智能化水电站建设的思考.pdf

第 3 4卷第 6期 2 o 1 0年 1 2月 2 0 日 水 电 自动 化 与 大 坝 监 测 hy d r o p o we r au t o ma t i o n a n d da m mo n i t o r i n g vo 1 3 4 no 6 de c 202 o1 o 智 能 化 水 电站 建 设 的 思 考 冯 汉夫 ，石 爽，马 琴 ，张 超 ，翟 莎 ( 中国水 电顾 问集 团西北勘测设 计研究 院，陕西省西安市 7 1 0 0 6 5 ) 摘要 ： 在 国 家电 网公 司智 能 电网建设 的统 一要 求 及规 划 下 ， 国 内传 统 水 电站 向智 能 化 水 电站 方 向 全 面发展 以适应 全新 电网的要 求将是 一 个 必然 的趋 势和 全新 的 目标 。 文 中从 设计 的 角度 重点 对 中 国智能化 水 电站 建设 的 、 自动 化 体 系结构 、 关键 技 术 、 制 约 条 件及 其 自身 特 点 等方 面进 行 了详 细的 分析 和 阐述 并提 出了对智 能 化水 电站 建设 的思路 。 关键 词 ：智 能 电 网；智 能化 水 电站 ；自动 化体 系结构 ；智 能控制 中心 ；i ec 6 1 8 5 0 ；数 字化 变 电站 ； 智 能 电子 装 置( i ed) 0 引 言 国家 电网公 司提 出 “ 发 展 以特 高压 电 网为 骨 干 网架 、 各 级 电 网协调 发展 的坚强 电 网为基 础 ， 以信 息 化 、 自动化 、 互 动化为 特征 ， 自主 创新 、 国际领 先 的坚 强 智能 电 网” ， 标 志 着 国 内智 能 电 网战 略 全 面 启 动 。 在 国家 电 网公 司有关 智 能 电网建 设规 划 的 3个 阶段 中明确提 出 2 0 1 5年 前 加 快 建设 “ 三 华 ” 特 高 压 同步 电网 ， 初 步形 成智 能 电 网运行 控 制和互 动 服务 体 系 ， 关键 技术 和装 备 实现 重 大 突破 和 广 泛 应 用 ( 全 面 建 设 阶段 ) ， 2 0 2 0年前 全 面建成 统一 的坚 强 智 能 电 网 ， 技 术 和 装 备 全 面 达 到 国 际 先 进 水 平 ( 引 领 提 升 阶 段 ) ， 这将 促使 国内智 能 电 网建 设 工作 进入 到 一个 全 面 、 深 化 的快 速车 道_ 】 。 智 能 电 网不 是 局 限 于二 次 自动 化 范 畴 的概 念 ， 更 不是 单一 设 备 的智 能化 。它 是涵 盖发 电 、 输 电 、 配 电 、 变 电、 用 电 、 调度 等 各个 环节 的完整 体 系 ， 是 涉及 互 联 网通 信 、 计 算 机 、 信 号 传 感 、 自动 控 制 、 电力 电 子 、 超 导材 料等 领 域 的新 技 术 在 输 配 电 系统 中应 用 的总 和 。智 能 电 网从 提 高 电 网整 体 性 能 、 节 省 总 体 成 本 出发 ， 将各 种新 技 术 与传 统 的输 配 电技 术 有 机 结 合 ， 电 网的构 成 、 运 行 控 制 与 管 理 方 式 、 系 统 性 能 以及所 提供 的服 务将 出现革命 性 的变化 。 水 电站作 为 电 网发 电 环节 的重 要 组 成 部分 ， 在 智 能 电网规 划 和发 展 的 统 一 要 求 下 ， 其 智 能 化 建 设 将是 今后 的主要 发展 方 向和全 新 的 目标 ， 同 时 ， 水 电 站智 能化 对 于水 电行 业建 设也 是 一项 刻不 容缓 的重 要工 作 。 在“ 智 能 电 网” 发 电 环 节 的 相 关 研 究 和 建 设 工 收 稿 日期 ：2 o 1 0 1 1 0 2；修 回 日期 ：2 0 1 0 1 1 2 o。 作 ， 比较注 重风 电 、 太 阳能 发 电 等 ， 对 水 电站 的智 能 化 建设 重视 不 够 。 目前 ， 国 内仅 在 东 北 电网 公 司 的 推 动下 在 白山 、 云 峰等 少 数 几 个 水 电站 的 改 造规 划 过 程 中进行 了初 步 的 尝试 性 探 索 工 作 。 目前 ， 智 能 化水 电站 的发展 现 状 给 水 电 工作 者 ， 尤其 是水 电站 设计 工 作者 带来 了很 大 的压 力和全 新 的挑 战 。 在 东 北 白山 发 电 厂 的智 能 化 水 电 站 改 造 工 程 中 ， 笔者 有幸 参 与 了 国 内对 “ 智 能 化 水 电站 ” 建 设 的 首次 系统 性 规 划设 计 的具 体 工 作 ， 对 “ 智 能 化 水 电 站” 有 了更加 深入 和全 面 的认识 ， 并 对 国 内现 阶段 智 能化 水 电站设 计 的一些 重 要 问题进 行 了一定 的思 考 和探 索 。 1 中国水 电站“ 智能化” 发展的 自身特点 中 国电科 院对 国 内智 能 电 网 的定 义 为 “ 以 特 高 压 电网为 骨干 网架 、 各 电压 等级 电 网协 调 发 展 的坚 强电网( 物理电网) 为基础 ， 将现代先进的传感测量 技 术 、 通信 技术 、 信 息 技 术 、 计 算 机 技 术 和 控 制技 术 与 物理 电 网高度 集 成 而 形 成 的新 型 电 网 ” 。一 定 程 度 上智 能 电 网可 以理解 为对 现有 电 网 、 变 电站 、 电源 点实现信息化 、 数字化 、 互 动化， 进一步对其 自动化 功能 进 行升 级 ， 使 其具 备 更 为先进 、 完 善 的 自动 预判 和快 速处 理 能力 ， 形 成 一 体 化 的 智 能调 度 和管 理 的 体 系 ， 为 电 网的更 加安 全 可靠 运行 提供保 证 。 现 阶段 国 内( 新建 的或 经过 改 造 的) 水 电站普 遍 按 “ 无 人值 班 ” ( 少 人 值 守 ) 的原 则 设 计 ， 国 内 自主 创 新 且具 备 国 际先进 水 平 的监 控 、 保 护 和 监 测 等 自动 化 系 统或 智 能 电子 装 置 ( i e d) 得 到 了广 泛 的应 用 。 水 电站 内普遍 采用 具备 分 布式功 能 的 自动化 系统或 i e d 自动监 测 、 控 制 、 保 护 和 管 理 ， 不 同 的 自动化 系 统 或 系统 内不 同 的 l e d 之 间 采 用 网络 或 现 场 总线 1 拉 电 囱 多 ,fi e与 夫 顿 皿 测 进行 通信 ， 已基本 实 现 电站 分 布式 信 息数 据 的交换 功能 ， 水 电站 计算 机监控 系统 中电脑值 班员 、 实 时历 史数据 库 、 智 能诊 断 等高 级技 术 的研 究 和实 际 应用 已取得 了较好 的成 果 ， 站 内部分 自动化 系统 ( 如工业 电视 、 水 情测报 、 枢纽 观 测 等 系统 ) 已基 本 全 面实 现 了信息化 和数字 化 的信 息 采 集 方式 ， 水 电站 整体 自 动化水平 已经达 到 或接 近 世 界 领先 水 平 ， 目前 国 内 部 分特大 型 或 基 础 条 件 较 好 的 水 电 站 已基 本 实 现 “ 关 门电站” 的运 行 、 管 理 模式 。这些 方 面 说 明现 阶 段 国内水 电站 已初 步具备 “ 智 能化 ” 的部分 特征和 特 点 ， 也 正是 国 内水 电站智 能化建设 的优 势基 础 。 国 内传 统水 电站相对 “ 智能 化水 电站” 目标也存 在一些 问题或 缺 陷 ： 不 同二次 系 统或 i e d 之 间信息 数据交 换 的通 信接 口和协 议 缺 乏标 准 性 和 规 范化 ， 尤其是 大量采 用现场 总线 通信方 式使得 电站 基础信 息 数据交 换效率 低下 ， 阻碍 了全厂 信息共 享化 、 网络 化 的进程 ； 二次 系统或 l e d的 系统 异构 问题 比较 突 出 ， 缺乏标 准 、 规 范 的统 一 建模 和 数 据定 义 ， 使 得 二 次 系统或 i e d之 间 的互 动化 实 现非 常 困难 ， 并 且 容 易导致 各种 “ 信息 孤 岛” 的 出现 ， 水 电站 内基 础 自动 化层采 集 的各 种信 息数据 在 向高 级应用 层进 行传递 以及高 级应用 层不 同应用 之间 的共享这 两个 方面也 存 在很 大障碍 ； 传统 水 电站 自动 化 系 统 的基 础信 息 层 仍然 是通过 采用大 量 电缆 进行模 拟量 和硬节 点采 集 的传 统方式 ， 造成 电厂 电缆敷 设 量 大 、 接线 复 杂 ， 影 响 了 自动化 系统 的整 体 可 靠性 ， 容 易 受 电磁 干 扰 和一 次设备 传输 过 电压 的 影 响 ， 存 在 二 次设 备 运 行 异常 、 继 电保 护误 动作 等方面 的隐患 ， 与智 能 电网的 信息 化 、 数字 化 、 网络 化 的 特征 差距 较大 ； 传 统 水 电 站 中对 经 济 优 化 、 自动 发 电控 制 ( a gc) 自动 电 压 控制 ( a vc ) 、 安 全运 行管 理 、 设 备 在 线诊 断 ( 预 警 和 预处理 ) 、 事 故 分 析 和 处 理 专 家 策 略 等 高 级 应 用 功 能 ， 主要 采用 以计算机 监控 系统 为核心 ， 协调其 他二 次 系统共 同完成 的实现 方 式 ， 受 制 于计 算 机监 控 系 统 自身 的局限性 和不 同系统 间信息 共享 和互动 化方 面的实 际困难 ， 高级 应 用 功能 综合 分 析 的全 面性 和 智 能决策控 制深 度 以及 实 际效 果 有 待进 一 步 提 高 ； 对于 传统水 电站 的改 造 而 言 ， 由 于互 操 作性 和 信 息 共享 程度不 够 ， 现 有 的水 电站 自动 化 系 统设 备 部 分 在更新 时需要 付 出很 大 的 附加 成 本 ， 往往 需 要 增加 协议转 换设备 ， 进行 现场调 试 ， 甚 至还 可能需要 更 改 自动化 系统 的数据 库 定 义并 进 行 相应 的试 验验 证 ， 采 用不 同厂家 的设备 更新时 则更加 困难 。这些 方面 正是 国内水 电站 向智 能化方 向发展 的实 际需求 。 9 一 从 上 述对 传 统 水 电站 特 点 的分析 可 以看 到 ， 经 过多 年 的建 设发 展 ， 国内水 电站 的 自动 化 水平 已经 发展 到一个 较高 的水 平 ， 同 时也存 在 一 些 固有 的 问 题 和 缺陷 。 国 内水 电行 业 长 期 坚 持 以“ 坚 强 ( 安 全 性 、 可靠 性 ) 、 优化 、 经济 、 高效 的水 电站运行 、 管理 方 式 ” 为发 展方 向和现 实 目标 ， 与 智能 电网 的总体要求 也是 完全 一致 的。 因此 ， 国 内智 能 水 电站 的建 设并 不需 要对 现行 水 电站 “ 无 人值 班 ” ( 少 人值 守 ) 设 计 、 运行 、 管理 模式 及其 发 展 方 向进 行 全 盘否 定 或 推倒 重来 ， 完全 可 以在 现有 水平 和模式 的基 础上 ， 以国 内 智能 电 网建 设 战略规 划 和 体 系要 求 为 导 向 ， 注重 新 理念 、 新技术 、 新 产 品 的应 用 ， 全 面完 善 和 优化 电站 自动化 系统 ， 提高 电站 供 电可 靠性 和供 电质量 ， 增 强 与 电网的互 动性 ， 优化 电站经 济运行 ， 提 高水资 源利 用 率 ， 节 能增 效 ， 实 现 电站先进 、 科学 的运行 、 管理 方 式 ， 最终 全面解 决传 统水 电站 固有 的问题和 缺陷 ， 建 设以“ 信息化、 自动化 、 互动化” 为主要特征的智能化 水 电站 。 相对于传统水 电站来说 ， 智能电网统一要求下 的“ 智 能化 水 电站” 在 以下几 个 主要 方 面将会 出现全 新 的转 型和 重大变 革 ： 1 ) 信 息 采 集 方式 全 面化 、 数 字 化 、 网络 化 的转 型 ， 为 电站上 层分 析和 功能控 制管理 系统 提供全 面 、 详尽以及标准化的基础信息数据。这是智能水电站 建 设 的基础环 节 。 2 ) 在 保 证 电站 各 自动 化 子 系 统 先 进 性 的 前 提 下 ， 对 各 系统提 出统 一 的系统建模 、 数据 定义 和标准 通信模 式 等要求 ， 构建 全厂 高速标 准 的网络 ， 实现各 系统 之间无 缝通 信 、 信 息数 据 完 全 共享 和 深 层次 的 互动性 ， 为 电站综 合 分 析 、 智 能决 策 、 调 度 管 理等 后 台高级 应用 功能 的实现 创造 良好 的环境 和条件 。这 是智能水 电站建设 的重要 条件 。 3 ) 智 能化 水 电站 的 自动化 体系结 构将发 生较 大 的变化 ， 电站将 形 成 以综 合 数 据信 息 共享 平 台和综 合 智能 决策管 理系 统为核 心 的高度集 成和一 体化 的 全 厂“ 智 能控制 中心” ( 将 取代 传 统 水 电站 以计 算 机 监控 系统 上位机 为核 心 的中控室集 控模 式 ) ， 实现 电 站统 一 、 整 体 、 科 学化 、 智能 化运行 管理模 式 ， 为 电站 优化 经济运 行 、 节 能增 效 、 安 全 生产 、 科 学 管 理提 供 有力保 障 。这是 智 能水 电站 建设 的核 心 内容 ， 也 是 现代化 水 电站 的发展趋 势 。 与欧 美不 同 ， 国 内 目前 智 能 电 网技 术 的开发 重 点 是在输 电侧 ， 目标 是 实 现 可再 生 能 源 大规 模 接入 下 的特 高压互联 大 电 网的安全稳 定运 行 。 目前有关 计 算机监控技术 冯 汉夫 ， 等智 能化水 电站建设 的思考 发 电侧尤 其 是水 电站 智 能化建 设 的指 导性 文 件非 常 匮 乏 。国 内专家 普遍 认 为智 能 电 网的实 现首 先是 实 现 电 网的数 字化 ， 重点 应 该是 变 电站 ， 从这 一 点上 讲 国内这几 年 的 以变 电 站 信 息化 、 数 字 化 建 设 为 核 心 的数 字化 变 电站 的 工程 试 点 ， 也 可 以看 做 是 智 能 电 网建 设 的早期 工作 和 基础 工作 。国 内大部 分 区域 电 网 已先后 展 开 了数字 化变 电站和 数字 化 电 网的建设 工作 ， 全 国 已建成 2 0 0多个 典 型数 字化 变 电站 ， 并取 一一一、 网 调 雹 得一 系列 相关 研 究及 应用 成果 。 水 电站智 能 化建 设 中数 字化水 电站也 必将是 早 期 工 作 和基础 工 作 的 重 点 ， 数 字 化 变 电站 的模 式 和 方案 将会 提供 借 鉴 性强 的工 程 实 践 范 例 ， 并 对 水 电 站智 能化 建设 整体 思 路提 供较 好 的指导 作用 。 2 智 能 化 水 电 站 自动 化 体 系结 构 的分 析 智能 化水 电站 自动 化 体系结 构 如 图 1 所 示 。 i e c ( i 6 e 。 c 87 6 。 1 。 8 5 0 3 (；1e c 16 1=8 5 0 ) ! i ! i ) i t 1一 l安全 隔离 措施 l l l 电厂企业信息 管 理系统 安全 隔离措施 开 关 站 l cu 厂控层 高速标准 以太子 网 0ec 61 8 5 0 保护信 息子站 蓁 ij萎 ii ii l i蓁 ii奏 il蓁 lj嘉 机 组 lcu 过程 i f i e c 6 1 8 5 o f过程层f 层 标 i l 单 元网 l 篓 固 田 团 困 太网 l 开关站现地设备l l 发变站现地设备l i 电 压互感器，电i i 电压互感器， 电i i 流互感器，智能l l 流互感器 ，智能i 一 次设备 l l 一次设备 公 用 lcu 7 ) f 删 “li l 岳 莩 l i i 莩 l l l i l i 莩 i l信息数据采 i i 壅茎量 过程层 f 单元网f 并 器 i 1 l熊 传传 砖传 感感 感感 器器 器器 过程层单 元网 通信 采集 设备 摄 摄 像 像 机 机 过程层单元 网 火 灾报警 系统测 点 通风f i 通风 设备l l 设备 图 l 智 能 化 水 电 站 自动 化 体 系结 构 以现 地设 备 ( 主 要 包 括 一 次 设 备 和 其他 机 电 设 备等 ) 智 能化 、 二 次设 备 网 络化 和互 动化 、 统 一 的 全 厂“ 智 能决 策 控制 中心 ” 等特 点 为 基 础 ， 智 能化 水 电 站整 体 自动化 体 系结 构与 传统 水 电站 比较 将发 生 显 著变化 ， 将 会 由传 统 的 以计 算 机监 控 系 统 为 中 心 对 电站其 他 分散 设置 的 自动 化系 统进 行集 中管理 的 松 散联合 方 式 ， 转 变 为 以电站 “ 智 能控 制 中心 ” ( 主要包 括 综合 数 据信 息共 享平 台和综 合智 能决 策 分析 管理 系统 ) 为核 心 的分 层 分 布 式 高 度集 成 和一 体 化 的体 系结构 。 水 情 数 据 分 水 情 数 据 分 站 奏 ll 薹 萋 大坝 监测 数据 分站 厂控 层子 网 大坝 监测 数据 分站 u u uu u u l 水情 水情 大坝 大坝 测点 测点监测 监溯 系统 系统 测点 测点 参 考典 型 数字 化变 电站 的体系 结构 可将 智能 化 水 电站 自动化 体 系划分 为 3层 ： 站控 层 、 单 元 层和 过 程 层 。同时 ， 按 照 不 同 功 能 或 区域 要 求 对 分 布 式 自 动 化 子 系统或 l e d进 行配 置 ， 各 子 系统 或 i e d之 间 具 备 实现层 深 次共 享和 互操 作 的能力 。 不 同于 典 型数 字化 变 电站 ， 由于水 电站 的 厂房 布 置各 异 、 设 备 种类 和 数量众 多 且分 散 ， 自动化 子 系 统 数量 较多 ， 因此不 同水 电站 层 次 的 具 体 划分 可 能 不 尽相 同 ， 并 不 存 在 标 准 的 层 次划 分 模 式 。过程 层 主要 指 各 自动化 子 系统 中数 据信 息采 集 、 处理 、 转发 层 阿 鲤 弊 电 自 与 夫 坝 监 测 的环 节 ， 其包 含 的设 备或 内容将 更多也 更分 散 ； 单元 层主要 指各 自动化 子 系 统数 据 分 析 、 处 理 、 存 储 、 转 发 以及 实现分 布功 能 的 环节 ； 站 控 层 即 为水 电 站综 合 数据 信息平 台和 综 合智 能 决 策 分析 管 理 系统 ， 对 传 统水 电站来说 ， 这 将 是一 个 全 新 的平 台和 统一 的 智 能决策管 理 中心 。 智能水 电站按 层次划 分设 置站控 层 网络和过 程 层 网络 ， 过 程层 网络 宜按 设 备性 质 和 地理 分 布 设 置 不 同的分布式 单元 子 网络 ， 当 电站 有 多个 分 站 或 系 统复杂 时可考 虑设 置 厂控 层 子 网 ， 所有 电站 网络均 为标准 的高速 以太 网 ( 如 i e c 6 1 8 5 0协议 ) 。 与 常规 水 电站 相 比 ， 单 元 层 的 自动化 子 系 统或 智 能设备 只是在 系 统建 模 、 数 据 定 义和 通 信模 型发 生 变化 ； 过 程层 的改变 较大 ， 由传统 的现地 机 电设 备 与 二次设 备之 间的 电缆 连接 ， 改变 为“ 新 型互 感器 + 合并 器” 、 “ 机 电设 备 +智 能终端 ” 与 二次设备 之 间光 纤连 接等方 式 ； 站 控层 则 需 要 一个 全 新构 建 的智 能 化 中心 决策分 析 、 控 制 、 管 理系统 和全 厂数据 信息共 享 的平 台 。 3 智能 化 水 电站 的 关键 技 术 目前 ， 智 能化 水 电站 的关键 技 术 主要 包括 以下 几个方 面 ： 1 ) 智能 控制 中心 智 能控 制 中心 建立在 综合数 据信 息共享 平 台和 综合智 能决策 分析 管理系 统 的基 础上 。它应 具备智 能型 、 高 度集成 、 一 体 化 以及 高 效等 特 点 ， 中心 系统 应 基于 i e c 6 1 8 5 0或 i e c 6 1 9 7 0等建立标 准统 一 的 数 据 总线 ， 规 范数 据访 问接 口， 提供 对实 时 历史 数 据库 、 关 系数据 库 、 文件 数据库 的统 一管理 。集成 不 同类 型 的监 控 、 调 度 和管 理 以及各 种 在 线 分析 与 智 能化 应用 功能 ， 不 同功能 服 务 利用 相 互 独立 完 整 的 功能组 件 ， 通 过 系 统 服 务 架 构 统 一 发 布 ， 利 用 多 类 型 、 多 功能 的应 用模 块 组 合 实现 智 能 化平 台 的业 务 支撑层 。 在 智能控 制 中心系统 中 ， 数 据管理 和分 区 、 安全 防护 、 软件 架构 、 多 功能 模 件 的集 成 和 管理 、 智 能 型 实用 的专 家系统 等方 面将是今 后研究 和发 展 的关 键 技术 。 2 ) 全站 高速 、 标 准 、 统一 的网络 基 于全 厂信息 数据信 息化 、 网络化 、 标 准化 的要 求 ， 构 建 全 厂 统 一 标 准 的 高 速 以 太 网 ( 基 于 i e c 6 1 8 5 0标准 ) 是智 能化水 电站建 设 的必然要 求 。 相 对 典 型数 字 化变 电站来 说 ， 为适 应 厂 房布 置 各异 、 设 备众 多且 分散 、 自动 化子 系统类 型和数量 较 多 的实 际特 点 ， 智 能 化水 电站 对其 网络 结 构 的要 求 将 更高 、 更复 杂 。网络 的结构形 式 、 适 用性 、 可靠性 、 安 全防 护分 区隔离 、 数 据 流 向管 理 等方 面将 是今 后 研究 的重 点 ， 其 中 ， 对 于过 程层 网络应根 据实 际状况 考虑 多种形 式共 存 的方案 。 3 ) 分 布式 自动化 子系统 或 l e d 的升级 在 保 证 各 分 布 式 自动 化 子 系 统 或 i e d 向先 进 性和智 能性 发展 的前 提 下 ， 对 水 电站 内各 分布 式 自 动化子 系统 或 l e d 进行 基 于 i e c 6 1 8 5 0标 准 的 系 统 建模 、 数据定 义 和标 准 通 信 接 口等 方 面 的升 级 换 代 ， 将是 智能化 水 电站 信 息 数据 高 度 共 享 和系 统 间 深层 次互 动 的前提 和基础 。 4 ) 智 能化要 求下 的监测 系统 真正 实 现水 电站设 备 状 态在 线监 测 的方式 ， 建 立完 善 的设 备实 时报警 、 在线 安全 评估 和分析 、 预警 控制 和预 防控制 等 功能 ， 为主 要设 备 状 态 监测 系 统 信息 真正进入 电厂实时 控制 和经济 优化 等决策层 面 做 出有 力 的保 证 。 智能 化 的设 备在 线状 态检测 系统将 与 电站水情 测报 系统 、 气象 预报 系统 、 枢 纽观 测系统 等一起 构成 智能 化水 电站智 能 决策 分 析 控 制 系统 的支撑 条 件 ， 在 良好 的调 度互 动接 口的前 提下 ， 为 电站 发挥 促 进 电 网安 全 、 提 高水 电站 经济效 益 、 提 高 防洪减灾 能力 以及提 高节 能减排 作用 提供保 证 。 4 智能化水 电站建设 的制约条件 现 阶段 存 在 以下 问 题 ， 将 影 响 到智 能化 水 电站 建设 的进 程 ： 1 ) 规 范 、 规 程 的缺 口 目前 智 能 化水 电站 的定 义 和要 求 比较模 糊 ， 国 内尚未 出现 相关 规范 、 规程 的指导 性文 件 ， 智能 化水 电站建 设 目前基本 处 于无章 可循 的局 面 。水 电行业 现行 的相关 标准 、 规 程 规范 文 件 存 在按 智 能 化水 电 站 的新 要求 和新模 式 进 行重 新 编 订 的 实际 需 求 ， 这 方 面 的工 作量 可 能会 很 大 ， 而 且 时 间相 当紧 迫 。现 阶段 数字 化变 电站 的 模式 是 个 较好 的借 鉴 模式 ， 但 具体 实 际执行过 程 中二者 可 比性 在一定 程度 和方 面 上不 够理 想 。 i e c 6 1 8 5 0作 为 智 能 电 网 重要 的标 准 体 系 ， 虽 然在 国 内数 字化 变 电站试 点 建设 中已得 到广泛 的应 用 ， 也正 在修 订原 有 变 电站 电力 系统 模 型 的基 础 上 计算机监控 技术 冯汉夫 ， 等智能化水 电站建 设的思考 向水 电 、 风能 、 太 阳能 、 配 电 以及 工业 控 制领 域拓 展 ， 但是 ， i e c 6 1 8 5 0针对 水 电站 的 内容 相对 较 少 ( 已颁 布 的仅 有 i e c 6 1 8 5 0 7 4 1 o部 分 ) ， 而且 i e c 6 1 8 5 0 在 水 电站 自动 化 系统 中 的实际 研发 和应 用 也相 对较 少 ， 一 些实 际 困难 和问题 并 未充 分显 现 和暴 露 ， 这 使 得 i e c 6 1 8 5 0在智 能水 电站建 设过 程 中 的实用性 和 适 用性 有待 考 证 。以 i e c 6 1 8 5 0为 重 点 对 象 ， 跟 踪 调 研 和分析 i ec 6 1 8 5 0， i ec 6 0 8 7 0以及 i e c 6 1 9 6 8 等系列 标 准在 智 能 电 网 中 的应 用 研 究 的进 展 情 况 ， 将 i e c 6 1 8 5 0和 i e c 6 0 8 7 0等标 准 有机 融合 后作 为 智能化水电站建设的基础标准体系也许是一个更好 的选择 。 2 ) 生产行业的支持力度 虽然 保 护 、 测 控 、 新 型互 感 器 、 智 能 型一 次设 备 等在 典 型数 字化 变 电 站 中已得 到初 步应 用 ， 但 水 电 站 中 的监 控 、 励 磁 、 调 速 、 辅 控 、 状 检 、 观 测 、 水 情 、 安 防 等系统 尚未 出现 适 用 的 智 能 型产 品 ， 国 内这 些 系 统设 备开 发 的实 际状 况情 况似 乎 不容 乐观 。 水 电站特 有 的设 备 ( 例 如 水轮 发 电机组 ) 的智 能 型 开发工 作 中是 否存 在特 殊 的 困难 也会 具 有一 定 的 风 险 ， 笔 者理 解 的风 险应该 包 括技 术难 度 、 经济 条 件 和规 章制 度 冲突 等多 方面 的风 险 。 3 ) 设 计 和实施 方 案 的成熟 度考 证 水 电行业 乃 至整个 电力 系统都 是 比较 保守 的行 业 ， 新 设备 、 新 方案 的应用需 要 一个 长期 实 践验 证 的 过程 ， 才能 进行 全 面推 广 和 大 范 围使 用 。从 这 个 方 面看 ， 根据 国网规划 的 2 0 2 0年 前全 面建 成 智能 电网 的思 路 ， 国 内智 能 化 水 电站 建设 将 是 一项 时 间非 常 紧迫且 有 挑 战性 的工作 。 4 ) 现行 制 度方 面 的约束 现 阶段智 能化 水 电站 的建设 必 将是 一个 不 断探 索 、 创 新 的过程 ， 这 个过 程肯 定存 在 与现 行 电力 系统 管 理体 制不 一 致 的地方 ， 需要 提前 考 虑统筹 安 排 。 5 结 语 传 统水 电站 向智 能 水 电站方 向全 面发 展 以适应 全新 电网 的统 一要求 将 是一 个必 然 的趋势 。 相 对 传 统水 电站 来 说 ， 智 能 化水 电站 的转 变不 仅仅 在 二次 系统 ( 如 计 算 机 监 控 系 统 ) 的 升级 ， 它 涉 及水 电站相 关各 种专 业 ( 机 械 、 电气 等 ) 以 及各 种 新 设备 、 新 技术 、 新 思 路 的应 用 ， 将 使 电站 的 设计 方 案 和运 行 管理模 式 出现 较 大 的转 变 和提 升 。 智 能化水 电站 系统化 建设 的工程 必将 存在 一个 不断 探索 、 创 新 的过程 ， 需要建 设 管理 、 设计 、 生产 制 造 、 运 行 、 管 理等 参 与 各 方 紧 密配 合 、 通 力 合 作 。从 现实 条件 看 ， 直接 进 行 智 能 化 水 电 站全 面建 设 是 不 现 实 的 ， 对 不 同规模 的水 电站采 取分 批 、 分步 骤和 部 分 的策略 ， 一定 规 模 上 的 水 电站优 先 考 虑 进 行 智 能 化 建设 。在各 方 面条 件 不 太 成 熟 的阶 段 ， 智 能 化 水 电站 整体 方案 中的关键 环节 和重 点 技术 问题 需要 在 不 同的具体 工 程项 目中进 行 研 究 设 计 和 实 践检 验 ， 最 终 形成 先进 的具 备适 用性 和 实用 性 的统一 方案 和 要 求 ， 这将 是 一种 可行 性较 强 的方案 。 参 考 文 献 1 刘 振 亚 智 能 电 网知 识读 本 北 京 ： 中 国电 力 出 版社 ， 2 01 0 2 肖世杰 构 建中 国智能 电网技 术思考 电力 系统 自动化 ， 2 00 9， 33( 9 )： 1 - 4 3 王德宽 水 电厂计算 机 监控技 术新 进展 与展 望 水 电站 机 电 技 术 ， 2 0 0 9， 3 2 ( 3 )： 卜3， 6 冯 汉 夫 ( 1 9 7 3 ) ， 男 ， 通 信 作 者 ， 高 级 工 程 师 ， 主 要 研 究 方 向 ： 水 电站 自动 化 控 制 。e ma i l ：d q e c wo r k 1 6 3 c o m co nt e m p l a t i o n o f i nt e