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摘要：随着科学技术的快速发展，目前我国中小型水电站逐渐实现了少人值班的管理模式，但是并没有完全意义上的实现无人值班运行模式。通过对计算机监控技术、网络通讯技术等的利用，结合中小型水电站运行模式，不斷提高设备运行能力以及自动化水平，对以往落后的运行模式进行优化完善，争取早日实现无人值班。本文对完全无人值班自动化系统进行了概述，并对实现措施进行了分析。
关键词：中小型水电站；完全无人值班；系统设计
就现状来看我国大部分中小型水电站都实现了计算机监控与保护，随着新型技术的应用，水电站的运行管理逐渐实现了自动化模式。虽然现在水电站运行模式实现了少人值班，但是距离完全无人值班模式还存在一定的距离，目前只是就少数的水电站进行无人值班模式的试点。为提高中小型水电站技术水平，改善水电站运行管理模式，需要更进一步的研究完全无人值班管理模式，实现对水电站的远程监控，达到遥测、遥调、遥控等目的。
一、完全无人值班运行模式研究
计算机网路技术在中小型水电站中的应用，使得大部分中小型水电站已经实现了综合自动化系统管理，并逐渐向完全无人值班自动化系统方向发展，对提高水电站管理效率具有重要意义。在水电站实现综合自动化系统以后，大部分中小型水电站已经实现了少人值班运行模式，并且随着网络通信技术以及计算机监控技术在水电站管理中的应用，以及水电站设备性能质量的不断提高，在加上管理理念的改变，为完全无人值班模式的研究以及实现提供了更为良好的环境。虽然我国水电站运行管理取得了一定的成就，但是与国外发达国家相比仍具备一定的差距，为了对我国水电站管理用人多、效率低现状进行个改善，需要更为全面深入的对完全无人值班运行模式进行研究，通过遥感、遥测以及遥控等来完成对水电站系统的管理，提高管理效率。
二、完全无人值班运行模式建立要求
想要在中小型水电站管理过程中实现完全无人值班运行模式，在模式建设时必须要具备性能优良的一次设备、合理设计的二次设备，以及相应的管理制度与专业管理人员，想要提高效率，所有条件缺一不可。在设计完全无人值班水电站自动控制系统上时，应加强对几个方面的重视。第一，应确定安全可靠的设计原则，保证完全无人值班水电站能够顺利运行，针对此在关键部分可以选择双重冗余设计。第二，计算机监控系统应该选择双网结构，并以分层分布开放式结构，来确定能够满足系统安全性、可靠性以及经济性等方面的妖气，在保证管理系统功能齐全的基础上，不断提高技术的有效性。第三，通过水电站水量来确定编程控制器PLC，可以选择2个以太网通讯模块的PLC，如果系统具有更高的要求，则PLC可以选择用双电源、双CPU、双通讯模块的配置。第四，系统通讯通道可以选择用双网结构，并且可以架设2根单模光缆来提高系统的可靠性，一般情况不推荐用1根光缆中选用不同光纤的结构[1]。第五，在建立完完全无人值班运行模式后，上位机的结构不应再放在计算机桌上的计算机系统，应选择用嵌入式工控机为主机，并且将以太网交换机、光端机等安装在屏柜上，组成能够运动的监控屏。
对于不同规模的水电站，在设计完全无人值班运行系统时，应结合实际情况来选择结构设计，一般情况下对于单机容量在10000kW以下的为小型水电站；单机容量在10000kW以上的为中型水电站；而容量为400V电压的水电站则为微型水电站。不同类型的水电站对系统建设的要求不同，在设计系统时应以实际需求为标准。
三、完全无人值班运行模式实现措施
1.性能优良的一次设备
一次设备包括的发电机、水轮机、断路器、主变压器以及高压配电装置等设备，必须要是国家评级的一类设备，机组的进水阀、事故闸门以及快速闸门等应尽量选择用PLC自动控制。系统设计需要保证所选设备运行的可靠性，能够保证机组、输水管以及建筑物的安全，并且在此基础上能够顺利将消息传运到远程监控中心。一般情况下厂用电源可以选择2台电变压器，其中1台主要由系统供电，而零1台则主要由本站完成供电，以此来组成双电源供电模式。双电源模式的设计，可以将两个电源作为相互的备用设备，并且能够完成自动投切，保证主电源消失以及设备故障时能够及时完成备用电源的供电[2]。
2.合理设计二次设备
（1）完全无人值班水电站网络系统结构
一方面，对于单机容量在10000kW以上的中型水电站，因为其容量比较大，并且整个水电站对社会经济以及人们生活都有着密切的联系，为保证水电站能够正常运行，在进行系统结构设计时，可以选择用双星型以太网或者环形以太网结构。而通讯方面则可以选择用双光纤通道。另一面，对于单机容量在10000kW以下的小型水电站，因为容量相对较小，为了实现系统结构设计的经济型，可以选择用单星型以太网结构，如果业主要求比较高，则可以选择用双星型以太网结构。对于通讯方面，则完全以工程建设的实际需求来确定，一般情况下可以选择用双通讯通道，如果要选用单通讯通道则必须要保证通讯的可靠性能够满足工程建设需求。
（2）远程监控设计
一方面，对于中型水电站来说，调度系统以及远程监控设计比较复杂，如果为梯度开发的水电站，需要组成水电站无人值班梯级调度系统，并要保证监控网运行的可靠性与稳定性。监控系统的设计可以选择双星型以太网或者环形以太网，以水电站运行规模为基础，配置工作站、视频工作站以及各种服务器等，一般情况下可以选择用LED显示屏或者是DLP数字拼接墙等。另外应该选择用2根光纤通讯通道来保证通讯的可靠性。另一方面，对于小型水电站监控系统的设计，为了实现经济性原则，可以选择双以太网或者单环形以太网组成，并以水电站实际需求配置相关设备，同样选择用2根光纤通讯通道，或者是在保证通讯可靠性的情况下选择其他通道[3]。
（3）通讯通道设计
第一，光纤通讯。具有容量大、可靠性高、速率快以及传输距离远等优点，为通讯通道设计首选。第二，GPRS以及3G网。用户可以结合实际需求租用的中国移动网络，可以节省通讯通道建设费用。一般情况下用户应根据所需的带宽租用通讯通道，通用费用以流量计费，其中GPRS与3G相比，3G传播速度更快，可以完成数据与图像的传播。第三，无线扩频。如果水电站地理位置比较开阔，客户可以选择自行购买无线扩频装置，架设无线电通讯通道。此种方式可以完成数据与图像的传输，具有可靠性高。抗电磁干扰强以及误码率低等优点。
3.制度与人员管理
为保证完全无人值班运行模式的实现，还需要建立完善管理制度，例如确定调度监控中心值班制度、设备退出运行作隔离、安全措施操作与监护制度、应急处置制度以及厂房、厂区设备卫生清洁制度等。另外，还需要提高管理人员专业素质，对其进行专业培训，帮助其不断更新专业知识结构，保证员工能够满足多种工作要求，在管理好水电站的同时，熟练掌握完全无人值班水电站技术，真正实现完全无人值班运行模式[4]。
结束语：
完全无人值班模式的实现对提高水电站管理效率具有重要意义，必须要加强对此方面的管理，结合水电站运行特点，确定系统模式建立的要点以及要求，从多个方面进行分析，争取不断提高水电站管理效率。
参考文献：
[1] 杨健，郭策.浅谈水利设施中电气自动化的应用[J].中国新技术新产品.2012，（04）：15-16
[2] 邓明敏.水电厂通信设备监控系统建设及应用[J].科技资讯.2012，（08）：32-33
[3] 何峰.计算机自动化技术在水电站的应用研究[J].信息系统工程.2012，（05）：14-15
[4] 卢任文.中小型水电站完全无人值班自动化系统在赵家垭水电站的应用[J].小水电.2011，（01）：21-22
关键词：中小型水电站；完全无人值班；系统设计
就现状来看我国大部分中小型水电站都实现了计算机监控与保护，随着新型技术的应用，水电站的运行管理逐渐实现了自动化模式。虽然现在水电站运行模式实现了少人值班，但是距离完全无人值班模式还存在一定的距离，目前只是就少数的水电站进行无人值班模式的试点。为提高中小型水电站技术水平，改善水电站运行管理模式，需要更进一步的研究完全无人值班管理模式，实现对水电站的远程监控，达到遥测、遥调、遥控等目的。
一、完全无人值班运行模式研究
计算机网路技术在中小型水电站中的应用，使得大部分中小型水电站已经实现了综合自动化系统管理，并逐渐向完全无人值班自动化系统方向发展，对提高水电站管理效率具有重要意义。在水电站实现综合自动化系统以后，大部分中小型水电站已经实现了少人值班运行模式，并且随着网络通信技术以及计算机监控技术在水电站管理中的应用，以及水电站设备性能质量的不断提高，在加上管理理念的改变，为完全无人值班模式的研究以及实现提供了更为良好的环境。虽然我国水电站运行管理取得了一定的成就，但是与国外发达国家相比仍具备一定的差距，为了对我国水电站管理用人多、效率低现状进行个改善，需要更为全面深入的对完全无人值班运行模式进行研究，通过遥感、遥测以及遥控等来完成对水电站系统的管理，提高管理效率。
二、完全无人值班运行模式建立要求
想要在中小型水电站管理过程中实现完全无人值班运行模式，在模式建设时必须要具备性能优良的一次设备、合理设计的二次设备，以及相应的管理制度与专业管理人员，想要提高效率，所有条件缺一不可。在设计完全无人值班水电站自动控制系统上时，应加强对几个方面的重视。第一，应确定安全可靠的设计原则，保证完全无人值班水电站能够顺利运行，针对此在关键部分可以选择双重冗余设计。第二，计算机监控系统应该选择双网结构，并以分层分布开放式结构，来确定能够满足系统安全性、可靠性以及经济性等方面的妖气，在保证管理系统功能齐全的基础上，不断提高技术的有效性。第三，通过水电站水量来确定编程控制器PLC，可以选择2个以太网通讯模块的PLC，如果系统具有更高的要求，则PLC可以选择用双电源、双CPU、双通讯模块的配置。第四，系统通讯通道可以选择用双网结构，并且可以架设2根单模光缆来提高系统的可靠性，一般情况不推荐用1根光缆中选用不同光纤的结构[1]。第五，在建立完完全无人值班运行模式后，上位机的结构不应再放在计算机桌上的计算机系统，应选择用嵌入式工控机为主机，并且将以太网交换机、光端机等安装在屏柜上，组成能够运动的监控屏。
对于不同规模的水电站，在设计完全无人值班运行系统时，应结合实际情况来选择结构设计，一般情况下对于单机容量在10000kW以下的为小型水电站；单机容量在10000kW以上的为中型水电站；而容量为400V电压的水电站则为微型水电站。不同类型的水电站对系统建设的要求不同，在设计系统时应以实际需求为标准。
三、完全无人值班运行模式实现措施
1.性能优良的一次设备
一次设备包括的发电机、水轮机、断路器、主变压器以及高压配电装置等设备，必须要是国家评级的一类设备，机组的进水阀、事故闸门以及快速闸门等应尽量选择用PLC自动控制。系统设计需要保证所选设备运行的可靠性，能够保证机组、输水管以及建筑物的安全，并且在此基础上能够顺利将消息传运到远程监控中心。一般情况下厂用电源可以选择2台电变压器，其中1台主要由系统供电，而零1台则主要由本站完成供电，以此来组成双电源供电模式。双电源模式的设计，可以将两个电源作为相互的备用设备，并且能够完成自动投切，保证主电源消失以及设备故障时能够及时完成备用电源的供电[2]。
2.合理设计二次设备
（1）完全无人值班水电站网络系统结构
一方面，对于单机容量在10000kW以上的中型水电站，因为其容量比较大，并且整个水电站对社会经济以及人们生活都有着密切的联系，为保证水电站能够正常运行，在进行系统结构设计时，可以选择用双星型以太网或者环形以太网结构。而通讯方面则可以选择用双光纤通道。另一面，对于单机容量在10000kW以下的小型水电站，因为容量相对较小，为了实现系统结构设计的经济型，可以选择用单星型以太网结构，如果业主要求比较高，则可以选择用双星型以太网结构。对于通讯方面，则完全以工程建设的实际需求来确定，一般情况下可以选择用双通讯通道，如果要选用单通讯通道则必须要保证通讯的可靠性能够满足工程建设需求。
（2）远程监控设计
一方面，对于中型水电站来说，调度系统以及远程监控设计比较复杂，如果为梯度开发的水电站，需要组成水电站无人值班梯级调度系统，并要保证监控网运行的可靠性与稳定性。监控系统的设计可以选择双星型以太网或者环形以太网，以水电站运行规模为基础，配置工作站、视频工作站以及各种服务器等，一般情况下可以选择用LED显示屏或者是DLP数字拼接墙等。另外应该选择用2根光纤通讯通道来保证通讯的可靠性。另一方面，对于小型水电站监控系统的设计，为了实现经济性原则，可以选择双以太网或者单环形以太网组成，并以水电站实际需求配置相关设备，同样选择用2根光纤通讯通道，或者是在保证通讯可靠性的情况下选择其他通道[3]。
（3）通讯通道设计
第一，光纤通讯。具有容量大、可靠性高、速率快以及传输距离远等优点，为通讯通道设计首选。第二，GPRS以及3G网。用户可以结合实际需求租用的中国移动网络，可以节省通讯通道建设费用。一般情况下用户应根据所需的带宽租用通讯通道，通用费用以流量计费，其中GPRS与3G相比，3G传播速度更快，可以完成数据与图像的传播。第三，无线扩频。如果水电站地理位置比较开阔，客户可以选择自行购买无线扩频装置，架设无线电通讯通道。此种方式可以完成数据与图像的传输，具有可靠性高。抗电磁干扰强以及误码率低等优点。
3.制度与人员管理
为保证完全无人值班运行模式的实现，还需要建立完善管理制度，例如确定调度监控中心值班制度、设备退出运行作隔离、安全措施操作与监护制度、应急处置制度以及厂房、厂区设备卫生清洁制度等。另外，还需要提高管理人员专业素质，对其进行专业培训，帮助其不断更新专业知识结构，保证员工能够满足多种工作要求，在管理好水电站的同时，熟练掌握完全无人值班水电站技术，真正实现完全无人值班运行模式[4]。
结束语：
完全无人值班模式的实现对提高水电站管理效率具有重要意义，必须要加强对此方面的管理，结合水电站运行特点，确定系统模式建立的要点以及要求，从多个方面进行分析，争取不断提高水电站管理效率。
参考文献：
[1] 杨健，郭策.浅谈水利设施中电气自动化的应用[J].中国新技术新产品.2012，（04）：15-16
[2] 邓明敏.水电厂通信设备监控系统建设及应用[J].科技资讯.2012，（08）：32-33
[3] 何峰.计算机自动化技术在水电站的应用研究[J].信息系统工程.2012，（05）：14-15
[4] 卢任文.中小型水电站完全无人值班自动化系统在赵家垭水电站的应用[J].小水电.2011，（01）：21-22