安全区，尤其是在生产控制大区与管理信息大区之间实行有效安全隔离，隔离强度应接近或达到物理隔离。

纵向认证：采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。

4.2.2安全区划分原则

按安全防护的规范及规定将综合自动化系统原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区分为控制区(安全区I)和非控制区(安全区Ⅱ)。

安全区Ⅰ：控制区

安全区Ⅰ中的业务系统或功能模块的典型特征为：直接实现对一次系统的监控功能，是电力生产的重要必备环节，实时在线运行，使用电力调度数据网络或专用通道通信。

安全区Ⅰ的典型系统包括调度自动化系统（SCADA/EMS）、广域相量测量系统、发电厂自动监控系统等，其主要使用者为调度员和运行操作人员，数据实时性为秒级（或毫秒级），外部边界的通信经由电力调度数据网的实时子网和专用通道。该区中还包括采用专用通道的控制系统，安全区Ⅰ包括电力二次系统中最为关键的系统，是安全防护的重点和核心，安全等级最高。

安全区Ⅱ：非控制生产区

安全区Ⅱ中的业务系统或功能模块的典型特征为：所实现的功能为电力生产的必要环节，但不具备控制功能，使用电力调度数据网络，在线运行，与安全区Ⅰ中的系统或功能模块联系紧密。

安全区Ⅱ的典型系统包括水调自动化系统、继电保护及故障信息管理系统、电能量计量系统等，其面向的主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等，其外部通信边界为电力调度数据网的非实时子网。

管理信息大区

管理信息大区内部在不影响生产控制大区安全的前提下，可以根据电力企业的具体情况划分安全区。

4.3安全区域划分

太平驿水电站都江堰远控中心各个系统及其安全防护区见下表：

综合自动化系统安全区域划分

5远控数据网和电力调度数据网

5.1监控数据网

电站至太平驿都江堰远控中心计算机监控系统通过独立的光芯组网10/100Mbps以太网通信带宽。

5.2II区远控数据网

II区的所有子系统（消防监控系统除外）与远控中心相应系统的主、备通道由通信提供的以太网通道组网方案。消防监控系统采用2M（2M端口）。

5.3综合数据网

太平驿都江堰远控中心与电站通信：

工业电视系统用独立的40M（10M/100M以太网端口）通信带宽。

电力生产管理信息系统20M（10M/100M以太网端口）通信带宽。

6结语

太平驿都江堰远控中心的投运，可实现太平驿电站的无人值班运行，远程控制、提高应急指挥能力。对该电站实行统一的运行管理，将极大地改善公司人员生产和生活的条件，为企业的长远发展奠定基础。

参考文献：

[1][2004]电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》及《全国电力二次系统安全防护总体方案》

[2]川电调度[2008]186号，关于印发《四川电网梯级水电站集控中心调度管理规定（试行）》的通知

[3]梯级水电厂集中监控工程设计规范，DL/T5345-2006

作者简介：

郑贤宇（1982-），女，四川成都人，工程师，学士，从事水电站电气设计工作