特高压输电网络和IT网络造特色智能电网

3 江河之上，璀璨明珠

水，最古老的能源之一，也是最早用来发电的能源之一。水电是最具规模发展的清洁可再生能源，在维护国家能源安全、优化能源结构、保障电力供给、提高供电质量、减少污染物排放、保护生态环境、发展区域经济等方面，水电具有不可替代的作用。我国水能资源得天独厚，总量居世界第一;从2004年起水电装机容量就雄居世界首位。那奔腾不息的江河世世代代造福人类，而耸立在江河上的大坝犹如一座座丰碑，铭记中国水电建设的辉煌。

福建水口水电厂装机容量140万千瓦，是国家“七五”期间兴建的华东地区最大的常规水电厂，工程概算总投资85亿元。截止2008年年底，累计发电788亿千瓦时，创产值213.6亿元，为推动福建电力发展、服务海西经济区建设做出了巨大贡献。

3.1水电厂智能化

3.1.1 持续改进，不断提升装备能力，夯实安全生产基础

投产初期，水口水电工程遗留的缺陷比较多，经逐年大修、技改和科技投入，提高了设备健康水平，运行环境明显改善，高可靠性、高自动化程度、少维护、少干预的现代化装备水平初具规模。

本着优质、先进、求实的原则，大胆地选用国内外先进成熟的设备和新技术。充分发挥、利用科研机构和高等院校的技术优势，以多种形式加快先进技术的应用。设备更新改造与整治完善并举，坚持安全性和可靠性第一、先进性和实用性相结合的原则(优化配置)，不断提高设备健康水平和电厂综合自动化水平。投产12年期间，水口水电厂共投入科技、技改两项费用愈4亿元。

3.1.2 总结经验，积极推行无人值班，开创水电厂现代化管理模式

水口水电厂运行管理模式走过了从“分散值班”到“集中值班”、“机电合一”、“无人值班”(少人值守)的发展之路。

投产发电以来，电厂依靠科技进步，对机电设备进行了大量有针对性的改造和完善，全厂设备可靠性和综合自动化水平有很大提高。计算机监控系统基本满足了电厂运行和电网调度的要求;大坝自动观测系统、水情自动测报与水库调度自动化系统以及工业电视监视系统都比较完善;水电厂管理信息系统已实用化;对设备状态监测、诊断与状态检修也有一定的实践和探索，这些都为“无人值班”(少人值守)打下了良好的基础，同时在人员培训和管理制度建设方面也取得了显著的成效。2000年5月，水口水电厂通过国家电力公司“无人值班”(少人值守)验收。在实现“无人值班”(少人值守)近10年的基础上，进一步实现水电厂无人值班的各项要求，开创常规水电厂无人值班的现代化管理新模式。

3.1.3 在线监测，逐步开展设备状态检修，提高水电厂综合实力

水口水电厂率先应用在线监测技术，已达12年之久。产学研联合构建的PSTA2003状态监测与诊断分析系统，以实用性和先进性为基本设计思想，以技术创新为手段，侧重工程实际和降低对使用者的专业能力要求，针对现场需求，全新设计了软件模块和用户功能界面。PSTA2003系统的建立和成功应用，为状态监测行业和水电机组的状态检修工作，提供一个更完善和简捷的实现思路，其强大的网络化结构和自动状态报告制作能力也为状态监测系统的实用化指明了设计方向。

必须总结经验，充分利用监测设备和诊断技术，收集和积累设备的状态信息进行系统分析、诊断，结合设备实际情况，科学合理地制定检修计划，以提高设备安全性、可用性、经济性，进一步提高水电厂运行检修的综合管理水平。

3.2 开源节流

智能电厂的首要作用是节能。创建“能效机组”，促进节能工作。通过节水多发电，包括水库汛限水位动态控制、按最大出力运行等先进技术，以及采取各种节能措施降低厂用电率，以其多发的或节省的电能“计算”为该虚拟机组的发电量。

水口水电厂水能利用提高率多年平均为14%，即每年节能电量约6.5亿千瓦时。其次，7台20万千瓦机组按最大出力(23万千瓦)运行，可增容15%，年增发电量约2亿千瓦时。这不仅能充分利用水能资源，增加发电效益，而且能提高系统调峰、调频和事故备用容量。再者，基于全厂电能集中管理系统，搞好电量平衡，促进节电降耗工作，采取一些综合措施后，主变压器冷却器的节能效果初见端倪。

3.3 水电厂仿真系统

水口水电厂仿真系统的研究开发，始于二十世纪末，应用于二十一世纪初。该系统是目前国内水电厂唯一建设的仿真系统。除了满足深层次的培训要求，实现水电站的全范围仿真和高效的全工况培训，又可以在一定程度上作为原型运行状态的参照，为电厂的安全经济运行服务，还将拓展为大型水电厂仿真培训中心。

系统具有以下主要特点：

a.逼真度。采用动态数学模型，计及水轮发电机组及其调速器、励磁调节器的实际参数和惯性环节，按照传递函数以不同的阶次构成描述系统机电过程的精确数学模型，可以计算各种运行状态下引水系统、机组系统的实时物理参数，逼真地反映受到各种大小干扰后的过渡过程，全面仿真电站运行中的系统状态。

b.实时性。在各种运行状态下，从仪表或显示器上观察到的全部操作或故障(事故)的响应时间，与原型系统同样行为的时间相一致。

c.鲁棒性。仿真系统的拓扑变化，停、送电部分的不同，以至电力系统的解列不会影响仿真机运行的连续性，不会中途中断，更不需要重新启动;故障设置不以必须恢复至正常工况为前提，即使所仿真的系统崩溃也不会造成“死机”。

4 工业化融合信息化

电力工业是一个技术密集型、资金密集型的行业。欲赶上和达到世界发达国家电力工业的现代化水平，必须通过电力行业信息化应用水平，提升我国电力企业产业水平。在电力生产、经营管理和服务用户的各个领域，实施电力行业信息化发展战略，把信息技术和理念密切地与电力工业结合起来，实现信息化与工业化的融合。

4.1 电力信息化

电力信息化是利用现代信息技术对传统电力工业的生产过程、管理流程以及企业经营和服务方式等进行技术改造、流程优化和管理方式的现代化改造的过程。其主要任务是：建设信息网络、开发利用企业信息资源，改造生产工艺和提升电力工业现代化技术水平，改进企业管理流程、提高企业管理水平和领导决策能力，降低企业经营和生产成本、提高企业经济效益，提高企业对社会的服务水平和质量，提高企业市场竞争力和国际竞争力。通过信息化，推动电力企业的现代管理水平和现代技术水平的提升，使企业在技术装备和管理水平达到国际先进、国内领先的水平，建立“数字化电厂”、“数字化电网”和“信息化企业”。

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