碧口水库调度自动化系统

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1、碧口水库调度自动化系统大唐碧口水力发电厂李海洲摘要：本文介绍了碧口水电厂水调自动化系统建设的方案、总体框架和功能，对水库调度业务相关联的各个子系统作了详细阐述，说明系统投入试运行以来基本稳定，运行情况良好，并提出开展白龙江流域水库梯级调度自动化系统建设是一项具有重要意义的工作。关键词：流域；水库调度；自动化系统；梯级1引言碧口水电厂位于甘肃省文县碧口镇以上三公里处的白龙江上，装机容量3×100MW，大坝为壤土心墙土石混合坝，最大坝高105.3m，水库控制流域面积26000km2,多年设计平均流量为275m3/s，为一季调节水

2、库。该电站已运行三十余年，水库淤积趋于平衡，库容小，调节能力差，加之电站枢纽地处川西北暴雨边缘，流域内山高谷深，落差大，汇流快，洪水陡涨陡落，对水库防汛及大坝够成较大威胁。为了发挥水库综合效益，充分利用水资源，1994年就建设了当时国内最先进的短波、超短波混合组网的水情遥测系统。但由于系统投用时间较长总体性能下降，尤其是系统的主要设备在运行中逐渐暴露出较多问题，对系统的可靠运行带来重大隐患。同时由于支流白水江汉坪嘴电站2005年投运后，使碧口水库洪水汇流特性发生改变，洪水预报方案及洪水预报调度软件需作相应调整。为了充分利用水

3、资源，确保碧口水库的防汛度汛安全及发挥水库综合效益，同时提高电厂自动化管理水平，2005年11月碧口水电厂启动了水情测报系统改造及水调自动化系统的建设工作，并充分考虑库区上游已建成的汉坪嘴电站、在建苗家坝电站和下游即将发电的麒麟寺电站等以后的功能扩展，预留了系统的数据接口，为白龙江流域水电梯级调度自动化系统建设与发展积极筹备。2改造方案我们从经济性、可靠性、实用性几方面考虑，对系统改造制定了如下方案：1）对水情测报系统原有设备进行整体更换，测站采用北斗卫星、手机短信、超短波通信方式进行组网，并扩建测站，在上游白水江汉坪嘴电站

4、增设上、下游测站，下游麒麟寺水电站布设4个遥测站，建成规模1：15的水情测报系统。1）对水情测报及水调应用软件进行升级换代，中心站组建水调局域网络，将机组实时信息、闸门实时信息接入水情实时监测系统，实现水务计算自动化，并将水情测报系统、气象卫星云图接收系统、洪水预报调度系统、水务综合计算系统、水调信息上传系统集成为一个网络系统即水调自动化系统平台。3总体构架及功能碧口水库调度自动化系统是以水情自动测报、气象卫星云图、洪水预报调度和水务综合管理为中心，充分考虑麒麟寺、苗家坝等梯级水电建设，并预留其系统以后功能扩展而建立的水调自

5、动化系统平台。系统网络结构如图所示。水调自动化系统网络拓扑图3.1总体功能碧口水库调度自动化系统的总体功能是：采用现代先进的计算机及通信技术，及时和准确地采集本流域雨情、水情、水库运行、电站运行和气象等信息；对碧口水库进行水文预报，并制定水库调度方案；对水库运行进行水务综合管理，从而实现流域电站安全度汛和水资源的综合利用，充分发挥水库调度的优势，提高水电运营效益。3.2总体结构碧口水调自动化系统中心站是基于开放系统互连（OSI）结构，能很好地满足系统维护、扩容和升级等方面的要求。中心站服务器及通信（包括内部通信和外部系统通信

6、）基于广泛采用的国际和工作标准，系统采用网络结构，计算机间采用标准的局域网（LAN）连接，按功能模块分配工作站和服务器。系统采用模块化设计，使用标准的产品和接口，遵循国际通用的软件、硬件标准；使用标准的工具箱，以提高系统软硬件的相互独立程度，还建立了各种不同用途的系统日志，方便故障查询及日常运行管理。采用Windows2000操作系统局域网络结构，构成功能分布开放的系统，并对中心站数据库服务器采用双机冗余配置，主服务器将处理完的数据同步到备用服务器，以提高系统可靠性。采用客户/服务器（C/S）与浏览器/服务器（B/S）相结合

7、的模式，实现与厂内MIS系统、闸门监控、机组监控和电网水调自动化系统的互联，实现信息传输、共享；网络设计具有良好的可扩展性，网络设备可方便的通过添加模块，增加远程端口和本地端口，以适应系统规模不断扩大，为接入新的系统提供网络接口。所有人机工作站支持各种功能的操作界面。4水库调度自动化系统平台4.1水情遥测系统系统由南京水利水文自动化研究所和电厂技术人员共同研制，在原有水情自动测报系统基础上，于2006年4月中旬开始对系统的中心站、遥测站进行技术改造，6月份投入试运行。测站采用北斗星卫星通信、手机短信、超短波混合组网方式。其中

8、，文县、武都、草坝、汉坪嘴等卫星测站增设手机短信冗余通道，增加汉坪嘴电站上、下游遥测站，对下游建设的麒麟寺水电站扩建4个站点，组成总体规模1：15水情遥测系统。系统水文站7个，雨量站5个，水位站3个，中心站1个，实现了流域水情数据的自动采集、传输、接收与处理、显示、建立数据库、形成各种水情