劉海濤

國網(wǎng)西藏電力有限公司日喀則發(fā)電公司 西藏日喀則 857000

隨著計算機通信技術(shù)的發(fā)展，水電廠各種儀表、設(shè)備和輔機系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化日趨完善，現(xiàn)地層設(shè)備的互聯(lián)方式也從以往的I/O通道發(fā)展到現(xiàn)在更多地采用通信方式互聯(lián)。目前大中型水電站已普遍采用了計算機監(jiān)控技術(shù)，該技術(shù)是水電站綜合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)。然而由于計算機監(jiān)控技術(shù)的實施需要一定的技術(shù)和資金的支持，小型水電站對該項技術(shù)的應(yīng)用則剛剛起步。因此，研究小型水電站電力通信自動化現(xiàn)狀問題具有超前意識，對之后通信自動化的發(fā)展有很強的指導(dǎo)意義。

1 小型水電站電力通信自動化設(shè)備分類

1.1 通信電源系統(tǒng)集中監(jiān)控結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）監(jiān)控中心功能。監(jiān)控中心由監(jiān)控主機組成，主要完成數(shù)據(jù)分析處理的功能，具有實時和歷史告警顯示與呼叫，電源遠(yuǎn)程控制，實時數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及報表打印等功能[1]。

（2）數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)功能。其主要功能是通過SDH傳輸系統(tǒng)可靠地將廠站各項數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心。

（3）廠站監(jiān)控功能。廠站配置有數(shù)據(jù)采集單元，采集單元采集各通信電源的實時數(shù)據(jù)送往監(jiān)控主機，接收和執(zhí)行處理來自監(jiān)控主機的控制命令并返回執(zhí)行操作。同時還有溫濕度系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、煙霧傳感系統(tǒng)聯(lián)動并將相關(guān)信息送至監(jiān)控中心。

圖1 大東江水電站電源集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

1.2 與微波相關(guān)的通信設(shè)備

與微波相關(guān)的通信設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)，但實際應(yīng)用過程中存在一定的局限性。換個角度來說，與微波相關(guān)的通信設(shè)備可以用改變頻率的方式接收和傳送信號，但不會處理信號。

1.3 與光纖相關(guān)的通信設(shè)備

（1）加大熔接技術(shù)的管理力度

在熔接管理的過程中，需加大技術(shù)管理力度，及時發(fā)現(xiàn)幾何尺寸問題或是材料質(zhì)量問題，創(chuàng)建合理的管理模式，滿足當(dāng)前的工作要求。一方面，在熔接管理工作中，需明確具體的技術(shù)特點，減少熔接損耗問題，提高整體工作效率與質(zhì)量，增強整體運行性能。另一方面，在管理工作中，需創(chuàng)建熔接技術(shù)的應(yīng)用模式，提升整體管理工作可靠性與有效性，加大整體管理工作力度，形成先進的技術(shù)體系與模式。

（2）邏輯方面的管理。

1）將 D+ 和 D- 變換為“或”門輸出 DOR1 和差分比較器輸出 RCV1。一雙可控三態(tài)緩沖器；2）通過控制端 EN 來控制邏輯“通”與“端”。當(dāng)EN=“0”時，DOR=DOR1、RCV=RCV1。而當(dāng) EN=“1”時，DOR 和 RCV 為高阻狀態(tài)。激光發(fā)射驅(qū)動電路；3）將 DOR和 RCV 轉(zhuǎn)換為三種激光強度（亮、半亮、暗）。

2 小型水電站電力通信自動化要點

2.1 串行通信

當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元和外圍系統(tǒng)及設(shè)備聯(lián)系的主要通信接口方式就是串行通信接口。除了要在主PLC控制器中直接接入?yún)⑴c控制的設(shè)備，一般需要將串口轉(zhuǎn)現(xiàn)場總線設(shè)備、嵌入式智能通信設(shè)備和通信工作站等配置在監(jiān)控系統(tǒng)中，這樣現(xiàn)場接入串行通信設(shè)備中就可以有8-16個串行口接入，監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就可以通過網(wǎng)絡(luò)接口來連接。當(dāng)前的小型水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)一般都沒有和現(xiàn)場的設(shè)備通信統(tǒng)一好規(guī)約，再加上各個生產(chǎn)廠家的規(guī)約不盡相同，因此很難在實際通信中實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，具有較大的工作量。

2.2 現(xiàn)場總線網(wǎng)

按照相關(guān)規(guī)定，現(xiàn)場總線屬于通信網(wǎng)絡(luò)，主要用來連接自動化系統(tǒng)和智能現(xiàn)場設(shè)備，它具備良好的雙分支結(jié)構(gòu)、雙向傳輸和數(shù)字式功能，總線式、多節(jié)點、雙向式是當(dāng)前全數(shù)字通信的關(guān)鍵標(biāo)志?，F(xiàn)場總線在當(dāng)前世界上約有40余種，并且每種總線的應(yīng)用雖然各不相同，但是它們卻在各個應(yīng)用領(lǐng)域中相互影響和滲透。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)與微機保護、故障錄波裝置的接口和通訊

監(jiān)控系統(tǒng)與微機保護、故障錄波裝置的接口目前也有兩種方式，一種是I/O開關(guān)接點方式將重要的信息接入監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元，另一種是通過通訊的方式上送更多的信息給監(jiān)控系統(tǒng)。一般與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口是串行端口的，其規(guī)約是IEC60870-5-103，微機保護、故障錄波裝置的通訊接口，從目前已運行的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的情況統(tǒng)計顯示，一般采用RS-232C或RS-485連接居多。對于計算機監(jiān)控系統(tǒng)和電站的正常運行，除必要的事故和故障信號外，大量的裝置內(nèi)部信息對于電站的運行值班人員來說是不必要的，主要是電站保護專責(zé)及事故分析時使用。目前的發(fā)展趨勢，監(jiān)控系統(tǒng)與微機保護、故障錄波裝置等單獨組網(wǎng)，設(shè)置電站保護專責(zé)終端或保護管理機，通過數(shù)據(jù)交換服務(wù)器實現(xiàn)電站內(nèi)的信息共享[2]。

2.4 增強對水電站電力通信自動化設(shè)備的智能控制程度

目前是一個信息爆炸的時代，人們獲取信息的手段逐漸多樣化，而電力行業(yè)應(yīng)朝著多樣化、靈活化方向發(fā)展。我國現(xiàn)階段的信息組成非常復(fù)雜，電力行業(yè)在今后的發(fā)展中應(yīng)合理篩選信息，從而改變信息的整體傳輸效率。通常情況下，信息傳輸過程中的常見形式主要包括文字、語音和圖片等。實際操作過程中，水電站電力通信自動化設(shè)備需要實現(xiàn)信息交換，并將數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一化。這個過程涉及到交換器的使用。同時，信號設(shè)備的選擇至關(guān)重要，需根據(jù)信號傳輸?shù)膶嶋H情況選擇設(shè)備。信號在信道中傳播時，會受到一些外界因素的干擾。因此，為滿足實際信息傳輸?shù)男枨?，電力企業(yè)建設(shè)通信傳輸信道時要進行調(diào)整，并完善網(wǎng)絡(luò)管理制度，進而提升數(shù)據(jù)傳輸效率和質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

小型水電站中已經(jīng)越來越多的應(yīng)用智能化和數(shù)字化設(shè)備，隨著迅速增加的水電站數(shù)字化設(shè)備互聯(lián)通信，通信互聯(lián)也完成了由現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸實現(xiàn)了智能、遠(yuǎn)程控制，我國監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展得到了有效推動。