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摘要：随着我国经济建设的快速发展，计算机技术以及自动化技术得到了迅速的发展，计算机监系统也已经被广泛的应用于水电站系统，计算机可以用来监视和控制整个水电站的运行，并且正在逐步的取代常规的机组控制装置。本文首先分析了水电站计算机监控系统的作用，并对水电站计算机控制系统及其应用进行了探讨。
关键词：水电站；计算机监控系统；应用
在我国随着电能的需求量不断加大，以及国家对环保电力的支持，水电站机组的容量的不断增加，可靠的计算机监控系统将为水电站机组的安全经济运行提供必要的支持，并将在水电站的不断发展中起到举足轻重的作用。
1水电站计算机监控系统的构成
水电站计算机监控是指通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监测、控制、调节和保护。水电站计算机监控系统一般采用分层分布式系统结构，整个系统可以分为电站控制层、现地控制层及网络层设备。在站控层及网络失效的情况下，现地层设备仍可以独立运行，这样增加了水电站设备运行的可靠性。
2水电站计算机监控系统的目的和作用
水电站计算机监控的目的就是通过采集并处理水电站各种设备的信息，实现自动监视、控制、调节、保护，使水轮发电机组所发出的电能的质量得到保证，从而保证水电站水轮发电机组稳定、安全、可靠运行，保证水电站所在区域及地区电网稳定、安全运行，加快水电站机组调节速度及整个电站故障处理速度，使水电站优化运行得以实现。
水电站监控系统的作用主要表现在以下几个方面：
2.1节省人力资源
通过计算机监控系统上位机画面对整个电站的监视，从而大量减少了现场运行人员的巡视次数及时间。由于计算机监控系统均带有报表制作打印功能，从而将现场运行人员从人力制作报表中解放出来，以便处理其它问题。计算机监控系统的历史存储功能，能够将现场的运行数据及运行趋势图按照时间进行压缩存储，从而现场运行人员能够方便快捷的查询历史告警及事件的相关信息。
2.2提高水电站设备、电网运行的可靠、稳定性
计算机监控系统能快速、精准地反映水电站各设备运行的状态和参数，通过设备运行的状态和参数来判断是否正常运行，当设备处于非正常运行情况下时，控制系统将自动发出告警信号以引起操作人员的注意或处理；当水电站设备的运行出现故障时，自动控制系统能及时停机，从而避免了故障的进一步扩大，以造成水电站设备的损坏，同时保证了水电站设备运行的可靠性和电网运行的稳定性。当设备处于正常可靠运行的情况下时，计算机监控系统能自动控制发电机的电压幅值和频率大小，根据电力系统调度的基本要求，实现发、供、用电的平衡调节，进而使水电站发出的电能的质量和电网运行的稳定性得到保障。
2.3操作的简易可靠性
计算机系统正在逐渐成为水电站自动化管理系统的核心，用于水情测报、水工建筑物的监测，其可靠性也越来越受关注。随着社会的发展以及用户的增多，监控系统的硬件复杂程度也在不断的增加。再加上，随着系统功能要求的不断扩展，软件开发的规模也在逐渐增大，这样看来，软件的可靠性也就必然的成为了决定系统可靠性的关键因素。
2.4加快水电站控制、调节过程
计算监控系统被运用于水电站，可加快水电站、机组的调节过程。水电站采用计算机监控系统的逻辑顺序控制和调节规律、计算机硬件和软件构成，计算机监控系统可根据预设的逻辑控制顺序和调节规律，快速完成各个环节的检查复核，大大加快了控制调节的过程，实现水电站、机组的控制调节。
3水电站计算机监控系统的结构与应用
3.1水电站计算机监控系统的结构模式
3.1.1功能分散式监控系统
功能分散式监控系统的主要特征是功能分散，能让控制系统实现功能、负载、危险、地域分散等功能。能按不同的系统功能设立多套相应的设备，这些设备能独立完成各自的功能。
3.1.2集中式监控系统
集中式监控系统是对整个水电站的运行进行集中监视与控制。所有的操作及控制命令都由计算机发出，并进行水电站的信息处理，由此可见，计算机一旦发生故障，则整个系统陷入瘫痪。目前，该模式已不在大、中型水电站中采用。但对于在机组容量小、机组数量少、送变电设备较少、主接线简单的小型水电站，该结构模式应作为参考模式，可节省投资。
3.1.3分层分布式监控系统
分布式监控系统的主要特征是控制对象分散，以控制对象为单元设置多套相应装置，形成控制单元，完成控制对象的数据采集和处理等。该监控方式与电厂分层控制结合应用，形成水电厂分层、分布式控制系统。其特点：用户的可移植性；应用软件的可移植性；不同系统之间的相互操作性。最大优势是系统扩展、升级更新方便，具有开放性，可保护用户的利益。这种模式已广泛应用于在国内外水电厂。
3.2水电站计算机监控系统的应用
水电站计算机监控系统一般按照计算机的作用、系统结构、配置、控制的层次、功能与操作方式进行分类。大、中、小型水电站计算机监控系统的类型包括：以计算机为主、常规设备为辅的监控系统，简称CBSC方式；以计算机为辅、常规设备为主的监控系统，简称CASC方式；以简单的计算机监控与常规设备双重设置方式，简称CCSC方式；取消常规设备的全计算机控制方式。其中CCSC方式的两种控制系统可独立运行，结构较复杂，价格较高，优点是两套系统互为备用，可以切换，可靠性高。而取消常规设备的全计算机控制方式实际上是CBSC的延伸，要求进一步提高计算机系统的冗余度和可靠性，投资较大,应用前景佳。
3.2.1大、中型水电站计算机监控系统的应用
就大、中型水电站而言，计算机监控系统的层次结构通常分：梯级调度中心层、站级监控层和现地控制层。其监控系统设计的基本技术原则：现场监控设备应具备可用性、可扩展性、可维护性等特点，数据精度及事件响应指标需满足电力系统的规定，达到电站实际安全生产的要求；应采用双网冗余技术，以提高系统的可靠性；分散设备故障风险，以确保设备的安全运行；降低误操作风险；系统供电可靠。
3.2.2小型水电站计算机监控系统的应用
小型水电站计算机监控系统的应用原则是：以安全、可靠性为主、经济、实用性相结合，力争提高系统的响应速度、可扩展性、可适应性，实现水电站的优化运行，减少操作人员，降低运行费用，使水电站实现远程控制操作，实现无人或少人值守。
4结语
随着计算机和控制系统软硬件、网络技术、通信技术、自动化控制技术等各方面的迅猛发展，再加上我国水电站建设中所积累的经验，使得水电站计算机监控系统具备了高度的可靠性、自治性、开放性。尤其近几年各种新技术、新器件、新理论的出现和计算机网络、通信技术的飞速发展，必将为计算机监控技术提供更广阔的天地。计算机的监控系统可以实现“无人值班”（少人值守），其本身具备一定的人机界面、防误操作的措施以及处理事故的能力。监控系统除了具备现场的各种监视、操作以及控制等相应功能，还具备可与远程控制系统进行通信的能力。因此，计算机监控系统在水电站中的应用对于保障电站的安全、稳定的运行，及对于电网与电力系统的安全运行有着极其重要的作用。
参考文献
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