简要信息
【获奖类型】应用一等奖
【任务来源】横向合同
【课题编号】ZSZ04JK12
【课题起止时间】2004年6月～2007年6月
【完成单位】中水科技
【主要完成人】王德宽、王峥瀛、张 毅、周 民、梅 林、王桂平、王香玲、冯 迅、龚传利、张玉平
立项背景
根据黄河上游龙～青段梯级电站的开发和综合利用要求，随着流域梯级水电站计算机监控系统、水情自动测报系统和水调自动化系统的实施和技术发展，黄河上游水电开发有限责任公司决定设立流域梯级集控中心，开发建设流域梯级水电站调度自动化系统，实现所属梯级水电站的远方集中监视和控制，流域梯级水电资源的优化控制管理，提高公司自动化运行管理水平。
经过市场公开招投标，黄河上游水电开发有限责任公司于2004年6月3日与我单位签订了黄河上游梯级水电站电调自动化系统合同，委托我单位完成系统设计、软件开发、设备制造和系统集成、现场安装调试投运及验收、培训、技术服务和工程管理等，实现各个梯级水电站的远方集中监视和控制，并实现黄河上游梯级水电站的统一联合调度，最终实现水电站的“无人值班”（少人值守）控制目标。
研究内容
（1）系统总体结构
系统主要包括以下几个部分：数据通信/采集子系统、数据管理子系统、人机联系子系统、安全防护子系统、WEB子系统和SCADA/应用子系统等。
（2）系统网络结构
该系统网络结构以100M/1000M快速以太网/千兆为主，由四个局域网区组成，分别是电调自动化系统主干网络区、水调自动化系统网络区、调度生产管理系统网络区及站级/上级调度接入二级网络区。在梯调系统与WEB系统、厂站接入系统、水调系统的接入点，均采取了安全防御措施。
根据电力系统二次安全防护的要求，系统划分为三个安全分区：安全I区、安全II区和安全III区。
（3）系统软件结构
黄河上游梯级水电站集控中心电调自动化系统的体系由硬件平台、支撑平台、应用软件三层构架构成。其中支撑平台由通用支撑平台、数据支撑平台、应用支撑平台构成。
系统硬件平台采用HP alpha 64位服务器，辅助工作站选用HP 32位服务器或工作站。支撑平台采用True64 Unix及WINDOWS 2000系统，历史数据库支撑系统采用Oracle 9i企业版，应用软件采用中国水利水电科学研究院研制开发的H9000CAS系统。
监控系统软件包括三大部分，即基础软件、应用软件以及工具软件。
（4） 系统主要功能
系统主要功能为实现黄河上游梯级所属梯级水电站数据的采集、监视和控制(SCADA)、人机接口、控制闭锁库、综合计算、经济调度（ED）、梯级自动发电控制（AGC）、自动电压调整(AVC)、远方维护和诊断、历史数据存储、分析、报表和WEB等功能，实现梯级水电站的集中监控。近期实现水电站的“无人值班”（少人值守），最终实现黄河上游梯级水电站的统一联合优化调度。
本系统的控制层次包括调度远方/集控/站调/现地。控制权限按现地优先的原则设计。目前集控中心的控制功能主要有：机组启/停，机组有功、无功功率调整，断路器投/切和其他设备的有关控制等。
创新点
（1）在国内首次实现特大型长距离分布梯级水电站群的集中实时监控。
（2）系统信息量大，实时性好，通信可靠。
（3）首次实现大型梯级水电站电调自动化系统与水电站首台机组发电同步投入运行，黄河上游梯级水电站电调自动化系统2004年8月底与公伯峡水电站首台机组发电同步投入运行。
（4）高效的历史数据存储系统，保证了生产数据的可靠性、实时性、完整性。
（5）系统设计最大程度体现了可靠、安全、高效和充分利用网络资源。
（6）交互式图形开发支持技术，全鼠标驱动，面向目标操作，所见即所得，简洁直观的人机界面设计，使系统的人机界面大大地简化，简单易学，安全可靠。
（7）系统中集成了专门为黄河上游梯级电站而开发的自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)以及经济调度(ED)软件。
（8）配备了国内独具特色操作控制闭锁数据库功能及联锁操作指导工具软件，确保了监控系统的控制安全可靠性，防止误操作。
（9）本系统根据梯级水电厂运行管理的特点，提供了完善的控制权和操作授权管理功能，解决了大型梯级水电厂计算机监控系统的安全管理问题。
应用前景及社会经济效益
该系统的技术已成功推广应用到其他梯级水电站电调自动化系统工程中。
直接经济效益：实现集中控制，减少现场值班人员，按每电站减少现场值班人员10人计算，可减少开支350万元。同时，梯级集控中心调度自动化系统提高了梯级电站经济运行水平，每年增发电量约0.5%，约合人民币1600万元。
社会效益：梯级集控中心调度自动化系统提高了梯级防洪调度水平，进一步保证下游防洪安全，同时通过提高发电调度水平，对提高电能质量，保证电网安全也发挥了积极作用。
黄河上游梯级集控中心电调自动化系统中心站系统结构图
黄河上游梯级集控中心实时数据发布系统
中国水利水电科学研究院