电站群远方“调控一体化”控制系统

巨型水电站和大型梯级水电站群一般位于水量丰沛，具有一定落差，水电资源丰富的地区。因其总装机容量大，对电网的安全稳定运行十分关键，此前运行方式多限于调度的层面，而全厂生产过程的监视、事故处理以及大部分主辅设备的控制操作仍由现场运行人员完成。

随着水利水电调控技术的不断进步，梯级水电站的智慧化也水平越来越高，对信息传递速度、调度控制响应的实时性提出了更高的要求。梯级水电站群“调控一体化”的管理构想也应运而生。

“调控一体化”是实现梯级水电站、水利枢纽防洪、发电、航运综合优化调度，提高水电站安全运行管理水平和综合效益的重要举措。大型梯级集控中心所辖电站规模庞大，系统地位突出。辖区电站装机容量巨大，电站的安全、稳定运行电网的稳定，系统地位十分重要。与传统梯调系统相比，新一代梯级水库群一体化调控系统在协同优化、数据传输、决策调度、故障诊断等智能化的功能提出了更高的要求。

中水科技依托30多年水电监控领域行业经验，深入研究了巨型梯级水电站及水利枢纽“调控一体化”远程控制运行面临的高可靠、高实时、海量数据的采集、传输与处理等问题，以及复杂防洪、航运、发电约束条件下梯级水电站如何运行与控制，开发了面向调控一体化的H9000水电智能监控平台。

1、突破与创新

本技术成果以安全、可靠、高效为目标，采用理论分析、模拟测试和真机验证相结合的方法，提出了梯级水电站“调控一体化”运行模式、控制系统架构及控制方法，首创了无主从、广域分层分布、多重不对称冗余等高可靠性控制系统架构；提出了复杂运行边界条件下梯级水电站远程安全运行与控制的理论和方法，有效解决了水电站发电运行工况剧烈变化对下游航运安全影响的难题。

2、技术指标

发电控制：实现水利枢纽远程实时发电控制；

水库调度：实现与水库运行有关的监视、预报、调度和管理；

闸门控制：实现闸门实时远程控制；

船闸控制：实现船闸实时远程控制；

泵站控制：实现泵站实时远程控制；

测点规模：30万以上；

一体化平台：多自动化应用一体化平台集成。

3、目录与应用领域

本技术成果目标是实现梯级水电站、水利枢纽防洪、发电、航运综合优化调度，提高水电站安全运行管理水平和综合效益。应用领域包括梯级水库调度远程及本地控制、水电站发电远程及本地控制、泵站闸门远程及本地控制。该成果被选入水利部2020年度成熟适用水利科技成果，列入2020年度成熟适用水利科技成果推广清单。

案例1：三峡水利枢纽工程。2007年起使用该系统实现三峡电站自动化调度控制，首次实现巨型电站控制系统国产化。

▲ 三峡调控信息综合展示界面 

案例2：溪—向成都调控中心。在成都实现远程调度控制溪洛渡、向家坝梯级电站枢纽，两座巨型电站的发电控制、闸门调度操作均在成都完成，系统调度控制总装机20260MW，经济效益过亿元。

▲溪—向成都调控中心项目

该项成果获得2016年度水力发电科学技术一等奖。

案例3：乌-白昆明调控中心。在昆明实现远程调度控制乌东德、白鹤滩梯级电站枢纽，两座巨型电站的发电控制、闸门调度操作均在昆明远程完成，系统调度控制总装机26200MW，该调控中心控制装机容量为目前世界最大梯级控制中心。

▲乌-白昆明调度中心乌东德水电站水情预报界面

▲乌-白昆明调度中心梯级调度监控界面

▲乌-白昆明调控中心项目

案例4：三峡-葛洲坝梯级调度中心。为了实现对三峡-葛洲坝梯级电站的集中监控及管理，在三峡-葛洲坝梯级电站上层建设有三峡梯级电调监控系统。

三峡-葛洲坝梯级下设三峡左岸电站、三峡右岸电站、三峡右三电站、三峡电源电站、葛洲坝大江电站和葛洲坝二江电站，其中三峡左岸电站、三峡右岸电站、三峡右三电站接受国调的调度，三峡电源电站和葛洲坝大江电站接受湖北省调的调度，葛洲坝二江电站接受华中网调的调度，葛洲坝电站的0号机组接受宜昌地调的调度。

▲ 三峡-金沙江梯级电站电力外送图

▲三峡-葛洲坝梯级调控一体化系统界面

▲ 系统软件结构图