集中控制模式下水电厂区域设备远程集中运行维护的必要性分析
目前,水电企业已在下属电站设立维修部门或运维部门,负责电站日常设备的维护。该模式满足了水电设备运行维护的及时性要求,保证了水电厂生产的顺利进行。近年来,水电站一、二次设备的质量和运行可靠性不断提高。不再需要频繁维护,维护工作量也大大降低。维修人员工作量不足,人力资源使用不足。同时,各电站维修人员单独配备,不方便整体使用。采用水电站设备远程集中运维模式,可整合和加强各电站原有分散的运维力量,实现运维人力资源和技术资源的集中,充分发挥维修资源的规模效应和集中效应,实施流域电站多机组、多工况设备的维护运行,积累丰富的维修经验,促进维修人员技能的提高和维修队伍的快速成长。由于其生产特点,水电站通常位于相对偏远的地区,远离大城市。集中控制模式实现了水电站运行的集约化,将电站运营商从电站转移到生活条件较好的城市。但维修人员仍需留在电站,不利于电站工作人员的稳定。在设备远程运维模式下,在集控中心建设统一的远程集中运维中心,对电站进行统一的设备运维管理。一般来说,运维人员可以在工作生活条件良好的城市工作,远程维护电站二次设备,分析设备健康状况,预警诊断设备故障,制定设备维护计划和维护计划,必要时到电站进行现场维护。采用设备远程运行维护模式,在保证电站设备正常运行的前提下,解放部分维护力量,用于设备维护相关科学研究,如建立水电企业设备正常运行样本库、状态评价健康样本库、设备故障诊断样本库等,为后续设备状态维护提供支持,也有利于人才引进、培训和专业创新发展,提高流域发电企业设备运行维护管理水平。
2集控模式下水电厂区域设备远程集中运维的技术要求
2.1多样化的数据规约
在局域网络(LAN)在框架下,数据信息传输是保证系统软件成功运行的前提,TCP/IP通信协议已成为网络信息传输的前提。TCP是一种接口方式,保证了数据包和正常传输顺序,确定了数据包头和数据包中数据的真实性,以及TCP在传输过程中是否承担了数据包的传输不正确,从而保证了TCP/IP协议在会话中的稳定性,充分利用和培养了运输。在信息传输层面,采用IEC104级联生产调度协议,可以保证电厂与上级调度机构之间协议的标准化和稳定性。
2.2设备运行状态远程监控
基于设备状态的综合感知建设,实现对电厂设备运行状态的远程监控,使运维人员能够在远程集中运维中心检查电厂设备的综合实时运行状态。充分利用水轮机发电机状态监测技术,利用气隙磁通监测装置、局部放电监测装置、定子光纤温度测量装置、转子集电环碳刷温度及电流监测装置等各种发电机在线监测装置及其配套传感器,充分感知各电站发电机的运行和健康状况,将监测数据发送到远程集中运维中心,为运维人员提供电厂实时运行数据。各种监控传感器和装置作为设备远程运行和维护的数据源。通过通信协议转换后,数据源形成可供平台应用的数据序列。数据序列通过清洗、整理和编码成为标准化数据,存储在数据库中,通过同步、路由和调用服务实现共享。算法处理可以提取和处理共享的测量数据,特征数据具有明确的功能意义,为设备远程运行维提供分析来源。
2.3监控系统的应用
由于各种功能限制,工业控制计算机PLC将承担集中控制系统条件下的现状,计算机接口通信缺乏足够简单的系统软件。在这种影响下,通信软件工作的稳定性和灵活性是基于通信软件的和谐。由于互联网技术的快速发展,工业控制制造商和系统集成公司已经全力开发网络信息的主要产品。现阶段,世界知名厂家的商品可以直接通过互联网在线。LCU通常需要一定数量的智能仪器设备通信,在LCU结构中具有工业控制计算机结构,通信更容易、更灵活。LCU智能仪表盘连接有两种方法,一种是直接接入LCU以太网,或通过协议转换器接入LCU以太网。因为来自不同的企业,所以特点也不一样,所以要根据特点找到更好的改进方法。智能设备的信息内容主要通过RS-232、RS-LCU的特点是结构简单,调整方便。RS-485通信方式用于发电厂视频监控系统、智能交通信号检测模块和SOE编码序列的事件记录机器设备通信。由于PLC通信模块选用10-100Mbps高传输速度,选用TCP/IP到Modbus多串口协议转换器,作为PLC与设备之间的通信桥梁。其核心关键是抗干扰性差,传输速度慢,通信完全依赖软件,不太可能注意到不同系统的通信情况。就监控系统的稳定性而言,这是一个非常不利于发展趋势的因素。
2.4设备远程智能巡检
在电站和远程集中运维中心建设远程无人检查系统,通过物联网、移动互联网、机器人、人工智能等技术手段实现电站设备的无人远程智能检查。根据预设的任务时间或运维人员的临时要求,使用安装在电站内的各种轮式机器人和轨道机器人自动执行检查任务,收集和记录发电机层、水轮机层、发电机层、发电机层和发电机层的泄漏、声音、图像等信号,自动识别各种异常信号,收集到的信息通过无线通信网络自动传输到综合控制平台。有些机器人难以到达,经常漏油,需要安装固定的高清摄像头,利用图像识别技术自动识别设备异常运行和漏油故障,有效监控水电站的“泄漏”现象。此外,基于智能传感设备,建立了主要设备状态在线监测系统,全面收集温度、振动、摆放、压力脉动、气隙、磁通量等信号;基于集中控制中心综合控制平台,收集状态检测信息和在线监测信息,实现生产设备现场检测模拟,实现多厂、单位运维人员的集中统一管理。
3结论
在电力改革创新、电网结构转型、绿色能源改进、流域梯阶开发等因素的发展下,水电工程辅助控制运行值从单站运行模式发展到集中控制系统模式。在产生发展机会的前提下,也将带来考验,对运营商的业务知识和综合能力提出更高的要求。运营人员应积极改变发展意识,从单一“精细运行”到“精细运行、熟悉系统软件、了解销售市场、营销推广”,以满足领域发展和企业安全生产运行的需要。