摘要：該文從小水電站自身的特點(diǎn)出發(fā)，對小水電站計算機監控系統包括監控模式、系統配置、監控系統結構、網(wǎng)絡(luò )結構以及監控系統功能分配和實(shí)現，作了探討并闡述了自己的看法和建議。

　　隨著(zhù)計算機控制技術(shù)日益成熟，計算機控制設備價(jià)格的下降，越來(lái)越多的小水電站開(kāi)始采用計算機監控系統。經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，從而找出適合小水電站的計算機監控系統，將具有一定的現實(shí)意義。為此，本文就小水電站計算機監控問(wèn)題作一探討。

　　小水電站計算機監控系統設計

　　小水電站計算機監控模式及系統配置

　　根據水電站計算機監控系統中的作用及其與常規控制的關(guān)系，水電站計算機監控模式可分為下列幾種：

　　以常規控制為主，計算機監控為輔的監控模式；

　　以計算機監控為主，常規控制為輔的監控模式；

　　全計算機監控模式。

　　早期的計算機控制技術(shù)不成熟，計算機監控不穩定、不可靠，監控模式通常采用以常規控制為主，計算機監控為輔的監控模式。在此監控模式下，通常計算機監控并沒(méi)有發(fā)揮其功能，因而，以常規控制為主，計算機監控為輔的監控模式，事實(shí)上也就無(wú)真正意義上計算機監控。隨著(zhù)計算機控制技術(shù)日益成熟，計算機監控的穩定性和可靠性大大提高，以常規控制為主，計算機監控為輔的監控模式目前已基本不采用。全計算機監控模式系統要求比較高，投資大，而以計算機監控為主，常規控制設備為輔的監控模式相對而言，系統要求不高，投資較少。小水電站設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一，在電力系統中所起的作用相對較弱和地位相對較低，退出運行對電力系統影響不大。因此，小水電站計算機監控采用以計算機監控為主，常規控制設備為輔的監控模式比較適宜。

　　根據水電站在電力系統中重要與否，系統配置有冗余系統配置和單系統配置，冗余系統相對復雜，投資大。小水電站在電力系統中作用不是很重要，同時(shí)設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一，因此，小水電站采用單系統配置即可。

　　監控系統結構及網(wǎng)絡(luò )結構

　　計算機監控系統結構大體上分為集中式計算機監控系統結構和分布式計算機監控系統結構。集中式計算機監控系統結構就是一臺計算機全部承擔整個(gè)電站的監控任務(wù)，系統的可靠性和利用率依賴(lài)一臺計算機，可靠性差。早期的水電站計算機監控系統由于當時(shí)計算機的價(jià)格較高，通常都采用這種監控系統結構。目前，隨著(zhù)計算機控制設備價(jià)格的下降，大、中型水電站一般都不采用這種監控系統結構。小水電站在電力系統中作用相對較弱和地位相對較低，設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一，同時(shí)考慮到投資等因素，小水電站采用這種監控系統結構還是可以考慮的，但可靠性要差一些。分布式計算機監控系統結構分為分層分布式計算機監控系統結構和全分布式計算機監控系統結構。全分布式計算機監控系統結構把系統的數據庫分布到各個(gè)計算機的節點(diǎn)上，使某個(gè)節點(diǎn)的故障對整個(gè)系統的影響降低到最低，可靠性高，同時(shí)具有良好的可擴充性，是目前計算機監控系統結構發(fā)展方向。但是系統相對復雜，投資也大。對于設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一，要求投資要少的小水電站來(lái)說(shuō)，顯然不是最佳選擇。分層分布式計算機監控系統結構把凡是不涉及全系統性質(zhì)的功能安排在底層實(shí)現，加速了控制過(guò)程的實(shí)現，減輕控制中心的負擔，減少了大量的信息傳輸。當部分功能發(fā)生故障停止工作時(shí)，不影響系統其他部分功能正常工作，具有相當高的可靠性，同時(shí)可以適應被控制生產(chǎn)過(guò)程的變更和擴大，具有一定靈活性。因此，綜合考慮可靠性、靈活性和投資要少等因素，采用分層分布式計算機監控系統結構應為小水電站計算機監控系統結構之首選。

　　信息交換是計算機監控系統關(guān)鍵性的問(wèn)題，現場(chǎng)總線(xiàn)結構，協(xié)議標準化較高，可擴性強。而星形結構簡(jiǎn)單，容易實(shí)現，對于設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一的小水電站來(lái)說(shuō)也是不錯的選擇。因而，對于小水電站來(lái)說(shuō)，可根據實(shí)際需要配置。

　　監控系統功能分配和實(shí)現

　　主控層為電站實(shí)時(shí)監控中心，負責全廠(chǎng)自動(dòng)化功能、歷史數據處理以及全廠(chǎng)的人機對話(huà)等。其功能分配及實(shí)現為：

　�、偃珡S(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的運行參數的采集、處理；

　�、谌珡S(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的安全監視和實(shí)時(shí)報警；

　�、壑髟O備運行狀態(tài)的監視和主設備生產(chǎn)過(guò)程的遠方控制；

　�、苓\行日志、電能量、故障次數、操作次數的統計和報表；

　�、葜髟O備參數設置及修正；

　�、尴到y故障在線(xiàn)診斷；

　�、吲c上級部門(mén)通信及信息交流。

　　現地控制層所負責的是，本單元生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數據采集及預處理、狀態(tài)監視、調整和控制、操作以及與上位機的通信等 。功能分配及實(shí)現：

　�、俦締卧�生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數據采集及預處理；

　�、谕ㄟ^(guò)現地人機接口對本單元生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行就地調整和控制、操作；

　�、蹖Ρ締卧�生產(chǎn)過(guò)程歷史事件進(jìn)行記錄；

　�、茏栽\斷及自恢復；

　�、菖c上位機通信中斷時(shí)獨立報警；

　�、夼c勵磁裝置、調速器、微機保護裝置以計算機通信接口方式交換信息；

　�、卟杉�到的數據和信息傳送給上位機，同時(shí)接受上位機的命令。

　　小水電站設備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程單一，在電力系統中的地位相對較低等特點(diǎn)，決定了小水電站計算機監控系統不可能像大電廠(chǎng)那樣配置。因而，在進(jìn)行小水電站計算機監控系統的設計時(shí)，應綜合可靠性、靈活性、先進(jìn)性和投資規模等因素， 根據小水電站自身的地位及特點(diǎn)加以考慮，以便選擇適合小水電站的計算機監控系統。