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摘要:水电厂水情自动测报与水库调度自动化建设对于整个水库来说是致命的关键。尤其一个水库的牢固与否关系到下游人民的人生财产安全,随着我国国力的增强,在水库建设方面也全面的使用了现代化科技,即能准确的探测到水库的现状又节省了人力。本文讲述了目前我国水电厂水情测报与水库调度的现状,结合本厂现状对水电厂水情自动测报和水库自动调度进行概述,同时也指出了目前水库就这方面所存在的问题,以及解决问题的方法措施。
关键词:水电厂、自动测报、水库、调度自动化
引言
水电厂水情自动测报是系统在我国开始于70年代中期,80一90年代获得较快的发展,现如今水电厂广泛应用了这一高科技技术,节省了人力、劳力。这些系统的采用对实现防洪、供水、发电等方面起到了至关重要的作用、 拉动了社会、经济效益。是一个集现代通信服务、计算机技术、水文和遥测等先进科学技术于一体的现代高科技产物,自动测报系统能快速、准确采集处理水情信息,为水库联机工作,水库调度提供了基础资料。与此相关的水库调度自动化系统的一个重要组成部分,它集水库调度专业知识、自动化设备与网络通讯技术等多专业为一体,该系统基于对历史资料的收集整理和水电厂流域的水文、气象和水库运行信息的及时准确的获取,进行在线水文预报和水务综合管理等,为防洪、发电等决策提供了可靠地科学数据依据。下文结合本厂已建设系统就水电厂水情自动测报与自动调度的基本理念进行论述。
一﹑水电厂水情自动测报与水库调度自动化的运行状况
我厂的水情测报系统始建于90年代,历经数次升级改造,由初期的卫星及特高频通信方式升级为目前稳定可靠、运维方便及费用相对低廉的GSM通信方式,不需缴纳昂贵的卫星通信费和建设、维护中继站,基本在影响我厂水库来水的干流、支流建设了水文测点并采用双中心站接受互为备用的方式使之更稳定。水情自动测报系统它是将通讯器、测控、计算机信息技术、水文测验和专业知识等多学科集为一体的现代高科技系统,搜集了水电厂覆盖范围之内的水文,气象等信息,为水库的正确调度提供了科学依据和信息。在我国水电厂水情自动测报系统是在上世纪70年代末80年代初期,开始初步涉及发展建设的,80-90年代取得了优越的成绩,今日我国的水情自测系统达到了前所未有的发展成果。普及了先进技术与科学的管理方式,目前我国多半水电厂都建立了水情测报系统,并成为水文探测、电力生产过程中的重要环节,在安全、经济方面发挥着巨大的作用。
水库自动调度系统,这个水电厂运行的一个重要组成部分。它是一套与水库运行有关的监视、预报、调度和管理系统。该系统依靠水情测报系统先进的采集和传输技术,及时准确地获取流域的水文和水库运行信息,利用数据库管理技术,进行优化调度、水务综合管理、水文预报等,依据相关数学模型和大型数据库进行水务计算和处理,迅速提供包括防洪和发电在内的综合调度决策方案,是水库防洪及优化调度的重要工具。我国首家用自动调度系统的是湖北黄龙滩水电厂,当时这家水电厂引进了洪水测报系统后,影响了全国的水电厂,因此国家才大力开展了水库调度自动化系统建设。我厂自建设水库自动调度系统后,保证了在经济安全要求下的调度水库的发电、防洪等事务,实现水库的合理、科学调度,提高了电厂的经济效益。到目前为止,水利部门建立了全国水库群防洪系统,电力部门已经建立了国调、 网调、 省调和厂调四级水库调度自动化体系。水库调自动化系统的建成投运,准确的为水库调度提供了及时准确的信息。也使全网范围内的水库梯级优化调度及水火电优化调度成为可能。
二、水电厂水情自动测报与水库调度自动化的影响作用
水电厂水情自动测报系统与水库调动自动化系统的建立,突破了以前手工操作的局限性。基本上实现了水电厂水情自动测报,监视、处理和分析。极大的帮助了水电厂能及时、准确的了解流域水情信息,在全国水电厂系统网络中,实现了统一调度的可能。实践证明,水情自动测报及电网水调自动化系统在保证水电厂防洪安全、保证电网安全经济运行以及增发水电方面发挥了重要作用,具有显著的经济效益和良好的社会效益。
每年都会有洪水自然灾害,长江、黄河的汛期已经延续了几千年,新中国建立以来,国家在水利建设方面花了大力气,下了大功夫,才慢慢的赢得了今天的局面。四川、湖南、河北、广东等地方属于水患多发地,每年都会有不同程度的水患灾害,比如在上世纪末发生在白山的特大洪水,白山地区水库当时的最大容量是16 350 m3/s。特大洪水的袭来导致地方通信中断,人工无法报告水情,但自动测报系统的运行正常,在此发挥了关键性作用,为白山等地的水库调度,提供了及时的第一消息,水库调度赢得了第一时间的主动权,充分发挥了水电厂水情自动测报与水库调度自动化系统的作用。
三、水电厂水情自动测报与水库调度自动化存在的问题
(一)建设发展不平衡,有东西、南北的差距比较大。目前, 全国大多中大型水电厂都已建成水调自动化系统并且投入使用,在水电领域取得了丰硕的成绩。但是从全国范围来讲,水调自动化系统的建设发展很不平衡,在东北地区南方等地区,水调自动化系统在原有的基础山进行了全新的改善,是自动水调系统的先进性推上了新的高点;而另一些地区的水调自动化系统建设工作还处在初级阶段,一定程度上影响了水电调度工作的质量和效率。并且系统软件开发与系统建设没有接轨。
(二)设备老化,软件与设备不搭配。水情自动测报系统经历了30年的发展历程,水电厂水情自动测报和水库自动调度方面获得了很大的成功,并在水电厂防洪渡汛及经济调度方面发挥了积极有效的作用。但是并不是全国所有的水电厂都采用了现代高科技,在一些贫困地区,水电厂还是以初期投运设备软件为主,以前的旧设备,只能完成日常水务管理功能,更高的作业要求无法完成,虽然经过不断完善,大部分水调自动化系统具备了一定的高级应用功能,但就整体而言,应用软件的开发相对落后,配套的设备软件还在研发阶段。水调自动化系统运行的高级应用软件由各家教育机构或专业性公司研制,各有特点,各有优劣,没有形成标准、专业、通用的系列产品。就软件很容易出现死机、存贮困难、数据处理功能差等问题从而影响系统的正常稳定的运行 。 (三)旧的水文预报模型和旧的管理方式,以前的预报模型基本上都是经验型,这个模型结构复杂,精确度不高,不能因地制宜,多靠经验为主。但是很多时候因为地势不同,海拔不同,河流等环境的特性不同,经验型的模型很难率定出正确的科学依据从而提供精确的数据。随着时间的推移,那些建立较早的模型已经很难适应发生了新变化的流域特性,因此水文预报精度逐渐下降,需要开发研制适应新变化的新模型,并对软件进行升级改造。 建设和管理是水电厂水情自动测报系统与水库自动调度系统发挥效益的两个重要环节,管理好一个测报系统比建设一个测报系统更难。这需要对工作的极度负责和长久的毅力。目前多数单位都重视测报系统的管理和维护工作,对人员进行了科学的培训,改变了以前的老办法,但仍有少数单位存在疏松管理的现象,像责任制不清晰,技术人员技术水平不过关。致使系统运行的水平和效益情况差别较大。
三﹑解决方案
(1)建章立规,依法管理,健全制度,规范数据格式,更好地发挥测报系统的作用。在加快水电厂自动化系统建设的同时也要加强建设管理工作。一些尚处在初中级阶段的单位,应结合现实生产的要求,加快建设步伐,改良技术,尽早建立高科技现代化,自动化系统。并在建设过程中,按照国家技术要求,加强过程建设管理,以使水调自动化系统的功能更加符合生产运行的要求,满足水电厂安全生产的要求,并尽早结束发展不平衡的局面,全面提高水库调度工作的水平。
(2)加大科技投入,改良旧技术。改善设备不足、技术落后、软件落后、洪水预报精度偏低等问题, 要针对存在的问题,逐一研究,认真对待,实事求是地研究整改措施,使其重新充满活力,更好地服务于当代的水电厂系统。加强水文预报模型的研究,提高水文预报的精度, 因地制宜,适应一些水域的新特性。根据新的特点研制新的模型,不在考经验来应对新的情况因此加强水预报技的研究,特别针对长时间内的水文预报模型技术的研究,力争在预报模型上取得成功,研制出实用的模型,以适应新时期水电厂发展对水文预报工作的要求。
(3)提高技术员的技术和素质,技术人员的技术与素质,关系到真个测报,调度,维护,和采集的准确性。所以各单位要着重加强对相关技术人员的专业培训和职业素养,保证系统的安全正常运行,也保证系统维护和工作人员的相对稳定,对水情测报系统和水调自动系统的专业知识进行宣传讲解,更好地为水电厂生产服务。安排好水调自动化系统的安全工作这关系到整个水电厂运行的正常基础,各单位要严格按照国家颁布的《水电厂水情自动测报系统管理办法》,进行统一管理统一规划,解决好水调自动化系统安全精确运行
4﹑结语
本文通过论述了现代水电厂水情自动测报与水库的自动调度现状及所面临的问题后,进行了进一步的分析研究解决办法。现在是互联网、通讯时代,依靠以前的老方法、老经验是无法准确的预测的,只有不断的创新新技术,不断的研发新软件,不断的加强改善管理思维,才能为水电厂的安全运行提供科学的依据和正确的测报调度。
参考文献
[1] 裴哲义,纪昌明.中国水库优化调度的成就与展望,《水电电动化与大坝监测》,2011,6,20.
[2] 黄小锋,纪昌明,黄海涛,郑江涛.新形势下的水库调度自动化系统建设,《水力发电》,2010,1,12.
[3] 王德宽,孙增义,王桂平,张建明.水电厂自动化技术三十年回顾与展望,《水电厂自动化》,2008,9,15.
[4] 王南山,江口水电厂水情自动测报系统设计与应用,《江西电力》,2013,6,25
关键词:水电厂、自动测报、水库、调度自动化
引言
水电厂水情自动测报是系统在我国开始于70年代中期,80一90年代获得较快的发展,现如今水电厂广泛应用了这一高科技技术,节省了人力、劳力。这些系统的采用对实现防洪、供水、发电等方面起到了至关重要的作用、 拉动了社会、经济效益。是一个集现代通信服务、计算机技术、水文和遥测等先进科学技术于一体的现代高科技产物,自动测报系统能快速、准确采集处理水情信息,为水库联机工作,水库调度提供了基础资料。与此相关的水库调度自动化系统的一个重要组成部分,它集水库调度专业知识、自动化设备与网络通讯技术等多专业为一体,该系统基于对历史资料的收集整理和水电厂流域的水文、气象和水库运行信息的及时准确的获取,进行在线水文预报和水务综合管理等,为防洪、发电等决策提供了可靠地科学数据依据。下文结合本厂已建设系统就水电厂水情自动测报与自动调度的基本理念进行论述。
一﹑水电厂水情自动测报与水库调度自动化的运行状况
我厂的水情测报系统始建于90年代,历经数次升级改造,由初期的卫星及特高频通信方式升级为目前稳定可靠、运维方便及费用相对低廉的GSM通信方式,不需缴纳昂贵的卫星通信费和建设、维护中继站,基本在影响我厂水库来水的干流、支流建设了水文测点并采用双中心站接受互为备用的方式使之更稳定。水情自动测报系统它是将通讯器、测控、计算机信息技术、水文测验和专业知识等多学科集为一体的现代高科技系统,搜集了水电厂覆盖范围之内的水文,气象等信息,为水库的正确调度提供了科学依据和信息。在我国水电厂水情自动测报系统是在上世纪70年代末80年代初期,开始初步涉及发展建设的,80-90年代取得了优越的成绩,今日我国的水情自测系统达到了前所未有的发展成果。普及了先进技术与科学的管理方式,目前我国多半水电厂都建立了水情测报系统,并成为水文探测、电力生产过程中的重要环节,在安全、经济方面发挥着巨大的作用。
水库自动调度系统,这个水电厂运行的一个重要组成部分。它是一套与水库运行有关的监视、预报、调度和管理系统。该系统依靠水情测报系统先进的采集和传输技术,及时准确地获取流域的水文和水库运行信息,利用数据库管理技术,进行优化调度、水务综合管理、水文预报等,依据相关数学模型和大型数据库进行水务计算和处理,迅速提供包括防洪和发电在内的综合调度决策方案,是水库防洪及优化调度的重要工具。我国首家用自动调度系统的是湖北黄龙滩水电厂,当时这家水电厂引进了洪水测报系统后,影响了全国的水电厂,因此国家才大力开展了水库调度自动化系统建设。我厂自建设水库自动调度系统后,保证了在经济安全要求下的调度水库的发电、防洪等事务,实现水库的合理、科学调度,提高了电厂的经济效益。到目前为止,水利部门建立了全国水库群防洪系统,电力部门已经建立了国调、 网调、 省调和厂调四级水库调度自动化体系。水库调自动化系统的建成投运,准确的为水库调度提供了及时准确的信息。也使全网范围内的水库梯级优化调度及水火电优化调度成为可能。
二、水电厂水情自动测报与水库调度自动化的影响作用
水电厂水情自动测报系统与水库调动自动化系统的建立,突破了以前手工操作的局限性。基本上实现了水电厂水情自动测报,监视、处理和分析。极大的帮助了水电厂能及时、准确的了解流域水情信息,在全国水电厂系统网络中,实现了统一调度的可能。实践证明,水情自动测报及电网水调自动化系统在保证水电厂防洪安全、保证电网安全经济运行以及增发水电方面发挥了重要作用,具有显著的经济效益和良好的社会效益。
每年都会有洪水自然灾害,长江、黄河的汛期已经延续了几千年,新中国建立以来,国家在水利建设方面花了大力气,下了大功夫,才慢慢的赢得了今天的局面。四川、湖南、河北、广东等地方属于水患多发地,每年都会有不同程度的水患灾害,比如在上世纪末发生在白山的特大洪水,白山地区水库当时的最大容量是16 350 m3/s。特大洪水的袭来导致地方通信中断,人工无法报告水情,但自动测报系统的运行正常,在此发挥了关键性作用,为白山等地的水库调度,提供了及时的第一消息,水库调度赢得了第一时间的主动权,充分发挥了水电厂水情自动测报与水库调度自动化系统的作用。
三、水电厂水情自动测报与水库调度自动化存在的问题
(一)建设发展不平衡,有东西、南北的差距比较大。目前, 全国大多中大型水电厂都已建成水调自动化系统并且投入使用,在水电领域取得了丰硕的成绩。但是从全国范围来讲,水调自动化系统的建设发展很不平衡,在东北地区南方等地区,水调自动化系统在原有的基础山进行了全新的改善,是自动水调系统的先进性推上了新的高点;而另一些地区的水调自动化系统建设工作还处在初级阶段,一定程度上影响了水电调度工作的质量和效率。并且系统软件开发与系统建设没有接轨。
(二)设备老化,软件与设备不搭配。水情自动测报系统经历了30年的发展历程,水电厂水情自动测报和水库自动调度方面获得了很大的成功,并在水电厂防洪渡汛及经济调度方面发挥了积极有效的作用。但是并不是全国所有的水电厂都采用了现代高科技,在一些贫困地区,水电厂还是以初期投运设备软件为主,以前的旧设备,只能完成日常水务管理功能,更高的作业要求无法完成,虽然经过不断完善,大部分水调自动化系统具备了一定的高级应用功能,但就整体而言,应用软件的开发相对落后,配套的设备软件还在研发阶段。水调自动化系统运行的高级应用软件由各家教育机构或专业性公司研制,各有特点,各有优劣,没有形成标准、专业、通用的系列产品。就软件很容易出现死机、存贮困难、数据处理功能差等问题从而影响系统的正常稳定的运行 。 (三)旧的水文预报模型和旧的管理方式,以前的预报模型基本上都是经验型,这个模型结构复杂,精确度不高,不能因地制宜,多靠经验为主。但是很多时候因为地势不同,海拔不同,河流等环境的特性不同,经验型的模型很难率定出正确的科学依据从而提供精确的数据。随着时间的推移,那些建立较早的模型已经很难适应发生了新变化的流域特性,因此水文预报精度逐渐下降,需要开发研制适应新变化的新模型,并对软件进行升级改造。 建设和管理是水电厂水情自动测报系统与水库自动调度系统发挥效益的两个重要环节,管理好一个测报系统比建设一个测报系统更难。这需要对工作的极度负责和长久的毅力。目前多数单位都重视测报系统的管理和维护工作,对人员进行了科学的培训,改变了以前的老办法,但仍有少数单位存在疏松管理的现象,像责任制不清晰,技术人员技术水平不过关。致使系统运行的水平和效益情况差别较大。
三﹑解决方案
(1)建章立规,依法管理,健全制度,规范数据格式,更好地发挥测报系统的作用。在加快水电厂自动化系统建设的同时也要加强建设管理工作。一些尚处在初中级阶段的单位,应结合现实生产的要求,加快建设步伐,改良技术,尽早建立高科技现代化,自动化系统。并在建设过程中,按照国家技术要求,加强过程建设管理,以使水调自动化系统的功能更加符合生产运行的要求,满足水电厂安全生产的要求,并尽早结束发展不平衡的局面,全面提高水库调度工作的水平。
(2)加大科技投入,改良旧技术。改善设备不足、技术落后、软件落后、洪水预报精度偏低等问题, 要针对存在的问题,逐一研究,认真对待,实事求是地研究整改措施,使其重新充满活力,更好地服务于当代的水电厂系统。加强水文预报模型的研究,提高水文预报的精度, 因地制宜,适应一些水域的新特性。根据新的特点研制新的模型,不在考经验来应对新的情况因此加强水预报技的研究,特别针对长时间内的水文预报模型技术的研究,力争在预报模型上取得成功,研制出实用的模型,以适应新时期水电厂发展对水文预报工作的要求。
(3)提高技术员的技术和素质,技术人员的技术与素质,关系到真个测报,调度,维护,和采集的准确性。所以各单位要着重加强对相关技术人员的专业培训和职业素养,保证系统的安全正常运行,也保证系统维护和工作人员的相对稳定,对水情测报系统和水调自动系统的专业知识进行宣传讲解,更好地为水电厂生产服务。安排好水调自动化系统的安全工作这关系到整个水电厂运行的正常基础,各单位要严格按照国家颁布的《水电厂水情自动测报系统管理办法》,进行统一管理统一规划,解决好水调自动化系统安全精确运行
4﹑结语
本文通过论述了现代水电厂水情自动测报与水库的自动调度现状及所面临的问题后,进行了进一步的分析研究解决办法。现在是互联网、通讯时代,依靠以前的老方法、老经验是无法准确的预测的,只有不断的创新新技术,不断的研发新软件,不断的加强改善管理思维,才能为水电厂的安全运行提供科学的依据和正确的测报调度。
参考文献
[1] 裴哲义,纪昌明.中国水库优化调度的成就与展望,《水电电动化与大坝监测》,2011,6,20.
[2] 黄小锋,纪昌明,黄海涛,郑江涛.新形势下的水库调度自动化系统建设,《水力发电》,2010,1,12.
[3] 王德宽,孙增义,王桂平,张建明.水电厂自动化技术三十年回顾与展望,《水电厂自动化》,2008,9,15.
[4] 王南山,江口水电厂水情自动测报系统设计与应用,《江西电力》,2013,6,25