河北省农村水电无人值班技术推广应用与分析
2007-10-19 15:11:30 来源：
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电力18讯： 1 无人值班技术推广应用现状
1.1 基本情况：
河北省水电资源理论蕴藏量304万kw，技术可开发量156万kw，截止2005年底，全省开发水电206座，装机容量33.94万kw，占可开发量的 22% 。扣除电力系统管理的岗南、黄壁庄、王快和岳城4座水电站，全省水利系统管理的农村水电站为202座，装机容量24.38万kw，年平均发电量为4.5亿kw.h。在8个市具备水电开发条件的42个山区县中，有 36个县开发建设了水电，其中16个县为革命老区县、22个县为国家和省重点扶持的贫困县、4个县为少数民族自治县。水电农村电气化县建设，对直接服务“三农”、建设新农村具有显著的作用。
1.2 现状
河北省无人值班技术发展到今天，主要经历了三个阶段：第一阶段为90年代中期以前，不存在微机监测与控制设备，基本上是传统的机械电磁分离技术；第二阶段是90年代中后期，全省从1995年开始，选择已经运行多年、在省内装机容量较大、具有一定代表性的三座电站进行了微机监测改造的试点，即原省引滦局南观水电站、省石津灌区田庄水电站和邯郸市东武仕水电站。其目的是模仿大中型水电站已经实践的微机监测监控模式，结合各自电站的特点，改造并安装微机监测设备，用以实现电站所有电气量、开关量、主接线参数以及水轮发电机组各个部件温度等工作状况的适时监测，为运行人员运行操作提供依据和帮助。其中，南观水电站的监测系统一直运行到2005年，直到因计算机主机被烧坏才停止使用；第三阶段从1998年开始至今,张家口市响水铺水电站在全省率先采用了加拿大生产的无人值班设备，该电站装机容量2000kw（4×500 kw）,设计水头21.5 m,引用流量10.5m3/s，设计年发电量705万kw.h ,1998 年8月开工建设，1999年10月建成投产发电，经过7年的运行，情况良好。自此以后，省桃林口水库水电厂、张家口市赵家蓬区圣佛堂水电站、省引岗渠首水电站、遵化黎河三级水电站等相继推广使用该项技术，目前全省采用这项新技术的水电站已达16座，其中在建8座。
改革开放以来，特别是近几年，河北省农村水电无人值班技术发展非常快，新技术、新设备、新材料、新工艺不断推广和应用，使农村水电站的安全性、可靠性、经济性有了较大提高。但总体上看，已经建成的水电站，存在设备陈旧、技术落后、效益低下等问题，造成了水资源的浪费，并给安全生产留下了隐患。老电站的技术改造任务还很艰巨，而老电站的技术改造量多面广，技术难度大，并且缺乏更新改造资金，是实现农村水电站技术现代化的主要难点和工作重点。
1.3 无人值班技术推广应用特点
（1）起步早，试点效果好。如响水铺水电站，早在1998年已经安装使用，全省最早的应用试点，对推动河北省应用该项技术起到了典型示范作用，吸引了省内以及周边省份到此参观学习；它所安装使用的加拿大Powerbase控制系统，是省内其他大部分水电站所效仿使用的控制系统，具有以下明显优点：可编程软件、模块化结构；功能齐全，能对全站设备进行控制、保护、测量和信号显示；傻瓜式运行，在自动状况下, 电站可根据前池水位按照优化出力的原则，完成自动开机、停机、同期并网运行和事故跳闸，做到无人值班；纯液压式调速控制器，无任何机械传动和反馈机构参与调节控制；可靠性高，每个电气模块均有独立的CPU和容错安全回路；性价比高，与常规设计的继电器型控制保护设备相比投资多30%左右，但按水位经济运行，使电站得到最大发电效益，无人或少人值班, 每年可节省运行费用。
（2）有特色，已在各种机型中应用。如承德市宽城县大桑园水电站为全国首例双挑水轮机组，由两台水轮机拖动一台发电机，该站所用自动化系统由三菱可编程序控制器（plc） 和人机界面（触摸屏）构成，并通过RS422全双工与上位机通信，同时采用三菱4AD模块进行模拟量高速采样。该站2003年试运行以来，效果良好，其监控系统仅更换了三次线路板，实际应用效果明显。
（3）民营投资者应用无人值班技术积极性很高。在民营投资兴建的保定市易县紫荆关六级、石家庄市平山县杨家桥以及大坪等水电站中采用了无人值班新技术，其中易县紫荆关六级水电站将在近日投产发电，是从厂房外观设计、隧洞、厂房施工到现代化新技术应用等各方面都具有代表意义的一座民营水电站。
（4）老电站改造使用无人值班技术有了新开端。在承德市围场县庙宫水电站的技术更新改造中，使用了微机监控设备，随着新机组设备改造一次到位，具备了无人值班、少人职守的条件，成为了河北省农村水电目前唯一通过技术更新改造实现无人值班技术的水电站。
（5）按照“无人值班、少人值守”运行模式确实减少了运行和检修人员。虽然各个电站拦蓄引水方式不同，但由于优化了设备配置取消副厂房，可一次性减少发电厂房建设投资约15%，并相应核减一线生产人员75%，有效地降低了运行成本和发电费用。例如响水铺水电站，装机容量2000 kw（4×500 kw ），按规程规定，机组单机≥500 kw ＜1000 kw 的常规控制<
1.1 基本情况：
河北省水电资源理论蕴藏量304万kw，技术可开发量156万kw，截止2005年底，全省开发水电206座，装机容量33.94万kw，占可开发量的 22% 。扣除电力系统管理的岗南、黄壁庄、王快和岳城4座水电站，全省水利系统管理的农村水电站为202座，装机容量24.38万kw，年平均发电量为4.5亿kw.h。在8个市具备水电开发条件的42个山区县中，有 36个县开发建设了水电，其中16个县为革命老区县、22个县为国家和省重点扶持的贫困县、4个县为少数民族自治县。水电农村电气化县建设，对直接服务“三农”、建设新农村具有显著的作用。
1.2 现状
河北省无人值班技术发展到今天，主要经历了三个阶段：第一阶段为90年代中期以前，不存在微机监测与控制设备，基本上是传统的机械电磁分离技术；第二阶段是90年代中后期，全省从1995年开始，选择已经运行多年、在省内装机容量较大、具有一定代表性的三座电站进行了微机监测改造的试点，即原省引滦局南观水电站、省石津灌区田庄水电站和邯郸市东武仕水电站。其目的是模仿大中型水电站已经实践的微机监测监控模式，结合各自电站的特点，改造并安装微机监测设备，用以实现电站所有电气量、开关量、主接线参数以及水轮发电机组各个部件温度等工作状况的适时监测，为运行人员运行操作提供依据和帮助。其中，南观水电站的监测系统一直运行到2005年，直到因计算机主机被烧坏才停止使用；第三阶段从1998年开始至今,张家口市响水铺水电站在全省率先采用了加拿大生产的无人值班设备，该电站装机容量2000kw（4×500 kw）,设计水头21.5 m,引用流量10.5m3/s，设计年发电量705万kw.h ,1998 年8月开工建设，1999年10月建成投产发电，经过7年的运行，情况良好。自此以后，省桃林口水库水电厂、张家口市赵家蓬区圣佛堂水电站、省引岗渠首水电站、遵化黎河三级水电站等相继推广使用该项技术，目前全省采用这项新技术的水电站已达16座，其中在建8座。
改革开放以来，特别是近几年，河北省农村水电无人值班技术发展非常快，新技术、新设备、新材料、新工艺不断推广和应用，使农村水电站的安全性、可靠性、经济性有了较大提高。但总体上看，已经建成的水电站，存在设备陈旧、技术落后、效益低下等问题，造成了水资源的浪费，并给安全生产留下了隐患。老电站的技术改造任务还很艰巨，而老电站的技术改造量多面广，技术难度大，并且缺乏更新改造资金，是实现农村水电站技术现代化的主要难点和工作重点。
1.3 无人值班技术推广应用特点
（1）起步早，试点效果好。如响水铺水电站，早在1998年已经安装使用，全省最早的应用试点，对推动河北省应用该项技术起到了典型示范作用，吸引了省内以及周边省份到此参观学习；它所安装使用的加拿大Powerbase控制系统，是省内其他大部分水电站所效仿使用的控制系统，具有以下明显优点：可编程软件、模块化结构；功能齐全，能对全站设备进行控制、保护、测量和信号显示；傻瓜式运行，在自动状况下, 电站可根据前池水位按照优化出力的原则，完成自动开机、停机、同期并网运行和事故跳闸，做到无人值班；纯液压式调速控制器，无任何机械传动和反馈机构参与调节控制；可靠性高，每个电气模块均有独立的CPU和容错安全回路；性价比高，与常规设计的继电器型控制保护设备相比投资多30%左右，但按水位经济运行，使电站得到最大发电效益，无人或少人值班, 每年可节省运行费用。
（2）有特色，已在各种机型中应用。如承德市宽城县大桑园水电站为全国首例双挑水轮机组，由两台水轮机拖动一台发电机，该站所用自动化系统由三菱可编程序控制器（plc） 和人机界面（触摸屏）构成，并通过RS422全双工与上位机通信，同时采用三菱4AD模块进行模拟量高速采样。该站2003年试运行以来，效果良好，其监控系统仅更换了三次线路板，实际应用效果明显。
（3）民营投资者应用无人值班技术积极性很高。在民营投资兴建的保定市易县紫荆关六级、石家庄市平山县杨家桥以及大坪等水电站中采用了无人值班新技术，其中易县紫荆关六级水电站将在近日投产发电，是从厂房外观设计、隧洞、厂房施工到现代化新技术应用等各方面都具有代表意义的一座民营水电站。
（4）老电站改造使用无人值班技术有了新开端。在承德市围场县庙宫水电站的技术更新改造中，使用了微机监控设备，随着新机组设备改造一次到位，具备了无人值班、少人职守的条件，成为了河北省农村水电目前唯一通过技术更新改造实现无人值班技术的水电站。
（5）按照“无人值班、少人值守”运行模式确实减少了运行和检修人员。虽然各个电站拦蓄引水方式不同，但由于优化了设备配置取消副厂房，可一次性减少发电厂房建设投资约15%，并相应核减一线生产人员75%，有效地降低了运行成本和发电费用。例如响水铺水电站，装机容量2000 kw（4×500 kw ），按规程规定，机组单机≥500 kw ＜1000 kw 的常规控制<
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