發(fā)布時(shí)間：2022-11-23 03:08:21
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水電廠論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：H9000水電廠綜合自動(dòng)化
引言
在國(guó)家電力公司(包括原水利電力部、原能源部、原電力部)的大力倡導(dǎo)下，我國(guó)的水電自動(dòng)化工作自二十世紀(jì)80年代的科研試點(diǎn)逐步進(jìn)入了90年代的“無人值班”(少人值守)試點(diǎn)和推廣的階段，建設(shè)并完成了一大批水電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，有力地推動(dòng)了水電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。目前，已有29個(gè)水電廠實(shí)現(xiàn)了“無人值班”(少人值守)，20個(gè)水電廠通過了國(guó)家電力公司的一流水電廠驗(yàn)收，還有相當(dāng)已批水電廠已經(jīng)具備了驗(yàn)收的條件，取得了巨大的成功。
水科院自動(dòng)化所作為行業(yè)的自動(dòng)化專業(yè)科研單位，自始至終地參加了與水電廠綜合自動(dòng)化有關(guān)的科研、推廣及“無人值班”(少人值守)和創(chuàng)一流水電廠的工作，完成了包括東北白山梯級(jí)在內(nèi)的一百多個(gè)大中小型水利水電自動(dòng)化工程，出口埃塞俄比亞TisAbay二級(jí)電站的系統(tǒng)已投入了商業(yè)化運(yùn)行，完成了隔河巖電站引進(jìn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的改造工程，實(shí)現(xiàn)了湖南鎮(zhèn)100MW機(jī)組擴(kuò)建電站的“關(guān)門運(yùn)行”，為白山等六大水電廠實(shí)現(xiàn)創(chuàng)“一流水電廠”創(chuàng)造了必要條件，2001年聯(lián)合中標(biāo)三峽梯級(jí)調(diào)度中心及左岸電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程，2002年連續(xù)在洪江、碗米坡、株州航電等國(guó)際招標(biāo)工程中標(biāo)，取得了令人矚目的成果，回顧過去，展望未來，意義非同一般。
本文首先回顧水電廠綜合自動(dòng)化的在科研試點(diǎn)、實(shí)用推廣和“無人值班”(少人值守)三個(gè)歷史階段的工作歷程，然后重點(diǎn)介紹近年來H9000系統(tǒng)結(jié)合水電廠“無人值班”(少人值守)工作進(jìn)行的改進(jìn)工作，在水電廠創(chuàng)一流和實(shí)現(xiàn)AGC方面的經(jīng)驗(yàn)，H9000V3.0系統(tǒng)的新功能和兼容性方面的進(jìn)步。
水電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過程
科研試點(diǎn)階段：我國(guó)水電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用起步于20世紀(jì)80年代初。當(dāng)時(shí)，水電部的水科院和南自所及機(jī)械部的天傳所分別在富春江、葛洲壩二江和永定河梯級(jí)進(jìn)行試點(diǎn)研究，研制成功的富春江水電廠多微機(jī)分布控制系統(tǒng)于1984年11月正式投入運(yùn)行，1986年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。通過試點(diǎn)，嘗試了計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的可行性，培養(yǎng)和鍛煉了一批從事水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的科研、設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)的工程技術(shù)人員隊(duì)伍，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但由于經(jīng)驗(yàn)不足，研制周期過長(zhǎng)，資金缺乏，使基礎(chǔ)自動(dòng)化配套改造不夠，影響計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，另外，在系統(tǒng)的規(guī)模、功能、結(jié)構(gòu)、工藝、可靠性以及軟件的水平等方面與國(guó)外差距較大。
實(shí)用推廣階段：原水電部于1987年和1993年先后制定了“七五期間水電廠自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用規(guī)劃”和“八五期間以及2000年水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)推廣應(yīng)用規(guī)劃”，兩批共規(guī)劃了67個(gè)大中型水電廠。根據(jù)“七五”規(guī)劃，到1993年，先后又有27座水電站采用了不同形式的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，如葛洲壩二江、魯布革、富春江、丹江口、新安江、銅街子、安康、石泉、龍羊峽、東江、白山等。軟件和硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了初步成效，初步形成了工業(yè)化生產(chǎn)，達(dá)到了實(shí)用化水平，形成了幾種成熟的推薦模式。同時(shí)，科技水平有了很大的提高，有關(guān)科研院所已經(jīng)能夠獨(dú)立承擔(dān)各類工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的開發(fā)研制生產(chǎn)任務(wù)，一大批科技人才茁壯成長(zhǎng)。
“無人值班”(少人值守)階段：通過技術(shù)改造與技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)減人增效，創(chuàng)國(guó)際一流企業(yè)，是國(guó)家電力公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，根據(jù)1994年原電力部在東北太平灣水電廠會(huì)議提出的建議，由安生司主持、水科院自動(dòng)化所等單位參加，討論制定了《水電廠“無人值班”(少人值守)的若干規(guī)定(試行)》并由電力部于1996年頒布執(zhí)行。與此同時(shí)，電力部頒布試行了《一流水電廠的考核標(biāo)準(zhǔn)》。1994年太平灣會(huì)議還確定了葛洲壩二江、太平灣等5個(gè)水電廠為“無人值班”(少人值守)第一批試點(diǎn)單位，水電廠“無人值班”(少人值守)試點(diǎn)工作由此拉開帷幕。1996年又?jǐn)U大白山、緊水灘、龔嘴等9個(gè)水電廠為第二批試點(diǎn)單位。兩批試點(diǎn)帶動(dòng)了水電行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自1980年以來截止到目前為止，全國(guó)安裝水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總數(shù)約300套，而在這一階段內(nèi)，國(guó)內(nèi)總共新安裝投運(yùn)的監(jiān)控系統(tǒng)約250套，其中水科院自動(dòng)化所新投系統(tǒng)100套，電自院新投運(yùn)約120套，其余系統(tǒng)由國(guó)外公司或國(guó)內(nèi)其他廠家提供。
與1994年以前比較，“無人值班”(少人值守)階段的工作特點(diǎn)是：(1)各水電廠自動(dòng)化改造的積極性空前高漲，積極要求上計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，并把監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)作全廠“創(chuàng)一流”工作的重點(diǎn)，以監(jiān)控系統(tǒng)帶動(dòng)全廠的自動(dòng)化改造，為監(jiān)控系統(tǒng)工作的順利展開創(chuàng)造了良好的局面。(2)監(jiān)控系統(tǒng)的功能齊全，軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，開發(fā)周期短，性能指標(biāo)先進(jìn)，普遍達(dá)到了國(guó)際同期先進(jìn)水平，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性好，成功率高，滿足了水電廠“無人值班”(少人值守)的要求。(3)國(guó)家級(jí)科研開發(fā)骨干隊(duì)伍逐漸形成，形成了自主品牌的監(jiān)控系統(tǒng)，在國(guó)際上具有相當(dāng)?shù)闹?，如水科院的H9000系列分布開放系統(tǒng)和電自院的SSJ系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，基本占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)水電市場(chǎng)。(4)系統(tǒng)的實(shí)用化程度高，推動(dòng)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)了管理的現(xiàn)代化，為減人增效奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，取得了實(shí)效。
H9000系統(tǒng)與水電廠“無人值班”(少人值守)技術(shù)
H9000系統(tǒng)是水科院自動(dòng)化所于二十世紀(jì)90年代初期設(shè)計(jì)開發(fā)的面向水電應(yīng)用的分布開放系統(tǒng)，我國(guó)水電廠綜合自動(dòng)化的重要科研成果。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅吸收了國(guó)外公司產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)路線，使H9000系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)接近國(guó)際先進(jìn)水平，而且根據(jù)我們多年的工程經(jīng)驗(yàn)和對(duì)水電自動(dòng)化理解，結(jié)合1994年國(guó)電公司頒布的水電廠“無人值班”(少人值守)導(dǎo)則，在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)方面，充分考慮水電廠有人和“無人”對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性、冗余措施、功能要求等方面的差異，系統(tǒng)功能齊全，軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，組態(tài)能力強(qiáng)，開發(fā)周期短，符合中國(guó)國(guó)情，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性好，系統(tǒng)投運(yùn)成功率高，滿足了水電廠“無人值班”(少人值守)的要求。為此，H9000系統(tǒng)不僅具有常規(guī)電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能，而且進(jìn)一步開發(fā)完善了下列功能：
完善的硬件與軟件冗余體系
水電廠實(shí)現(xiàn)“無人值班”(少人值守)后，由于現(xiàn)場(chǎng)值班人員減少，每值往往只有兩人，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，消缺人員一般要等較長(zhǎng)時(shí)間才能抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，因此對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求更高，要求有較高的冗余度，在系統(tǒng)降階運(yùn)行時(shí)不影響電站的安全。
為了滿足要求，H9000系統(tǒng)的硬件可采用多層次的冗余措施，如數(shù)據(jù)庫管理站、操作員站、通訊服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通道、主控級(jí)UPS、LCU的數(shù)據(jù)采集與控制器、CPU模塊、通訊模塊、I/O通道、現(xiàn)地總線、機(jī)箱電源、機(jī)柜電源等，全部可以實(shí)現(xiàn)冗余配置，由軟件實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)備的檢測(cè)與故障診斷，實(shí)現(xiàn)冗余部件的無擾動(dòng)切換，確保系統(tǒng)中某一部件的故障不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障部件由消缺人員及時(shí)處理。
另外，H9000系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計(jì)技術(shù)采用了無主設(shè)計(jì)的概念，即系統(tǒng)中任何一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用軟件配置是完全相同的，如數(shù)據(jù)庫管理站、操作員站或工程師站，相同的軟件配置根據(jù)不同的功能授權(quán)實(shí)現(xiàn)不同的功能。當(dāng)任何一個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，可通過功能授權(quán)調(diào)整實(shí)現(xiàn)功能的重新分配。如正常運(yùn)行時(shí)，工程師站不具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作控制權(quán)，但經(jīng)過權(quán)限的調(diào)整，可以進(jìn)行控制操作。因此，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)具有多臺(tái)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)時(shí)，計(jì)算機(jī)出現(xiàn)全部調(diào)試故障的概率可以認(rèn)為是零，H9000系統(tǒng)永遠(yuǎn)是可控的。目前由于計(jì)算機(jī)的硬件資源相對(duì)豐富，很多原先需要很高配置的設(shè)備完成的工作一般計(jì)算機(jī)均能完成，因此，H9000系統(tǒng)將現(xiàn)地人機(jī)聯(lián)系計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的功能也充分提升，基本上可以完成主控級(jí)的人機(jī)聯(lián)系任務(wù)，使H9000系統(tǒng)的控制可靠性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
On-call技術(shù)
H9000系統(tǒng)可對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)置定義，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)定義聲光信號(hào)，進(jìn)行語音報(bào)警、電話自動(dòng)報(bào)警、傳呼報(bào)警或手機(jī)短信息報(bào)警，實(shí)現(xiàn)On-call。系統(tǒng)還可根據(jù)需要將幾個(gè)電話或傳呼機(jī)號(hào)碼按一定的優(yōu)先級(jí)順序排列，系統(tǒng)可根據(jù)定義的順序依次進(jìn)行呼叫。系統(tǒng)還提供電話查詢功能，任何人只要撥查詢電話，即可查詢電站當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行情況，如有無故障及故障報(bào)警信息，重要運(yùn)行參數(shù)等。On-call技術(shù)已成為水電廠實(shí)現(xiàn)“無人值班”(少人值守)的重要設(shè)備。H9000/On-call也已被三峽梯級(jí)調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)采用。
電腦值班員技術(shù)
在隔河巖電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，在國(guó)內(nèi)首次提出了“電腦值班員”的概念，并且被采納實(shí)施。這是無人值班、關(guān)門電站最具有特色的功能之一。
通過考察和調(diào)研，結(jié)合我國(guó)水電廠的運(yùn)行方式與當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，我們初步提出了安全穩(wěn)定智能控制和智能電腦值班的概念、功能要求和實(shí)現(xiàn)方法，使水電廠在沒有現(xiàn)地值班人員的情況下，從保證主、輔設(shè)備安全角度出發(fā)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)處理各類隨機(jī)異常情況和隱患，經(jīng)嚴(yán)格的條件判別和閉鎖，進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。本功能好比一位經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任感強(qiáng)而又不知疲憊的老值長(zhǎng)時(shí)刻值守在現(xiàn)場(chǎng)，保證水電廠主、輔設(shè)備的安全，并盡可能運(yùn)行在最佳工況。
自診斷與遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)
系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)功能是提高系統(tǒng)可靠性的重要措施。
H9000系統(tǒng)為分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，具備完善的自診斷與自恢復(fù)功能，系統(tǒng)各設(shè)備不僅自檢，還可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互檢，形成系統(tǒng)檢測(cè)報(bào)告。診斷分硬件檢測(cè)和軟件檢測(cè)。硬件檢測(cè)包括CPU、內(nèi)存、I/0通道、電源、網(wǎng)絡(luò)、通訊接口等。軟件檢測(cè)包括軟件異常中斷、通信鏈路故障等。系統(tǒng)可將異常情況及時(shí)報(bào)警，并可對(duì)冗余的異常部件進(jìn)行自動(dòng)切換。
監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)方診斷及遠(yuǎn)方維護(hù)功能。通過遠(yuǎn)方診斷及維護(hù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障診斷及遠(yuǎn)方系統(tǒng)維護(hù)。
H9000與創(chuàng)“一流水電廠”
通過與用戶的通力配合，目前采用H9000系統(tǒng)已經(jīng)很多，并且已許多投入AGC功能，特別是龍羊峽、東風(fēng)、東江等幾個(gè)大型或特大型水電廠實(shí)現(xiàn)了AGC自動(dòng)控制，白山、烏溪江和緊水灘先后實(shí)現(xiàn)梯級(jí)電站AGC，優(yōu)化運(yùn)行，并已有白山、龍羊峽、緊水灘、烏溪江、東風(fēng)以及東江等6個(gè)水電廠先后順利通過了國(guó)電公司“無人值班”(少人值守)和“一流水電廠”驗(yàn)收。
東北白山梯級(jí)電站的“無人值班”(少人值守)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工程規(guī)模宏大，性能指標(biāo)卓越，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了大型梯級(jí)水電站巨型機(jī)組的現(xiàn)地“無人值班”(少人值守)和遠(yuǎn)方集中實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行，首次成功地采用了110公里超長(zhǎng)距離的高速以太網(wǎng)通訊，標(biāo)志著我國(guó)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)入高速網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。監(jiān)控系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)AGC、梯級(jí)電站本地調(diào)頻，而且實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)調(diào)度全廠負(fù)荷自動(dòng)分配，實(shí)現(xiàn)了與東北電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度、負(fù)荷的合理分配，使白山梯級(jí)電站監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)遠(yuǎn)方負(fù)荷給定，由AGC實(shí)現(xiàn)了梯級(jí)電站的優(yōu)化控制。該項(xiàng)目于1999年3月通過國(guó)電公司組織的技術(shù)鑒定，受到東北電管局及國(guó)家電力公司鑒定小組有關(guān)專家、領(lǐng)導(dǎo)及白山電廠工程技術(shù)人員的高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為該系統(tǒng)在“遠(yuǎn)方集中監(jiān)控總體技術(shù)方面居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，國(guó)際先進(jìn)水平”，獲國(guó)電公司2000年度科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，于2000年通過國(guó)電公司“一流水電廠”驗(yàn)收。
貴州東風(fēng)水電廠AGC先后完成了與省調(diào)之間雙微波通道的SC1801規(guī)約通訊、廠內(nèi)及遠(yuǎn)方AGC負(fù)荷分配功能、遠(yuǎn)方負(fù)荷調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)方開停機(jī)、遠(yuǎn)方給定全廠總負(fù)荷、遠(yuǎn)方給定負(fù)荷曲線等功能，由電廠AGC完成機(jī)組的合和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷的分配。2001年11月，貴州省調(diào)進(jìn)一步修改了調(diào)度規(guī)程，較好地解決了無人值班條件下AGC對(duì)接地中性點(diǎn)問題的處理及機(jī)組的自動(dòng)開、停問題，既保證了電網(wǎng)的安全性，又滿足了“無人值班”（少人值守）的要求，成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)自動(dòng)按調(diào)度負(fù)荷曲線運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方自動(dòng)開停機(jī)的電廠。由于有省調(diào)的大力支持和配合，東風(fēng)電廠的AGC功能國(guó)內(nèi)最先進(jìn)完善，得到國(guó)電公司領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定和好評(píng)。
在2002年1月貴州東風(fēng)水電廠“無人值班”(少人值守)驗(yàn)收會(huì)上，國(guó)電公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家對(duì)該廠的自動(dòng)化工作給予了極高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為該廠在AGC方面僅次于廣蓄，在沒有人工干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)按省調(diào)負(fù)荷曲線自動(dòng)開停機(jī)和負(fù)荷調(diào)整，實(shí)時(shí)性好，對(duì)保證貴州系統(tǒng)“西電東送”電能質(zhì)量起到了非常積極的作用，受到了電網(wǎng)調(diào)度人員的歡迎和好評(píng)。
龍羊峽水電廠是西北電網(wǎng)第一調(diào)頻廠，裝機(jī)容量為4臺(tái)320MW機(jī)組，2001年3月在西北網(wǎng)調(diào)的大力支持和配合下，采用DNP3.0網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)調(diào)遠(yuǎn)方AGC。龍羊峽AGC由網(wǎng)調(diào)給出遠(yuǎn)方開停機(jī)命令和實(shí)時(shí)功率設(shè)定值，遠(yuǎn)方開停機(jī)命令和實(shí)時(shí)功率設(shè)定值通過數(shù)字通道傳送，成功地解決了大機(jī)組遠(yuǎn)方平穩(wěn)開停機(jī)。
特別值得一提的是，浙江烏溪江水電廠自動(dòng)化改造工作由于領(lǐng)導(dǎo)重視，電廠先后安排40余人參加了監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)，較好地掌握了技術(shù)，成為技術(shù)骨干，承擔(dān)了大部分系統(tǒng)的功能開發(fā)、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試工作，在不到6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成了全廠11臺(tái)機(jī)組共16套LCU的安裝調(diào)試工作，整個(gè)工程自1998年5月啟動(dòng)到1999年5月省公司驗(yàn)收，只經(jīng)歷了短短的一年的時(shí)間，創(chuàng)造了“烏溪江速度”。另外，1996年烏溪江擴(kuò)建電站按“無人值班”(少人值守)設(shè)計(jì)，采用H9000系列計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)與機(jī)組發(fā)電同步投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)控和現(xiàn)地“無人值班”(少人值守)，1998年進(jìn)一步取消了夜間巡視，成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)真正的關(guān)門電站，引起國(guó)家電力公司安運(yùn)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。
目前，仍有一批采用H9000系統(tǒng)的水電廠正在積極進(jìn)行準(zhǔn)備工作，我們將一如既往地秉承“服務(wù)和合作”的精神，做好支持配合工作，爭(zhēng)取使H9000的每一個(gè)用戶都能順利跨入“一流水電廠”的行列。
H9000系統(tǒng)的新進(jìn)展與兼容性考慮
為了滿足用戶不斷增長(zhǎng)的需求，滿足電力生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的要求，我們?cè)谌胬^承H9000系統(tǒng)的開放性、友善性、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及面向?qū)ο蟮葍?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，于2001年研制開發(fā)了H9000V3.0系統(tǒng)，進(jìn)一步吸收了國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、WEB瀏覽、最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約庫及軟件包、集成開發(fā)工具軟件及高級(jí)應(yīng)用軟件等方面有較大改進(jìn)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，在湖北隔河巖、福建高砂、天津大張莊、重慶江口等一系列工程中得到成功應(yīng)用。下面簡(jiǎn)要介紹H9000V3.0系統(tǒng)的技術(shù)特色。
新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于工業(yè)控制微機(jī)(簡(jiǎn)稱IPC)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件如硬盤、風(fēng)扇等，是LCU乃至監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性瓶頸。H9000V3.0在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有較大改進(jìn)，LCU采用了可編程控制器直接上以太網(wǎng)的方式，在控制主回路中取消了IPC，IPC僅作為現(xiàn)地的輔助控制人機(jī)聯(lián)系設(shè)備，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，IPC可以退出運(yùn)行。由于控制主回路取消IPC，使LCU的可靠性大幅度提高，可以很好地滿足下一階段水電廠無人值班運(yùn)行的要求。IPC也可由智能化液晶操作面板代替，可靠性可進(jìn)一步提高。
在進(jìn)行H9000V3.0系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了與H9000老系統(tǒng)的兼容性，可確保H9000的老系統(tǒng)平穩(wěn)升級(jí)到V3.0，并且新老系統(tǒng)可全兼容混合運(yùn)行，因此老系統(tǒng)的升級(jí)改造提供了非常便利的途徑。
WEB瀏覽
由于因特網(wǎng)普遍采用瀏覽器等瘦客戶端軟件，系統(tǒng)的使用及維護(hù)十分方便，受到廣大用戶的歡迎。H9000V3.0增加了WEB瀏覽功能，系統(tǒng)僅需增加配置WEB服務(wù)器，安裝woixWEB服務(wù)器端軟件。為了確保系統(tǒng)的安全性，可設(shè)硬件或軟件防火墻。同樣，WEB瀏覽功能充分考慮了與H9000系統(tǒng)原有圖形界面的兼容性，woix軟件可完全識(shí)別原H9000系統(tǒng)的*.dbin圖形文件，并且外觀效果與oix完全一致，實(shí)現(xiàn)了百分之百兼容。
H9000/Toolkit系統(tǒng)集成工具軟件
H9000V3.0系統(tǒng)在原開發(fā)工具軟件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步充實(shí)完善，不僅提供IPM交互圖形開發(fā)系統(tǒng)、DBgen數(shù)據(jù)庫開發(fā)系統(tǒng)、PDC綜合計(jì)算工具軟件、ControlLock控制閉鎖工具軟件、API接口等，而且新開發(fā)研制了DEtool數(shù)據(jù)工程軟件。特別是DEtool，將系統(tǒng)集成開發(fā)工作于一體，成為包括數(shù)據(jù)庫、語音、控制閉鎖等功能于一體的集成開發(fā)工具軟件，強(qiáng)化了系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)工程的可視化，并且具有學(xué)習(xí)指導(dǎo)性質(zhì)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)開發(fā)集成效率和質(zhì)量，也為設(shè)計(jì)部門和最終用戶提供了有效的系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)手段，受到廣大用戶的一致好評(píng)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約
通過與ABB、Alstom等公司在三峽工程的合作，H9000V3.0系統(tǒng)在通訊規(guī)約方面獲得進(jìn)一步充實(shí)，不僅支持DL476-92、m4f、SC1801、CDC8890TypeII、CDT及Polling等傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，而且研制開發(fā)了IEC870-5、DNP3.0、TASE-2規(guī)約通訊軟件，形成了較為完善的通訊軟件包。
高級(jí)應(yīng)用軟件
H9000V3.0系統(tǒng)在AGC/AVC等高級(jí)應(yīng)用軟件方面有較大進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了白山、烏溪江等梯級(jí)水電廠的聯(lián)合AGC，在東江等水電廠實(shí)現(xiàn)了AGC/AVC，在龍羊峽、烏江渡、東風(fēng)等水電廠實(shí)現(xiàn)了調(diào)度遠(yuǎn)方AGC，其中貴州東風(fēng)水電廠在沒有人工干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)了電站監(jiān)控系統(tǒng)按省調(diào)負(fù)荷曲線自動(dòng)開停機(jī)和負(fù)荷調(diào)整，實(shí)時(shí)性好，對(duì)保證貴州系統(tǒng)“西電東送”電能質(zhì)量起到了重要作用。在更多的水電廠實(shí)現(xiàn)了電站AGC功能。
Simulog培訓(xùn)仿真軟件
在操作員培訓(xùn)仿真方面，分析研究了水電廠復(fù)雜的生產(chǎn)過程，完善和充實(shí)水電廠生產(chǎn)過程仿真的總體模型，增加了連續(xù)系統(tǒng)仿真、非線性系統(tǒng)仿真及處理等功能，建立和完善處理上述復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和Simulog語言，并開發(fā)了相關(guān)的編譯器和仿真器軟件，結(jié)合H9000系統(tǒng)原有功能，OTS2000培訓(xùn)仿真系統(tǒng)已經(jīng)可以初步應(yīng)用于分解和描述比較復(fù)雜的連續(xù)非線性過程控制系統(tǒng)。
綜上所述，H9000V3.0在確保技術(shù)進(jìn)步和功能擴(kuò)充的同時(shí)，將新老系統(tǒng)的兼容性放在一個(gè)十分重要的位置。新老系統(tǒng)兼容，也就是說H9000系統(tǒng)的V3.0版可以與V2.0版本混合運(yùn)行，確保老用戶系統(tǒng)升級(jí)的便利實(shí)施，簡(jiǎn)化過渡期的施工方案，可以很好地避免由于產(chǎn)品升級(jí)而將系統(tǒng)硬件和軟件全部推倒重來的做法，保護(hù)用戶的投資。
結(jié)束語
過去的20年，我國(guó)的水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)從無到有、從“景上添花”的“花架子”到現(xiàn)代化生產(chǎn)運(yùn)行管理和實(shí)現(xiàn)“無人值班”(少人值守)必不可少的重要裝備，無不凝聚了我國(guó)水電行業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)部門、科研、規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行等部門幾代人的智慧、抱負(fù)和辛勤勞動(dòng)。
過去的20年，也是H9000系統(tǒng)孕育、誕生、成長(zhǎng)、逐步發(fā)展壯大取得了輝煌業(yè)績(jī)的20年，成為我國(guó)水電自動(dòng)化領(lǐng)域一顆璀璨的明珠，為我國(guó)水電廠自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)“一流水電廠”工作做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在這里，我們?cè)俅胃兄x有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、廣大用戶對(duì)我們的支持和信任。我們將戒驕戒躁，密切注意中國(guó)進(jìn)入WTO后國(guó)外公司對(duì)我國(guó)水電自動(dòng)化市場(chǎng)的沖擊和挑戰(zhàn)，嚴(yán)格執(zhí)行ISO-9001質(zhì)量保證體系，貫徹質(zhì)量方針，永遠(yuǎn)以用戶的需求作為我們的第一需要，不斷跟蹤國(guó)際技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，開發(fā)更多更好的產(chǎn)品，以更高的技術(shù)質(zhì)量水準(zhǔn)，為廣大的水利水電用戶服務(wù)，為水電廠真正實(shí)現(xiàn)無人值班、關(guān)門運(yùn)行、創(chuàng)國(guó)際一流做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
[參考文獻(xiàn)]
王德寬：“從H9000談水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化問題”，《水電廠自動(dòng)化》，1998年，第3期。
王德寬等：“H9000分布開放式水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)”，《水利水電技術(shù)》，1996年，第5期。
王德寬等：“水電廠計(jì)算機(jī)培訓(xùn)仿真技術(shù)的設(shè)想與初步研究”，《水電廠自動(dòng)化》，2000年，第3期。
王德寬：“水電廠綜合自動(dòng)化與“無人值班”(少人值守)”，《面向21世紀(jì)電力科學(xué)技術(shù)講座》，2000年10月，中國(guó)電力出版社。
H9000andComprehensiveAutomationofHydropowerPlants
國(guó)網(wǎng)公司下屬水電廠文化特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.位置偏僻，員工觀念需要與時(shí)俱進(jìn)。
由于歷史原因，目前國(guó)網(wǎng)公司下屬水電廠大都位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，員工的視野和觀念有所局限，知識(shí)結(jié)構(gòu)也偏狹窄。落地國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化對(duì)于塑造員工文化價(jià)值觀、提升員工文化素養(yǎng)具有重要作用。
2.競(jìng)爭(zhēng)性弱，管理體制有待進(jìn)一步創(chuàng)新。
國(guó)網(wǎng)公司水電廠數(shù)量較少，區(qū)域劃分較為清晰，故企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)較弱。因此，水電廠在管理上需進(jìn)一步創(chuàng)新，在分配機(jī)制、用人機(jī)制、競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制等方面還需進(jìn)一步完善，從而進(jìn)一步發(fā)揮員工積極性，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展添足馬力。
3.發(fā)電為主，生產(chǎn)屬性較為突出。
國(guó)網(wǎng)公司供電企業(yè)的任務(wù)大多為管理用電，服務(wù)是其主要屬性；而水電廠主要任務(wù)是奉獻(xiàn)清潔的水電能源，生產(chǎn)發(fā)電是其主營(yíng)業(yè)務(wù)。因此，工作流程的優(yōu)化、安全工作的提升都是企業(yè)發(fā)展的中心任務(wù)。完善制度建設(shè)，落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是提升水電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平的有效途徑。
4.依水而居，奉獻(xiàn)精神尤為顯著。
水電廠主要分布在水資源豐富的地區(qū)，依水而居，攔水發(fā)電。長(zhǎng)期受到水利萬物精神的熏陶，水電廠奉獻(xiàn)社會(huì)的精神尤為突出，反映出了“國(guó)家電網(wǎng)”優(yōu)質(zhì)的品牌形象。
二、國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在下屬水電廠的落地模式探索
1.國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化水電廠落地的內(nèi)涵。
國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在水電廠的落地就是充分發(fā)揮企業(yè)文化建設(shè)在凝聚力量、激勵(lì)創(chuàng)新、促進(jìn)管理、推動(dòng)發(fā)展上的積極作用，大力傳播統(tǒng)一的企業(yè)文化，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)力和執(zhí)行力建設(shè)，把統(tǒng)一的企業(yè)文化融入公司改革發(fā)展穩(wěn)定全過程，滲透到經(jīng)營(yíng)管理各環(huán)節(jié)，與企業(yè)管理相融共進(jìn)，促進(jìn)公司在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)價(jià)值觀管理，推動(dòng)公司科學(xué)發(fā)展。
2.國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在水電廠落地模式研究。
針對(duì)國(guó)網(wǎng)公司水電廠的文化元素特征，結(jié)合朱蘭質(zhì)量螺旋模型展開研究，本文提出了一套國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在水電廠的落地模式。朱蘭質(zhì)量螺旋模型是美國(guó)著名質(zhì)量管理專家朱蘭提出的，是一條螺旋式上升的曲線，把全過程中各質(zhì)量職能按照邏輯順序串聯(lián)起來，用以表征產(chǎn)品質(zhì)量形成的整個(gè)過程及其規(guī)律性。朱蘭質(zhì)量螺旋模型反映了產(chǎn)品質(zhì)量形成的客觀規(guī)律，該模型說明了系統(tǒng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)取決于每個(gè)工作環(huán)節(jié)的落實(shí)和各環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)，文化建設(shè)質(zhì)量的提升是需要逐層深入、循環(huán)增長(zhǎng)的，本文在朱蘭質(zhì)量循環(huán)模型基礎(chǔ)上探索出了落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化的科學(xué)模式。因此，作者認(rèn)為國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在水電廠落地可分四個(gè)階段：第一階段開展企業(yè)文化傳播工作；第二階段推進(jìn)企業(yè)文化在水電廠的落地；第三階段將企業(yè)文化建設(shè)和制度、激勵(lì)體系建設(shè)有機(jī)結(jié)合；第四階段，按照國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一的品牌建設(shè)要求，開展品牌傳播工作。這四個(gè)階段的工作環(huán)環(huán)相扣、層層推進(jìn)、逐步深化、循環(huán)上升，最終形成強(qiáng)大合力，能夠有效加強(qiáng)企業(yè)文化在水電廠的落地效果。
三、國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在Y總廠的落地實(shí)踐措施
1.以文育人，提高員工對(duì)企業(yè)文化的認(rèn)同度。
1.1企業(yè)文化宣傳有形化、多樣化。
企業(yè)文化宣傳是Y總廠貫徹落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一企業(yè)文化的首要步驟，其中宣傳載體是員工接受、體驗(yàn)企業(yè)文化的有形化支撐，宣傳方式是員工了解、認(rèn)知企業(yè)文化的方法保證。在宣傳載體上，Y總廠致力于有形化建設(shè)，重點(diǎn)通過建設(shè)生產(chǎn)區(qū)、主廠辦公區(qū)等環(huán)境，使國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化成為“看得見”的文化；在宣傳方式上，Y總廠撰寫《企業(yè)文化宣傳實(shí)踐手冊(cè)》和《企業(yè)文化故事集》、召開企業(yè)文化成果會(huì)，以多元化的方式廣泛宣傳國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化，推廣總廠良好的形象。
1.2企業(yè)文化培訓(xùn)體系化、持續(xù)化。
Y總廠秉持企業(yè)文化培訓(xùn)體系化、持續(xù)化的原則，建立了全員培訓(xùn)體系。在培訓(xùn)對(duì)象上，要求全員參與，針對(duì)不同對(duì)象設(shè)置了不同課程；在培訓(xùn)方式上，采用內(nèi)部培訓(xùn)與外部講授結(jié)合的方式創(chuàng)建職工學(xué)習(xí)平臺(tái)，不斷提高廣大員工參與企業(yè)文化培訓(xùn)的積極性和主動(dòng)性；在學(xué)習(xí)機(jī)制上，建立了黨委中心組、黨支部和黨員“三級(jí)聯(lián)帶”學(xué)習(xí)機(jī)制，促進(jìn)了個(gè)人與團(tuán)隊(duì)共同成長(zhǎng)，最終打造了一支能學(xué)、善學(xué)、樂學(xué)的學(xué)習(xí)型團(tuán)隊(duì)。
1.3企業(yè)文化活動(dòng)多樣化、新穎化。
為豐富科學(xué)重建過程中員工的文化生活，Y總廠組織舉辦了攝影展、聯(lián)歡晚會(huì)、職工運(yùn)動(dòng)會(huì)等豐富多彩的文體活動(dòng)；并創(chuàng)新性的在團(tuán)員青年中開展了爭(zhēng)當(dāng)青年崗位能手、創(chuàng)建青年文明號(hào)、青年勸導(dǎo)員等“青”字系列活動(dòng)；并開展了先進(jìn)個(gè)人及組織評(píng)選活動(dòng)，推廣了企業(yè)文化的典型化宣傳。
2.以文鑄魂，筑牢企業(yè)文化落地的根基。
2.1完善制度建設(shè)，優(yōu)化工作流程。
Y總廠首先將企業(yè)文化融入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度建設(shè)的全過程，借助科學(xué)重建之機(jī)對(duì)總廠的管理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)網(wǎng)公司的相關(guān)要求進(jìn)行了修訂，優(yōu)化了工作流程，形成了操作性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，使得所有工作都有章可循、有標(biāo)準(zhǔn)可依，總廠管理水平得以顯著提升。
2.2健全激勵(lì)體系，強(qiáng)化落地保障。
為了調(diào)動(dòng)廣大員工的主人翁意識(shí)和主觀能動(dòng)性，Y總廠重視建立健全激勵(lì)體系。一是構(gòu)建企業(yè)文化管理運(yùn)營(yíng)機(jī)制，按年度制定企業(yè)文化建設(shè)實(shí)施方案和推進(jìn)計(jì)劃，構(gòu)建了黨委統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，主管部門歸口管理，各業(yè)務(wù)部門按職責(zé)分工負(fù)責(zé)，各基層單位共同推進(jìn)的責(zé)任體系，落實(shí)了各部門在企業(yè)文化建設(shè)中工作內(nèi)容和管理責(zé)任；二是健全企業(yè)文化激勵(lì)考核體系，將企業(yè)文化納入對(duì)員工的日常業(yè)績(jī)考核內(nèi)容，開展了年度先進(jìn)評(píng)選、優(yōu)秀員工表彰等系列活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)了Y總廠廣大員工的積極性，增強(qiáng)了員工踐行企業(yè)文化的動(dòng)力。
3.以文塑形，樹立國(guó)網(wǎng)公司良好的品牌形象。
3.1統(tǒng)一品牌傳播，構(gòu)建文化氛圍。
在品牌傳播過程中，Y總廠一是堅(jiān)持“統(tǒng)一品牌、統(tǒng)一形象、全面實(shí)施、分級(jí)落實(shí)、穩(wěn)步推進(jìn)、長(zhǎng)效管理”的原則，通過“品牌傳播年”、“品牌塑造年”系列活動(dòng)，做到用必用好、用必規(guī)范，確保了總廠“國(guó)家電網(wǎng)”品牌標(biāo)識(shí)使用規(guī)范率達(dá)到100%；二是建立健全品牌維護(hù)機(jī)制，制定了《Y總廠新聞應(yīng)急管理辦法》，加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)等新興媒體的輿情監(jiān)控，切實(shí)維護(hù)了“國(guó)家電網(wǎng)”品牌形象。
3.2踐行社會(huì)責(zé)任，彰顯品牌力量。
關(guān)愛他人，服務(wù)和諧社會(huì)，是國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化中“以人為本”的應(yīng)有之義。Y總廠積極倡導(dǎo)落實(shí)這一理念，一是踐行社會(huì)責(zé)任，關(guān)注地方民生；二是開展精神文明建設(shè)，提升員工的思想道德和素質(zhì)水平，將文明創(chuàng)建工作和安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理有機(jī)結(jié)合起來；三是組織開展志愿服務(wù)活動(dòng)，開展“村企共建”、結(jié)對(duì)幫扶活動(dòng)、共建“電力天路”圖書屋等活動(dòng)，讓廣大員工用實(shí)際行動(dòng)關(guān)心少數(shù)民族兒童的健康成長(zhǎng)，塑造了總廠良好的社會(huì)形象。
四、國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化在Y總廠的實(shí)踐效果
Y總廠系統(tǒng)開展企業(yè)文化落地建設(shè)工作，切實(shí)將國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)文化落到了實(shí)處，取得了以下效果。
1.企業(yè)文化落地建設(shè)匯聚了精神動(dòng)力。
Y總廠把統(tǒng)一的價(jià)值理念作為企業(yè)文化傳播和落地的先決條件，通過多樣化的宣貫途徑、持續(xù)化的培訓(xùn)學(xué)習(xí)、豐富的企業(yè)文化活動(dòng)，總廠上下形成了濃厚、健康、和諧的文化氛圍，極大的提高了廣大干部員工對(duì)統(tǒng)一企業(yè)文化的認(rèn)知、認(rèn)同度，使得統(tǒng)一的價(jià)值理念深入人心，增強(qiáng)了全體員工的歸屬感和自豪感。
2.企業(yè)文化落地建設(shè)優(yōu)化了企業(yè)流程。
Y總廠貫徹落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持把標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)作為適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)企業(yè)精益化管理的重點(diǎn)工作。按照“三標(biāo)一體化”管理要求及“三集五大”構(gòu)建要求，Y總廠以流程為紐帶將管理、技術(shù)和工作標(biāo)準(zhǔn)緊密結(jié)合，重點(diǎn)優(yōu)化專業(yè)工作流程，簡(jiǎn)化工作步驟，進(jìn)一步完善了以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為核心、管理標(biāo)準(zhǔn)為支持、工作標(biāo)準(zhǔn)為保障、工作流程為依托的水電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)體系，推動(dòng)了企業(yè)文化與經(jīng)營(yíng)管理發(fā)展的融合。
3.企業(yè)文化落地建設(shè)提升了員工素質(zhì)。
Y總廠堅(jiān)持“以人為本”的理念，認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一的行為規(guī)范建設(shè)要求，加強(qiáng)對(duì)員工行為的培訓(xùn)力度，制定了具有Y特色的員工行為守則，讓企業(yè)文化真正成為了“看得見、摸得著、用得上”的行為指南，促進(jìn)其變成員工自發(fā)自覺的行為習(xí)慣，提高了員工隊(duì)伍的執(zhí)行力、創(chuàng)新力和戰(zhàn)斗力，營(yíng)造了健康、積極、和諧的人企氛圍。
4.企業(yè)文化落地建設(shè)塑造了優(yōu)質(zhì)形象。
關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)；電壓偏差；溫度場(chǎng)；影響
中圖分類號(hào)：TM312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1、水輪發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型及損耗
1.1水輪發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)的計(jì)算模型
本文研究的320MW大型水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示。由于所要求解的是分?jǐn)?shù)槽電機(jī)，定子槽數(shù)為630，極數(shù)為電機(jī)48,取其8極105個(gè)槽的單元電機(jī)為研究對(duì)象,其模型結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2為求解域的剖分圖。
表1電機(jī)參數(shù)的
分析時(shí)作以下假設(shè)[[4]
1)將電機(jī)橫截面內(nèi)的磁場(chǎng)作為二維場(chǎng)處理。
2)采用直角坐標(biāo)系，忽略定、轉(zhuǎn)子的曲率。
3)主極極弧用通過最小氣隙和最大氣隙的拋物線表示，再用一系列折線逼近。
根據(jù)麥克斯韋方程組，筆者采用矢量磁位A來求解電磁場(chǎng)問題，在求解區(qū)域內(nèi)矢量磁位滿足泊松方程。
經(jīng)過第一類邊界條件和周期性邊界條件修改后，方程組的系數(shù)矩陣為對(duì)稱、稀疏、正定矩陣。求解修改后的方程組，可得整個(gè)求解區(qū)域內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁位值，由此可以計(jì)算出求解區(qū)域內(nèi)各處的磁密。
1.2、損耗的確定
在電機(jī)內(nèi)定子溫度場(chǎng)的求解過程中，各類熱源可以根據(jù)相關(guān)公式確定。
獲得定子股線的基本銅耗非常簡(jiǎn)單，定子股線的附加銅耗(即渦流損耗)可以由文獻(xiàn)獲得。
由于定子鐵心的扼部和齒部的磁通密度分布不同，定子鐵心的基本鐵耗又分為扼部鐵心的基本鐵耗和齒部鐵心的基本鐵耗，它們可以根據(jù)相關(guān)公式獲得。對(duì)于空載時(shí)鐵心的附加損耗的確定，一般采用在基本鐵耗的基礎(chǔ)上加一定的比例系數(shù)加以修正的做法。負(fù)載時(shí)的附加鐵耗主要是由各次諧波在定子鐵心齒部產(chǎn)生的，它與各次諧波磁通密度的幅值以及齒部鐵心的質(zhì)量有關(guān)。
2、水輪發(fā)電機(jī)內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱
對(duì)于全空冷水輪發(fā)電機(jī)而言，運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量全部都由冷卻氣體帶走，在這個(gè)熱量傳遞的過程中，包含熱傳導(dǎo)和對(duì)流換熱兩種熱傳遞方式。還有一種熱傳遞的方式是輻射，但是由于冷卻介質(zhì)是空氣，性質(zhì)為熱透介質(zhì)，故而水輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部熱交換忽略了輻射換熱。
對(duì)流是指在不等溫流體中，流體流動(dòng)時(shí)將熱量從物體的一處轉(zhuǎn)移到另一處的傳熱過程。而對(duì)流換熱是指運(yùn)動(dòng)的流體和它所流經(jīng)的固體表面之間的熱交換過程。對(duì)流換熱可以分為兩類：自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。電機(jī)內(nèi)的對(duì)流屬于強(qiáng)制對(duì)流。電機(jī)內(nèi)的對(duì)流換熱過程決定了水輪發(fā)電機(jī)的冷卻效果，是水輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)處于一個(gè)穩(wěn)定，溫升合理的狀態(tài)下，這就對(duì)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了要求?；趯?duì)流換熱的物理過程，影響其效果的主要因素為換熱表面。換熱表面的形狀、大小、冷卻介質(zhì)與換熱表面的接觸面積以及換熱表面的光滑程度，都是影響對(duì)流換熱的因素。
在溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)，需要對(duì)描繪物體溫度隨時(shí)間和空間變化導(dǎo)熱微分方程式進(jìn)行求解。求解時(shí)，常見的三種邊界條件如下所示：
1)第一類邊界:任何時(shí)刻物體邊界面的溫度值
式中:S1為邊界面;To表示穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程給定的溫度值，也可表示非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程To隨時(shí)變化的的溫度值。
2）第二類邊界:己知任何時(shí)刻物體邊界面上的熱流密度值，即
式中:q0為通過邊界面凡給定的熱流密度，穩(wěn)態(tài)時(shí)q0為常量;非穩(wěn)態(tài)時(shí)，q0隨時(shí)間變化。
當(dāng)邊界面為絕熱時(shí)，q0=0。
3)第三類邊界:己知邊界面周圍流體溫度Tf和散熱系數(shù)。，根據(jù)牛頓散
熱公式，物體邊界面S3與流體間的對(duì)流換熱量為:
式中:T為物體邊界面溫度值。
根據(jù)傅里葉定律，第三類邊界條件可寫成
式中:a和Tf可以是常數(shù)，也可以是某種隨時(shí)間和位置而變化的函數(shù)。
由上式可以組成了各向異性介質(zhì)中三維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的混合邊值，如以下公式：
3、定子通風(fēng)及溫度場(chǎng)分析
在發(fā)電機(jī)端部裝設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，冷卻風(fēng)從鼓風(fēng)機(jī)的出口流出，在鼓風(fēng)機(jī)壓力作用下進(jìn)入發(fā)電機(jī)的內(nèi)部，最先流入轉(zhuǎn)子支架，經(jīng)轉(zhuǎn)子支架流入轉(zhuǎn)子磁軛和磁極，對(duì)這部分進(jìn)行冷卻后又流入氣隙進(jìn)入定子鐵心。還有一部分冷卻風(fēng)不經(jīng)過轉(zhuǎn)子磁軛、磁極，在流經(jīng)轉(zhuǎn)子支架后從下游極間直接進(jìn)入氣隙，從而流入定子通風(fēng)溝。這兩部分冷卻風(fēng)在定子鐵心背部回風(fēng)道匯合進(jìn)入空氣冷卻器，在空氣冷卻后再一次進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)行下一次的熱交換。從而完成冷卻風(fēng)對(duì)電機(jī)內(nèi)部的冷卻循環(huán)。其風(fēng)路流動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。
圖3-1水輪發(fā)電機(jī)定子通風(fēng)結(jié)構(gòu)圖
3.1基本假設(shè)
電機(jī)實(shí)際運(yùn)行中電機(jī)內(nèi)的流體場(chǎng)及溫度場(chǎng)極其復(fù)雜，在滿足工程計(jì)算要求的前提下，為了節(jié)約計(jì)算成本，便于分析，通常情況下需要做一定的假設(shè)對(duì)物理模型作相應(yīng)的簡(jiǎn)化：1)認(rèn)為定子線棒與線棒絕緣、線棒絕緣與定子鐵心及槽楔之間緊密接觸。2)模型內(nèi)冷卻風(fēng)流速馬赫數(shù)很小，因此將空氣視作不可壓縮流體分析，同時(shí)認(rèn)為冷卻風(fēng)的物理性質(zhì)不受其溫度波動(dòng)的影響。
3.2控制方程
任何物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都要遵守質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，流體的三維運(yùn)動(dòng)同樣遵守這三大定律。在流體傳熱耦合計(jì)算中，為了更清晰的表達(dá)這三大定律將其表示為如下幾個(gè)方程。其中，式(3-2)表示質(zhì)量守恒，式(3-3)到式(3-5)表示動(dòng)量守恒的方程，式(3-6)表示能量守恒。
依次為(3-2)、(3-3)、(3-4)、(3-5)、(3-6)。
式中：U為空氣的速度矢量；u、v、w分別為其在x、y、z方向上的速度分量；T為流體的溫度；λ為流體的導(dǎo)熱系數(shù)；p為流體壓力；SMx、SMy、SMz為x、y、z方向上的動(dòng)量源項(xiàng)；Sh為流體內(nèi)熱源；Φ為由于粘性作用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能部分，稱為耗散函數(shù)。
我們引入變量φ將5個(gè)方程合并成1個(gè)方程（3-7），這樣就可以用1個(gè)方程表示流體的運(yùn)動(dòng)情況。
（3-7）式(3-7)清楚的表明了質(zhì)量運(yùn)輸方程、動(dòng)量運(yùn)輸方程和能量運(yùn)輸方程的共性：等號(hào)的左端表示變化率項(xiàng)和對(duì)流項(xiàng)，等號(hào)的右端表示擴(kuò)散項(xiàng)和源項(xiàng)（包括所有非共同具有的項(xiàng)）。流體雷諾數(shù)是一個(gè)表述其運(yùn)動(dòng)慣性力和粘滯力比值的無綱量，它的大小可以用來區(qū)分流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也可以辨別流體阻力的大小。當(dāng)流體雷諾數(shù)較小時(shí)，表示各質(zhì)點(diǎn)的粘滯力比較大，此時(shí)的流體質(zhì)點(diǎn)將平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，也就是常說的層流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)流體雷諾數(shù)較大時(shí)，表示各質(zhì)點(diǎn)的慣性力比較大，此時(shí)的流體質(zhì)點(diǎn)做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，呈紊流狀態(tài)或者叫做湍流狀態(tài)。對(duì)各種流體狀態(tài)的時(shí)的雷諾數(shù)作了界定，通常情況下當(dāng)雷諾數(shù)Re4000時(shí)為湍流狀態(tài)，當(dāng)Re=2000～4000時(shí)為過渡狀態(tài)。
為了真實(shí)反映水輪發(fā)電機(jī)定子通風(fēng)溝內(nèi)冷卻空氣的流動(dòng)情況，首先需要對(duì)流體的雷諾數(shù)進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算公式如下：
（3-8）式中：v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，D為一特征長(zhǎng)度。
經(jīng)計(jì)算水輪發(fā)電機(jī)定子通風(fēng)溝內(nèi)流體雷諾數(shù)Re=6120>4000，因此通風(fēng)溝內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)屬于湍流狀態(tài)?？梢愿鶕?jù)式（3-7）對(duì)其進(jìn)行求解，此外湍流流動(dòng)還要在式（3-8）基礎(chǔ)上引入兩個(gè)量湍流動(dòng)能k和湍流動(dòng)能耗散率ε，將這兩個(gè)量整合到式（3-8）中。整理后表達(dá)式如式（3-9）所示。
（3-9）
式中：ρ為流體密度；k為湍流動(dòng)能；ε為湍流動(dòng)能耗散率；U為流體的速度矢量；tμ為紊流粘性系數(shù)；kσ、εσ為k方程和ε方程的紊流普朗特?cái)?shù)；ijE為流體微元變形率的平均分量；C1ε、C2ε為計(jì)算常數(shù)。在計(jì)算時(shí)，k和ε是兩個(gè)未知量，湍流動(dòng)能k通常是根據(jù)湍流強(qiáng)度I來算的，而湍流動(dòng)能耗散率ε通常是用特征長(zhǎng)度L來估算的，其具體的計(jì)算公式如式（3-10）所示。
式中：v為入口處的平均流速；l為湍流尺度；μC為計(jì)算常數(shù)，這里取0.09。
3.3邊界條件通過對(duì)定子通風(fēng)溝流體傳熱耦合模型進(jìn)行計(jì)算可以確各個(gè)部分定邊界條件如下所示：1)風(fēng)溝入口設(shè)為質(zhì)量流量入口，入口的初始值為已知如表3-11所示，入口空氣的溫度已知。2)出口邊界條件設(shè)為自由出口。3)定子鐵心與空氣接觸面均設(shè)為無滑移邊界條件，定子鐵心兩側(cè)面為周期性邊界條件。
表3-11通風(fēng)溝入口處流體參數(shù)
4、不同入口風(fēng)速對(duì)溫度場(chǎng)的影響
不同入口風(fēng)速對(duì)流體場(chǎng)的影響，隨著入口速度的變化，冷卻氣體在徑向通風(fēng)溝中的流速分布也隨著變化，這必然會(huì)對(duì)定子各部分的溫度產(chǎn)生影響?，F(xiàn)在以360º全換位計(jì)算結(jié)果作為基準(zhǔn)，分別對(duì)方案1至方案6進(jìn)行求解。由于電機(jī)的最高溫度對(duì)于電機(jī)是一個(gè)重要參數(shù)，所以，將不同入口風(fēng)速對(duì)溫度場(chǎng)的影響計(jì)算結(jié)果在表4-1中列出。
4-1轉(zhuǎn)子入口風(fēng)速對(duì)定子最高溫度的影響
圖4-2分別給出了改變?nèi)肟陲L(fēng)速后上、下層線棒溫度沿軸向分布情況，
圖中1號(hào)曲線到6號(hào)曲線分別對(duì)應(yīng)方案1到方案6。從圖中可以看出，隨著轉(zhuǎn)子入口風(fēng)速的減小，上、下層線棒溫度升高；隨著入口風(fēng)速的增加，線棒的溫度也隨之降低。但是，并不是冷卻空氣風(fēng)速持續(xù)增大，線棒溫度便繼續(xù)下降的，入口風(fēng)速增加了2m/s，但是線棒溫度降低幅度卻很小。當(dāng)入口風(fēng)速超過13.5m/s時(shí)，風(fēng)路已經(jīng)達(dá)到飽和，繼續(xù)增大風(fēng)速對(duì)降低溫升已經(jīng)失去了作用。因此水輪發(fā)電機(jī)流體的初始速度對(duì)電機(jī)定子溫度的影響很大，上述計(jì)算可以為水輪發(fā)電機(jī)雙路徑向通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行理論指導(dǎo)，同時(shí)也可以為工程實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn)的工程試驗(yàn)提供重要的理論指導(dǎo)。
4-2不同入口風(fēng)速時(shí)線棒的溫度
結(jié)束語:
發(fā)電機(jī)定子溫度的最高值和最低值按相同規(guī)律變化，最低溫度的變化較小，最高溫度的變化較大，但是仍然處于發(fā)電機(jī)定子絕緣的溫度極限范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)具有承受此電壓偏差的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]丁樹業(yè),李偉力.電網(wǎng)電壓偏差對(duì)水輪發(fā)電機(jī)定子溫度場(chǎng)的影響[J].電網(wǎng)技術(shù),2006,14:30-35.
隨著電力行業(yè)設(shè)備檢修體制改革的推進(jìn)，電力工業(yè)設(shè)備科學(xué)管理水平和整體經(jīng)濟(jì)效益的提高，我國(guó)各省電力公司從歷年的機(jī)組計(jì)劃?rùn)z修體制中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出了在火電廠推行狀態(tài)檢修的設(shè)想。給水泵運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障診斷只是其中之一，為了保證給水泵穩(wěn)定地運(yùn)行，預(yù)防故障的發(fā)生，采用專家系統(tǒng)(ExpertSystem)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)異常狀態(tài)的預(yù)測(cè)和消除給出具有專家水準(zhǔn)的建議和方法。專家系統(tǒng)是近年來人工智能領(lǐng)域內(nèi)最為活躍的分支，是人工智能開始走向?qū)嵱没臉?biāo)志和里程碑,也是人工智能從一般思維規(guī)律走向?qū)ｉT知識(shí)利用的突破口。它將人類專家的特殊知識(shí)賦予機(jī)器，使機(jī)器對(duì)問題的解決達(dá)到專家水平。它來源于人類專家的頭腦，而又高于人腦，是一個(gè)專家群體的智能機(jī)系統(tǒng)。將電廠給水泵的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷用專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有智能化和可靠性高的特點(diǎn)，不僅減少了人力的投入，而且能在最大程度上模擬專家，準(zhǔn)確地分析找到故障所在?？梢姡瑢＜蚁到y(tǒng)在監(jiān)測(cè)和故障診斷中的應(yīng)用，能夠防范于未然，把故障發(fā)生的概率減少到最小，提高了經(jīng)濟(jì)效益，從而對(duì)于推進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)設(shè)備檢修改革起到重大的推動(dòng)作用。
2專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理
簡(jiǎn)單地說，專家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程序，但與傳統(tǒng)程序有所區(qū)別:
*傳統(tǒng)程序:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序
*專家系統(tǒng):知識(shí)+推理=系統(tǒng)
其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
其中，知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心。知識(shí)庫用來存放領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí);數(shù)據(jù)庫用于存放初始數(shù)據(jù)、證據(jù)、推理過程中得到的中間結(jié)果等;推理機(jī)是運(yùn)用知識(shí)庫的知識(shí)進(jìn)行推理的一組程序，主要有正向推理、反向推理以及正反向混合推理三種。知識(shí)獲取是知識(shí)庫的基礎(chǔ)，是專家系統(tǒng)開發(fā)中最難最關(guān)鍵的一步，被稱為專家系統(tǒng)開發(fā)的“瓶頸”，當(dāng)前知識(shí)獲取的形式主要有:手工獲取、自動(dòng)獲取、手工自動(dòng)相結(jié)合三種。人機(jī)解釋接口使用戶能夠以自觀、方便的形式與機(jī)器、進(jìn)行對(duì)話，盡可能避免誤操作。
專家系統(tǒng)的工作過程如圖2所示。
3分析思路
對(duì)于給水泵來說，設(shè)備本體的監(jiān)測(cè)一般通過分析振動(dòng)信號(hào)來進(jìn)行，而且這方面已有不少的應(yīng)用實(shí)例，并且隨著近代數(shù)字信號(hào)處理理論以及技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步。而設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行工況(包括與泵相連的管路系統(tǒng))則一般通過分析過程量進(jìn)行，例如泵的工作點(diǎn)的概念，是從宏觀上來衡量泵的工作狀況，它是建立在流體力學(xué)計(jì)算和水力試驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)之上的，這是一種較經(jīng)典的方法，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中的振動(dòng)及其特征信息是反映系統(tǒng)狀態(tài)及其變化規(guī)律的主要信號(hào)。因而利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是設(shè)備故障診斷方法中最常用、最有效的方法。但是鑒于給水泵在火電廠的重要地位，應(yīng)建立以振動(dòng)監(jiān)測(cè)為主，輔以過程量監(jiān)測(cè)的檢測(cè)方法。通常，電廠輔機(jī)狀態(tài)檢修中的基本監(jiān)測(cè)參數(shù)可包括:
(1)動(dòng)態(tài)參數(shù):振幅、頻率、相位、振動(dòng)速度、加速度。
(2)靜態(tài)參數(shù):軸向位置、偏心位置、機(jī)殼膨脹。
(3)過程參數(shù):轉(zhuǎn)速、溫度、流量、壓力、壓差。
根據(jù)給水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，可采用分析型專家系統(tǒng)，將給水泵可能出現(xiàn)的問題和相對(duì)應(yīng)的解決辦法抽象變成形式化的數(shù)據(jù)，預(yù)先存入知識(shí)庫，它們的可能組合便構(gòu)成狀態(tài)空間或問題空間，于是，搜索求解就在這一限定空間中進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)接受到形式化后的數(shù)據(jù)時(shí)，就對(duì)這些數(shù)據(jù)與抽象解之間進(jìn)行啟發(fā)式匹配，找出相應(yīng)的抽象解集，最后經(jīng)過解的求精從解集中識(shí)別出具體解，方便用戶理解接受。
4給水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)的建立
對(duì)于專家系統(tǒng)，最主要和最困難的就是建立知識(shí)庫，這首先需要有可靠的知識(shí)來源和合理的知識(shí)獲取機(jī)制。由于知識(shí)庫的建立需要領(lǐng)域?qū)＜液椭R(shí)工程師的長(zhǎng)期合作，才能比較完備地建立起來，因而在此，僅構(gòu)造一個(gè)演示型專家系統(tǒng)，即只對(duì)鍋爐給水泵的兩組動(dòng)態(tài)參數(shù)(軸前X方向振動(dòng)，軸后Y方向振動(dòng))和一些過程參數(shù)(給水泵轉(zhuǎn)速,溫度，流量，壓力、壓差等)進(jìn)行檢測(cè),以驗(yàn)證系統(tǒng)方案的可行性和有效性，以后若條件成熟再進(jìn)行擴(kuò)展。
可采用VisualC++的MFC來開發(fā)這個(gè)專家系統(tǒng)，其運(yùn)行需要MFC的動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL),除此之外還需要兩個(gè)DLL:MisData.dll和DspData.dll，這兩個(gè)DLL是專為專家系統(tǒng)開發(fā)的，它們僅以幾個(gè)接口函數(shù)與之相聯(lián)系。
專家系統(tǒng)采用了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)(OOP)來組織程序，其運(yùn)行就是建立在下面幾個(gè)模塊的相互作用之上的，如圖3所示。
各個(gè)模塊開發(fā)好以后，可進(jìn)行連接編譯，生成應(yīng)用程序NetExp.exe，運(yùn)行后調(diào)出一個(gè)用戶窗口畫面，使用戶通過該畫面及時(shí)了解給水泵的工作狀態(tài)，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。該畫面實(shí)現(xiàn)的功能如表2所示。
5結(jié)束語
專家系統(tǒng)已廣泛用于各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，取得了很大的成功。專家系統(tǒng)用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷還有很大的發(fā)展空間，特別是在專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取技術(shù)上，當(dāng)前我國(guó)主要采取人工獲得為主的方法，而更高級(jí)的是機(jī)器自動(dòng)獲取知識(shí)，既減少人力，又節(jié)約時(shí)間，但至今沒有突破性進(jìn)展。另外，還可以將知識(shí)庫和用戶控制界面分開來，開發(fā)一個(gè)具有通用性的骨架系統(tǒng)，使之與不同的知識(shí)庫連接，從而能快速地開發(fā)不同的專家系統(tǒng)，當(dāng)然，這需要定義統(tǒng)一的接口。
參考文獻(xiàn)
[1]張文星，紀(jì)有奎.專家系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)[M].武漢:武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1989.
關(guān)鍵詞：水電站；主接線；電氣設(shè)計(jì)；接線方案
中圖分類號(hào)：TV72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 概述
小水電站經(jīng)過多年的發(fā)展，供電方式和運(yùn)行模式都在不斷地變化。但水電站的接線方式還沒變，還是采用傳統(tǒng)的接線方式，發(fā)電機(jī)側(cè)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的供電達(dá)到400/230V是這種接線方式的特點(diǎn)。此接線方式還有重要的優(yōu)點(diǎn)：電網(wǎng)停電時(shí)，可以對(duì)附近的區(qū)域負(fù)荷自發(fā)自供，可以為全站提供正常的照明電。原理：電網(wǎng)出現(xiàn)故障而停電時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉機(jī)組，轉(zhuǎn)成空載但不滅磁，保護(hù)動(dòng)作跳閘。好處：內(nèi)部過電對(duì)較低壓網(wǎng)絡(luò)的影響較小，較安全可靠，保護(hù)簡(jiǎn)單，在單相接地故障出現(xiàn)時(shí)動(dòng)作跳閘。同時(shí)，這種接線方式也有自身的不足，下面對(duì)這種方式的缺點(diǎn)以及改進(jìn)措施進(jìn)行全面分析。
2 主接線電氣設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)原則
水電站的主接線電氣設(shè)計(jì)要同時(shí)考慮很多因素，如：電站的地形、運(yùn)輸條件、電站樞紐的總體布置、水電站規(guī)模、水文氣象等。電力系統(tǒng)對(duì)電站的要求是穩(wěn)定性，必須做到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約成本、接線方式簡(jiǎn)單清晰、后期維護(hù)方便、操作靈活和供電的安全可靠。
2.2 比較發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接線方案
方案一，采用單母線隔離開關(guān)的接線方式。在正常運(yùn)行的過程中母開關(guān)始終處于分段狀態(tài)。1臺(tái)SF10-31500/110/10.5kV雙卷變壓器與1G發(fā)電機(jī)接于I段母線，正常運(yùn)行時(shí)形成單元的運(yùn)行方式，1臺(tái)SF10-63000/110/10.5 kV雙卷變壓器與2G，3G發(fā)電機(jī)接于II段母線，正常運(yùn)行時(shí)形成擴(kuò)大單元的運(yùn)行方式。發(fā)電機(jī)電壓母線I，II段分別與兩臺(tái)廠用變壓器相連接，相互間形成備用。
方案二，1臺(tái)SF10-31500/110/10.5 kV雙卷變壓器和1G發(fā)電機(jī)相連接形成單元接線；1臺(tái)SF10-63000/110/10.5kV雙卷變壓器和2G，3G發(fā)電機(jī)相連接形成擴(kuò)大單元接線；發(fā)電機(jī)電壓母線I，II段分別連接兩臺(tái)長(zhǎng)用變壓器，相互之間形成暗備用。生活區(qū)、船閘和壩頂?shù)扔秒姾屯饨釉O(shè)備的電源與10.5kV母線III段連接。這兩套組合的保護(hù)裝置任何時(shí)候只能使一套運(yùn)行。
2.3 兩方案的經(jīng)濟(jì)比較
方案一，該方案的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電機(jī)電壓側(cè)設(shè)備少、布置方便、后期維護(hù)簡(jiǎn)單方便、接線簡(jiǎn)單。和方案二相比，方案一需要的高壓設(shè)備相對(duì)較少，變壓器臺(tái)數(shù)也較少，這樣開關(guān)站的占地面積就會(huì)縮小許多，開關(guān)站的開挖量減少了很多，節(jié)約了設(shè)備的投資和土建的支出。但是，方案一也有一些缺點(diǎn)，比如運(yùn)行的靈活性較低，可靠性也較低。因?yàn)榕c發(fā)電機(jī)電壓母線I，II段相連并起輔助作用的設(shè)備過多，當(dāng)這些設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，與該段母線相連的發(fā)電機(jī)就會(huì)停止運(yùn)行，最終的結(jié)構(gòu)就是無法向外輸送電能。另外，由一臺(tái)變壓器連接兩臺(tái)機(jī)組，發(fā)生故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大范圍的影響。在后期的維護(hù)中，對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修時(shí)或有故障出現(xiàn)時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組及要同時(shí)斷電，這樣會(huì)對(duì)電能造成嚴(yán)重的損失。
方案二，該方案的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行過程中靈活性更高，可靠性也更高。方案一所采用的保護(hù)裝置是由正空負(fù)荷開關(guān)和高壓限流熔斷器組成的，這樣對(duì)生活區(qū)和船閘的變壓器及外接的備用電源的過載、短路和斷相有很好的保護(hù)作用。在運(yùn)行中如果其中一個(gè)變壓器出現(xiàn)故障，熔斷器會(huì)切斷短路電流，相比于斷流器動(dòng)作時(shí)間更短，更加安全可靠，機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不會(huì)有拒合與拒分的情況。因此，由于輔助設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致的電能無法輸送的情況大大減少了，從而保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的安全和可靠。而它的缺點(diǎn)就是投入會(huì)比較大。
第二方案比第一方案具有更高的靠性，且第二方案在運(yùn)行時(shí)更加的靈活。它以真空負(fù)荷開關(guān)及高壓限流熔斷器為保護(hù)裝置，這樣可以在很大程度上保證生活區(qū)的電壓器、船閘變壓器和外接備用電源的斷相、過載、短路等情況的發(fā)生。如果其中的一個(gè)輔助電壓器發(fā)生了短路情況，這時(shí)熔斷器會(huì)自動(dòng)快速地切斷短路電流，這樣就可以在很大程度上增強(qiáng)電氣的安全性和可靠性，而且使用第二方案的操作也相對(duì)比那個(gè)簡(jiǎn)單。這樣就在很大成度上將少了由于輔助設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致發(fā)電無法輸送的情況，從而大大提高了發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全可靠性。但是其花費(fèi)相對(duì)較大。
2.4 方案推薦
從上面的分析我們能夠看出，第二方案的可靠性和安全性相對(duì)第一方案都比較高，其故障發(fā)生的概率相對(duì)較低，同時(shí)降低了因事故發(fā)生而引起的經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們可以看出選擇第二方案是最為科學(xué)及合理的。從經(jīng)濟(jì)層面來講，第二方案可以減小各種變壓器的故障發(fā)生概率，雜檢修時(shí)也比較方便。所以，我們從諸多方面考慮，第二方案是最容易被采用的。
3 關(guān)于水電站主線電氣設(shè)計(jì)問題的分析
3.1 高壓限流熔斷器
高能氧化鋅電阻和限流熔斷器共同形成一種高壓限流熔斷器保護(hù)組合。在全廠全部的系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)總的短路電流和廠變高壓側(cè)所產(chǎn)生的電流相同，如果在此處使用斷路器，則必須使用大開電流的短路器，其需要的費(fèi)用非常大，所以一般不會(huì)使用大機(jī)組，所以選用RUR熔斷器來設(shè)計(jì)和改造電站。它可以快速地限制短路電流，避免廠變爆炸事故的發(fā)生。同時(shí)可以保證母線、主變壓器以及發(fā)電機(jī)不受到短路電流的影響。
3.2 中性點(diǎn)接地方式
在以前都是采用消弧線圈接地的接地方式作為發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，這一方式滿足了國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。它在工作時(shí)都是以人工的方式來完成。在目前，我國(guó)多數(shù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)都采用接地變壓器進(jìn)行接地處理，這一改變使得接地的電容性電流不經(jīng)過消弧線圈綜合，所以在發(fā)生發(fā)電機(jī)的單機(jī)接地事故時(shí)，接地的電流機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)值，因此這個(gè)時(shí)候就要需要作用與跳發(fā)電開關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到如何避免單相接地故障轉(zhuǎn)化為相間故障或匝問故障，以最大限度地減少損失。根據(jù)這一設(shè)計(jì)思路，我們主要以單相接地故障產(chǎn)生的過電壓，以中性點(diǎn)的接地變壓器接地的方式進(jìn)行。
3.3 關(guān)于接地系統(tǒng)以及過電壓保護(hù)的分析
在屋頂設(shè)立避雷裝置，然后使用接地扁鋼和地網(wǎng)連接，能夠非常有效的保護(hù)電站因?yàn)橹崩讚舳鴰淼木薮笪：?，從而在很大程度上提高了變電站的安全性。雷擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電波，這些電波可以沿著110千伏的線路進(jìn)行破壞，所以在110千伏線路上設(shè)置避雷裝置時(shí)要將保護(hù)器放置在低壓電柜內(nèi)，從而起到保護(hù)作用。
結(jié)語
在對(duì)電氣主線進(jìn)行接入時(shí)要考慮各種可能發(fā)生的狀況，還必須考慮電站的運(yùn)輸條件及其所處的地勢(shì)、電站的規(guī)模、設(shè)施的特征特性以及相關(guān)的環(huán)保工作等條件。電力系統(tǒng)要求電站具有穩(wěn)定性，必須做到經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約投資、接線設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單清晰、檢修維護(hù)方便、運(yùn)行操作靈活、供電安全可靠方便。
參考文獻(xiàn)
摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及綜合國(guó)力的提升，電力在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中起到了主要的推動(dòng)作用，在電力供應(yīng)過程中，水電廠作為電力供應(yīng)的主力軍，水電廠能否安全、平穩(wěn)發(fā)展，同時(shí)為企業(yè)的生產(chǎn)提供充足可靠的電力供應(yīng)，保障居民生活有條不紊，成為所有水電廠工作人員急需解決的主要任務(wù)。因此，本文主要通過對(duì)水電廠目前存在的安全問題及其原因的進(jìn)行分析，針對(duì)水電廠安全管理中存在的一些安全管理現(xiàn)象進(jìn)行討論，并提出相應(yīng)的解決措施，為確保水電廠安全運(yùn)行提供了有效的管理思路。
關(guān)鍵詞：水電廠；安全管理；問題；對(duì)策
1引言
隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，水電廠作為電力供應(yīng)的主要來源之一，電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。因此，水電作為重要的可再生能源得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。水電廠在促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展過程中起到了關(guān)鍵的推動(dòng)作用。電力體制的改革使得我國(guó)水電投資多元化，然而隨著能源供需缺口的不斷擴(kuò)大和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入，尤其是中小型水電站的發(fā)展。近年來水電廠管理中存在的安全問題也逐漸凸顯出來，對(duì)水電站基礎(chǔ)性工作的安全管理提出了更高的要求，如何對(duì)水電廠進(jìn)行高效、科學(xué)的安全管理，保證企業(yè)生產(chǎn)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，成為水電廠管理者面臨的重要問題。
2水電廠安全管理的重要性
伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水電廠安全管理影響著各行各業(yè)和社會(huì)的穩(wěn)定?？茖W(xué)發(fā)展觀的理念越來越深入人心，堅(jiān)持安全安全發(fā)展的理念是杜絕安全事故的發(fā)生的基本要求。人們的安全發(fā)展意識(shí)、人本管理意識(shí)的不斷增強(qiáng)，堅(jiān)持以人為本，遵循規(guī)范管理的原則，不斷完善提高水電廠安全管理體系，有利于實(shí)現(xiàn)水電廠的穩(wěn)定、和諧發(fā)展。
3水電廠安全管理中常見的問題
3.1注重水電生產(chǎn)、安全管理認(rèn)識(shí)不足
水電廠重生產(chǎn)輕安全管理現(xiàn)象的存在是困擾水電廠安全管理的重要問題。在市場(chǎng)需要不斷增加的今天，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力市場(chǎng)的需求非常迫切，水電廠生產(chǎn)雖然承受著巨大的市場(chǎng)壓力，水電廠部分員工往往過多地把眼光放在了生產(chǎn)一線，很多企業(yè)存在注重水電生產(chǎn)、輕視安全管理的問題。放松了安全生產(chǎn)，致使安全管理不強(qiáng)，對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度不夠，為供水、供電任務(wù)的順利完成埋下隱患，嚴(yán)重威脅到了水電廠的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。
3.2水電廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理制度不完善
水電廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理不規(guī)范是水電廠運(yùn)行安全隱患的主要原因。水電廠部分員工在從事生產(chǎn)時(shí)，存在對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的檢修質(zhì)量不高，在整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中需要用到各種各樣的機(jī)械設(shè)備，生產(chǎn)中現(xiàn)場(chǎng)操作不規(guī)范等問題。由于機(jī)械設(shè)備是電力生產(chǎn)不可或缺的重要組成部分，確保設(shè)備時(shí)刻處于最佳工作狀態(tài)是保證水電廠安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。規(guī)范地執(zhí)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)范決定著水電企業(yè)的生存和發(fā)展壯大。
3.3安全教育培訓(xùn)環(huán)節(jié)薄弱
由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全管理并不能給水電企業(yè)帶來快速的經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致一些電力生產(chǎn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全管理積極性不高，整體生產(chǎn)人員的綜合素質(zhì)較差，在任何企業(yè)的管理過程中，起決定性作用的往往是人，很多水電廠生產(chǎn)人員的綜合素質(zhì)水平較低，對(duì)工作人員的安全教育培訓(xùn)力度不夠，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)水電生產(chǎn)專業(yè)知識(shí)掌握不夠，對(duì)水電廠的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。
4水電廠安全管理的對(duì)策分析
4.1認(rèn)真貫徹落實(shí)安全管理的理念和政策
加強(qiáng)水電廠安全管理的首要措施是切實(shí)落實(shí)水電廠安全管理制度及操作規(guī)程。在水電廠的日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，“安全第一、預(yù)防為主”，不斷的加強(qiáng)全體工作人員的安全意識(shí)。水電廠安全生產(chǎn)是順利完成日益增長(zhǎng)的供水、供需求的重要保障。因此，要需要水電廠在開展安全管理活動(dòng)的過程中能夠充分考慮實(shí)際工作情況，積極完善的安全管理體系，切實(shí)落實(shí)水電廠安全管理制度及操作規(guī)程，將故障和事故消除在隱患階段。
4.2加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員綜合素質(zhì)的培訓(xùn)和考核
隨著大量的機(jī)電設(shè)備在水電廠中得以應(yīng)用，應(yīng)以工作人員的自我約束為目標(biāo)，水電廠的運(yùn)營(yíng)管理中應(yīng)該不斷的開展人員培訓(xùn)工作，對(duì)水電工作者的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，建立人性化的考核機(jī)制，落實(shí)各級(jí)人員的權(quán)責(zé)和義務(wù)。同時(shí)，需要確保運(yùn)行人員的專業(yè)技能能夠和新設(shè)備、新技術(shù)相匹配，有利于加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行過程中各種性能的了解。必須建立全面的安全獎(jiǎng)懲制度和監(jiān)督機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)安全管理方面的教育培訓(xùn)，提高生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員的綜合素質(zhì) ，杜絕為違章現(xiàn)象，提高運(yùn)行人員的自我保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員的安全意識(shí)，加強(qiáng)運(yùn)行人員對(duì)故障、事故的準(zhǔn)確判斷和快速處理能力，適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全管理。
4.3做好機(jī)械設(shè)備的檢修、維護(hù)以及巡檢等工作
水電廠經(jīng)營(yíng)時(shí)間過長(zhǎng)，往往會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、設(shè)備部件容易損壞的現(xiàn)象，設(shè)備狀態(tài)分析是水電站安全運(yùn)行的保障，是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。為了確保水電廠各種設(shè)備的正常運(yùn)行，保證水電廠運(yùn)營(yíng)的安全可靠，不斷提高水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。水電廠定期做好設(shè)備的檢修、維護(hù)以及巡檢等工作，確保設(shè)備能夠時(shí)刻保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)。需要對(duì)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)形成分析報(bào)告，為設(shè)備檢修和運(yùn)行方式提供充分的依據(jù)。
5結(jié)語
綜上所述，水電廠的安全運(yùn)行關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高。在電力系統(tǒng)中，水電廠安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)直接決定著整個(gè)電網(wǎng)的安全。安全管理是水電廠實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)，因此，一定要做好水電廠工作人員的安全管理培訓(xùn)工作，只有不斷深化安全意識(shí)，嚴(yán)格制定并落實(shí)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作規(guī)程，確保每一個(gè)工作人員都能夠形成安全生產(chǎn)意識(shí)，建立積極完善的安全管理體系，同時(shí)做好對(duì)設(shè)備的檢修和維護(hù)工作，才能真正實(shí)現(xiàn)水電廠的高效管理，消除水電廠運(yùn)行過程中存在的安全隱患，為企業(yè)快速、穩(wěn)定的發(fā)展創(chuàng)造條件，確保其能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
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關(guān)鍵詞：水利樞紐；電氣設(shè)計(jì)；水利工程
水利樞紐電站的電氣設(shè)計(jì)是水利工程體系中最重要的一步，它直接影響水電站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，因此，對(duì)于水利樞紐電站的設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎，需要從多方面、多角度、多層次進(jìn)行分析研究，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)可能出現(xiàn)問題進(jìn)行模擬計(jì)算，從中總結(jié)出具體可行的解決對(duì)策。在水利樞紐電站的電氣設(shè)計(jì)中尤其要考慮到擋水、泄水、進(jìn)水建筑物以及必要的水電站廠房、通航、過魚、木等專門性的水工建筑物的排列、分布和設(shè)計(jì)，并且根據(jù)地域泥土情況，對(duì)水利樞紐工程中的泥沙問題進(jìn)行具體的剖析探討。泥沙問題是水利樞紐電站電氣設(shè)計(jì)中最常見的問題，同時(shí)也是最需要考慮的焦點(diǎn)，它直接影響到水利樞紐電站的正常運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)引起水利工程策劃人員和管理建設(shè)人員的高度重視。
1泥沙問題
當(dāng)水利樞紐電站建設(shè)在泥沙較多的河流上時(shí)，必須考慮到泥沙對(duì)于水利樞紐的影響，泥沙問題處理的結(jié)果直接決定了工程是否能夠安全順利進(jìn)行。河流中存在過多的泥沙會(huì)使水庫中泥沙大量淤積，堵塞進(jìn)水口和泄水口，水利樞紐工程中的壩體受力不均勻，甚至可能會(huì)壓垮攔污設(shè)施，并且嚴(yán)重磨損泄流建筑物，腐蝕水輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)施。
若在電氣設(shè)計(jì)中不能考慮到河流泥沙淤積問題并加以模擬研究解決方案，當(dāng)水利樞紐電站建設(shè)完畢后，河水流入水庫并進(jìn)入回水區(qū)，隨著斷面的逐漸增大，河流流速將逐漸減小，則輸沙平衡會(huì)遭到破壞，導(dǎo)致河水所攜帶的泥沙不斷落淤在水庫當(dāng)中，最終造成泥沙淤積，長(zhǎng)此以往，河流兩岸的農(nóng)田將會(huì)出現(xiàn)排水不暢、土地鹽堿化等問題，洪水造成的損失也會(huì)隨之增大，經(jīng)濟(jì)、生活都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。同時(shí)，在泥沙問題的影響下，當(dāng)進(jìn)水口閘門從關(guān)閉變?yōu)殚_啟時(shí)，來沙量將超出其可以承受的范圍，從而泥沙會(huì)在閘門前淤積并附著在閘門上，使閘門承受泥沙對(duì)其過重的水平壓力，閘門開啟和關(guān)閉變得困難，當(dāng)超過啟門裝置承受能力時(shí)，水庫和電站的安全運(yùn)行也會(huì)受到威脅。
此外，泥沙問題對(duì)壩基揚(yáng)壓力也會(huì)造成極其不良的影響。泥沙淤積在壩體前，形成一層天然防滲的鋪蓋，導(dǎo)致壩體受到泥沙淤積產(chǎn)生的向下游方向的壓力，使壩體壩基揚(yáng)壓力減小，同時(shí)影響了水庫水位。
在水利樞紐電站的電氣設(shè)計(jì)中，裝設(shè)在進(jìn)水口前的攔污柵是攔截水草之類污物必不可少的重要設(shè)施，然而在泥沙含量過多的河流中，攔污柵除了攔截污物之外，還要攔截大量的泥沙，泥沙對(duì)攔污柵會(huì)產(chǎn)生側(cè)壓力和水位差壓力，當(dāng)兩種壓力超過攔污柵設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍時(shí)，攔污柵就會(huì)被泥沙壓垮，而這將直接導(dǎo)致機(jī)組無法運(yùn)行而停機(jī)，取水口也會(huì)被堵塞，對(duì)水電站和取水設(shè)施的正常運(yùn)行都是極為不利的。
河水水流在高速流動(dòng)的過程中本身就帶有磨損建筑物的效果，只是因?yàn)槠淠p較小，在泄水建筑物能夠承受的程度之內(nèi)，但是，當(dāng)高速的水流攜帶了大量泥沙，水流和泥沙將會(huì)產(chǎn)生空蝕和磨損聯(lián)合疊加的效果，對(duì)泄水建筑物的破壞成倍增加，除建筑物的金屬構(gòu)件、邊墻等部位的磨損之外，進(jìn)口高程低的孔洞磨損將尤為嚴(yán)重，這將導(dǎo)致泄水建筑物的安全使用，不但建筑維修的成本將增加，更加會(huì)影響到人身和財(cái)產(chǎn)的安全。
水利樞紐電站水輪發(fā)電機(jī)受泥沙影響腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，這也是設(shè)計(jì)中應(yīng)該尤為注意的一點(diǎn)問題，水輪機(jī)的過度磨損將是維修周期減短，維修的費(fèi)用增大，并且需要耗費(fèi)大量的人力資源進(jìn)行機(jī)組的維修保養(yǎng)，降低了電站的工作效率。
2解決措施
以上由于流水中攜帶的泥沙問題，是水利樞紐電站安全穩(wěn)定運(yùn)行中絕對(duì)不能忽視的重要問題，在電站電氣設(shè)計(jì)時(shí)必須給予深入詳細(xì)的考慮，其相應(yīng)的解決方法也必須具體可行，否則泥沙問題帶來的不良后果會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅人身安全。針對(duì)以上問題，遵照泥沙的規(guī)律，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，從設(shè)計(jì)工程規(guī)劃和工程管理方面著手，選擇合適的壩址，合理進(jìn)行電站樞紐分布，擴(kuò)大樞紐泄流規(guī)模，即使在泥沙含量較多的河流區(qū)域，水利樞紐電站仍然能夠做到正常安全地運(yùn)行。
在水利樞紐工程布置方面來看，首先布置應(yīng)有利于排沙，使水庫的水容量得意長(zhǎng)期保池，其次，要防止泥沙進(jìn)入機(jī)組，減少泥沙對(duì)于泄水建筑物和水輪機(jī)的磨損，防止其造成不必要的損失，影響電站的正常運(yùn)行。經(jīng)過實(shí)踐表明，較低的泄水建筑物進(jìn)口高程對(duì)于排沙有促進(jìn)的作用，因此在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將泄水建筑物的進(jìn)口高程設(shè)計(jì)為低于電站機(jī)組的進(jìn)水口高程。
除了注重樞紐分布之外，設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮到樞紐泄流規(guī)模。在泥沙較多的流域中，若能滿足泄流排沙的要求，即使泥沙問題帶來的影響仍然存在，也可以因?yàn)槠溆绊戄^小而保證不會(huì)妨礙到電站的正常運(yùn)行。通過增設(shè)起到泄水排沙作用的建筑物，提高電站沖沙的效果，從而回水末端上延現(xiàn)象得到充分的控制，在增加有效庫容的同時(shí)，也能大大降低洪水期的水庫水位，減輕水庫區(qū)的泥沙淤積現(xiàn)象，為人工調(diào)沙打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
人工檢測(cè)是去淤排沙過程中極為有效的一環(huán)，對(duì)泥沙淤積情況進(jìn)行人工檢測(cè)，能夠及時(shí)掌握淤積程度，從而快速采取排淤措施，當(dāng)泥沙淤積到一定程度時(shí)，即開啟閘門泄流，使淤積泥沙被流水沖刷，防止閘門堵塞。同時(shí)，人工檢測(cè)可以掌握開關(guān)閘門的時(shí)機(jī)，在水庫水達(dá)到臨界值時(shí)動(dòng)作，從而保證閘門前不至于被泥沙大量淤積。
水流對(duì)于機(jī)械和建筑物的磨損雖不可避免，但可以采取相應(yīng)措施，將磨損度降低在可控的范圍內(nèi)，在水利樞紐電站的電氣設(shè)計(jì)中，需將泄水建筑物的過流部位的形狀和采取的建筑材料一并考慮在內(nèi)。過流部位的形狀應(yīng)當(dāng)配合水流的作用方向和作用力，包括含有大量泥沙的水流、高速流動(dòng)的水流等，根據(jù)物理學(xué)中的力學(xué)作用條件和效果，建筑物的形狀應(yīng)能夠盡量減少泥沙的磨損破壞。而建筑物采用的材料應(yīng)能夠高度抗磨損，并且在性能良好的同時(shí)，也要并且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、施工簡(jiǎn)便，只有這樣，才能夠抵抗高砂高速的水流沖刷磨損，從而降低人力物力的損失。
針對(duì)水輪機(jī)的泥沙磨損，雖不可避免泥沙進(jìn)入機(jī)組，但可以通過其他措施減少泥沙磨蝕帶來的不良影響。當(dāng)含大量泥沙的洪水發(fā)生時(shí)，可將水輪機(jī)暫停運(yùn)行，避開高砂流水對(duì)運(yùn)行水輪機(jī)帶來的嚴(yán)重磨損，在電站的電氣設(shè)計(jì)中，水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是必不可少的一部分，良好的水輪發(fā)電機(jī)形狀和高端的工藝水平可以有效地減輕其承受的泥沙磨蝕的壓力，并且優(yōu)化自身的性能，而水輪發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量適應(yīng)高砂高速流水的沖擊壓力，葉片背面所受的壓力應(yīng)該均勻，同時(shí)，也應(yīng)易于維修，以便能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)的情況。
3小結(jié)
對(duì)于水利樞紐電站的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)全面而仔細(xì)，泥沙的處理問題應(yīng)該放在設(shè)計(jì)的首位。泥沙的處理是一個(gè)極為復(fù)雜的問題，需要運(yùn)用大量的人力和物理，只有采取合理而又便捷可行的措施才能使水利樞紐電站的運(yùn)行安全順利，這仍舊需要更多的探索和拓展。同時(shí)，應(yīng)加大環(huán)境管理力度，減少水土流失，控制電站流域內(nèi)的泥沙來源，從根本上解決泥沙問題才是水利樞紐電站可持續(xù)發(fā)展最有力度的手段。
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論文關(guān)鍵詞：水電廠；設(shè)備；管理
湖南沅陵鳳灘水電廠（以下簡(jiǎn)稱“電廠”）于1978年建成投產(chǎn)，共安裝4臺(tái)100MW混流式機(jī)組，總裝機(jī)容量400MW。由于設(shè)備運(yùn)行30多年，設(shè)備老化問題嚴(yán)重，機(jī)組發(fā)生了轉(zhuǎn)子磁極阻尼條損壞、轉(zhuǎn)子中心體及排水環(huán)開裂等一系列重大缺陷，電廠安全生產(chǎn)局面一度陷入“兩多一少”（主設(shè)備問題多、機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)多、發(fā)電量少）的艱難困境。通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合治理，積極開展設(shè)備管理創(chuàng)新，電廠解決了因主設(shè)備先天不足而困擾安全生產(chǎn)的難題，在水電廠設(shè)備管理方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，并形成了自己的特色。
一、設(shè)備管理的主要做法
電廠在設(shè)備管理方面的主要做法包括：科學(xué)決策、推行點(diǎn)檢、優(yōu)化工序、技術(shù)革新、國(guó)產(chǎn)化改造、從嚴(yán)管理六個(gè)方面。
1.科學(xué)決策，安全、效益兩不誤
在應(yīng)對(duì)投產(chǎn)初期的主設(shè)備重大隱患時(shí)，電廠當(dāng)初面臨兩種方案可以選擇：其一，是4臺(tái)機(jī)組全停不發(fā)電，逐年、逐臺(tái)對(duì)隱患機(jī)組進(jìn)行維修。其二，是預(yù)防重大設(shè)備損壞事故，邊發(fā)電、邊維修。通過認(rèn)真研究和反復(fù)論證，電廠確定了“以建立預(yù)案體系為保障，防止事故擴(kuò)大，努力減少國(guó)家投資損失”的工作思路，在制定“重點(diǎn)設(shè)備定點(diǎn)定修措施”和“設(shè)備事故應(yīng)急預(yù)案”的前提下，科學(xué)做出了“邊發(fā)電、邊維修”的決策。針對(duì)阻尼條損壞、轉(zhuǎn)子裂紋、排水環(huán)裂紋等系列問題，采取定點(diǎn)人工監(jiān)測(cè)、定期停機(jī)檢查等一系列重點(diǎn)設(shè)備定點(diǎn)定修措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理了大量主設(shè)備缺陷，避免了設(shè)備事故，同時(shí)獲得了較好的發(fā)電效益。
2.推行點(diǎn)檢制，提高設(shè)備管理效率
2009年，公司大力推進(jìn)點(diǎn)檢制管理，水電廠以此為契機(jī)，在設(shè)備綜合治理取得階段性成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身實(shí)際全面推行了點(diǎn)檢制。
第一是建立點(diǎn)檢制度體系。建立了包括組織體系、點(diǎn)檢管理標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、定修策略及各類支撐文件在內(nèi)的點(diǎn)檢制度體系。設(shè)備管理按照機(jī)械、電氣2個(gè)專業(yè)分工。點(diǎn)檢技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在“八定”原則的基礎(chǔ)上，建立日、周、月點(diǎn)檢工作卡和日、周、月點(diǎn)檢路線，并以定期試驗(yàn)、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、檢修管理標(biāo)準(zhǔn)做補(bǔ)充。設(shè)備定修策略在按照預(yù)防檢修、預(yù)知檢修和事后檢修進(jìn)行設(shè)備A、B、C分類的基礎(chǔ)上，結(jié)合《發(fā)電設(shè)備檢修導(dǎo)則》檢修等級(jí)界定、技術(shù)監(jiān)督周期及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后，以表格形式制定。設(shè)備定修策略注重以“狀態(tài)檢修”為主，各輔助設(shè)備的檢修以開展D級(jí)檢修與定期檢查保養(yǎng)為主，機(jī)組等主設(shè)備的檢修，在滿足技術(shù)監(jiān)督周期要求的同時(shí)，計(jì)劃?rùn)z修與定修相結(jié)合，并對(duì)每個(gè)設(shè)備的檢修進(jìn)行三年的預(yù)安排。
第二是解決執(zhí)行過程中存在的一些突出問題。在推行點(diǎn)檢制的初期，發(fā)現(xiàn)由于檢測(cè)點(diǎn)列得過多過細(xì)、點(diǎn)檢數(shù)據(jù)大而雜等原因，存在點(diǎn)檢走過場(chǎng)的現(xiàn)象。針對(duì)以上問題，為了提高點(diǎn)檢工作的有效性，一方面對(duì)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)體系中的點(diǎn)檢部位和點(diǎn)檢項(xiàng)目進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，選取其中能準(zhǔn)確反映設(shè)備健康狀況的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期重點(diǎn)監(jiān)控，并逐步建立點(diǎn)檢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便于統(tǒng)計(jì)分析和觀察變化趨勢(shì)。目前已經(jīng)結(jié)合設(shè)備健康狀況開展調(diào)速系統(tǒng)漏油量、GIS微水含量與壓力變化、排水環(huán)振動(dòng)等10多個(gè)重點(diǎn)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的運(yùn)行趨勢(shì)分析。通過對(duì)重點(diǎn)設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)分析，較好地掌握了重要機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，為機(jī)組運(yùn)行工況的調(diào)整、機(jī)組檢修計(jì)劃的安排、檢修項(xiàng)目的確定以及設(shè)備隱患的排查，提供了有效的技術(shù)支持，收到了良好的效果。另一方面采取定期檢查、不定期埋“地雷”抽查等形式，對(duì)點(diǎn)檢制的執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤檢查，對(duì)點(diǎn)檢不到位、點(diǎn)檢數(shù)據(jù)不真實(shí)、消缺不及時(shí)等現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行考核，督促點(diǎn)檢制的有效執(zhí)行。通過采取這些措施，有效避免了點(diǎn)檢走過場(chǎng)的問題。
第三是注重設(shè)備缺陷管理的檢查、監(jiān)督與考核。將全廠所有設(shè)備的管理責(zé)任細(xì)分到每個(gè)崗位，要求設(shè)備缺陷處理不過夜，對(duì)不能立即處理的重大設(shè)備缺陷必須采取預(yù)控措施，進(jìn)行掛牌督察處理；汛期堅(jiān)持開展設(shè)備缺陷周分析，布置、落實(shí)防范措施；每月堅(jiān)持開展設(shè)備運(yùn)行分析，檢查設(shè)備缺陷處理情況，總結(jié)設(shè)備缺陷分布規(guī)律，不斷改進(jìn)；將設(shè)備消缺率、非計(jì)劃停運(yùn)率等指標(biāo)均納入員工績(jī)效考核范疇，特別是對(duì)重大缺陷的處理實(shí)行重獎(jiǎng)重罰、考核兌現(xiàn)。通過采取這些嚴(yán)格的管理措施，使設(shè)備缺陷得到及時(shí)消除，保證了設(shè)備健康水平。
第四是加強(qiáng)過程控制，提高設(shè)備檢修質(zhì)量。按機(jī)組檢修級(jí)別，分類清理檢修項(xiàng)目的W、H點(diǎn)，建立完整的W、H點(diǎn)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范W、H點(diǎn)的關(guān)閉流程，點(diǎn)檢員嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)簽字驗(yàn)收。通過執(zhí)行W、H點(diǎn)驗(yàn)收制，高質(zhì)量地完成了水輪機(jī)輪轂解體大修、受油器解體檢修、組合軸承局部解體檢修、主軸密封襯套修補(bǔ)等一系列重大檢修項(xiàng)目的實(shí)施，提高了設(shè)備檢修質(zhì)量。
第五是強(qiáng)化培訓(xùn)。人員素質(zhì)是保證點(diǎn)檢有效性的必要措施。針對(duì)點(diǎn)檢制的推行，長(zhǎng)期開展崗位技能培訓(xùn)和第二專業(yè)培訓(xùn)活動(dòng)。電廠成立由廠領(lǐng)導(dǎo)任組長(zhǎng)，部門負(fù)責(zé)人、綜合部培訓(xùn)專責(zé)及分部培訓(xùn)員為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組；安全生產(chǎn)部負(fù)責(zé)組織制定和實(shí)施崗位技能培訓(xùn)計(jì)劃和第二專業(yè)培訓(xùn)計(jì)劃；領(lǐng)導(dǎo)小組定期對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果與分部和個(gè)人績(jī)效考評(píng)掛鉤。通過強(qiáng)化培訓(xùn)，一方面培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的一專多能的技術(shù)人才，為點(diǎn)檢制的推行提供了人員保證；另一方面加快了新學(xué)員的成長(zhǎng)，充實(shí)了后備技術(shù)力量。
通過點(diǎn)檢制的推行，電廠各部門職責(zé)界限更加分明，設(shè)備日常維護(hù)更加到位，設(shè)備檢修更加規(guī)范。實(shí)踐證明點(diǎn)檢制是提高設(shè)備效率，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，保證安全生產(chǎn)的行之有效的方法。
3.優(yōu)化工序，提高檢修工藝水平
為盡快消除主設(shè)備重大缺陷，采取不斷優(yōu)化檢修工序，縮短維修周期的措施，集中解決主設(shè)備問題。2009年進(jìn)行1#機(jī)磁極處理，廠家制定的維修工期為60天，電廠通過認(rèn)真研究，自制專用工具，創(chuàng)造性將“拆盡重裝”工序改進(jìn)為“拆一裝一”工序，有效解決了磁極更換過程中轉(zhuǎn)子不平衡、盤車?yán)щy、施工進(jìn)度緩慢的問題，將處理一臺(tái)機(jī)組的工期縮短到了20天。2001年至2009年，先后完成了4臺(tái)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極臨時(shí)處理和永久更換、4臺(tái)轉(zhuǎn)子中心體裂紋處理、4臺(tái)機(jī)排水環(huán)裂紋處理等維修工作。
2008年1#機(jī)輪轂首次進(jìn)行解體大修，對(duì)兩道關(guān)鍵工序進(jìn)行了優(yōu)化。一是在導(dǎo)葉套筒的安裝過程中，套筒磁力鉆定位鉆孔和定位攻絲是關(guān)鍵工序，怎么做得更好更快？經(jīng)過反復(fù)研究，打破常規(guī)的鉆孔方式，采用自制的定位鉆孔工具，創(chuàng)新了“全定位攻鉆法”，通過此道工序的改進(jìn)，保證了攻鉆的質(zhì)量和同心度。二是采取受油器局部解體的全新施工方法，省掉了受油器與大軸延伸軸間隙調(diào)整的工序，至少節(jié)省7天工期。這兩道關(guān)鍵工序的優(yōu)化，不僅減輕了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率，還減少了人為誤操作的幾率，保證了檢修質(zhì)量。
4.開展技術(shù)革新活動(dòng)，提高設(shè)備可靠性
為改善投產(chǎn)初期二次設(shè)備不可靠、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)頻繁發(fā)生的不良狀況，采取到同類電廠、制造廠家、科研單位進(jìn)行設(shè)備調(diào)研，征集合理化建議、成立技術(shù)攻關(guān)小組、召開技術(shù)革新方案研討會(huì)等措施，實(shí)施了大量技術(shù)革新項(xiàng)目。成功解決了機(jī)組輔機(jī)電源不可靠、機(jī)組自動(dòng)化及保護(hù)元件誤動(dòng)作、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能不完善、調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，設(shè)備自動(dòng)化程度和可靠性不斷提高，機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)得到有效控制。
針對(duì)主軸密封襯套磨損嚴(yán)重問題，大膽采用高科技新型材料貝爾佐納超級(jí)金屬進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后的主軸密封，其強(qiáng)度和精度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這種局部修補(bǔ)的新方法與整體更換襯套的傳統(tǒng)方法相比較，既節(jié)省了人工，又延長(zhǎng)了使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)成本。
5.探索國(guó)產(chǎn)化改造工作，降低設(shè)備維護(hù)成本
電廠機(jī)組及其輔助設(shè)備都是進(jìn)口設(shè)備，其關(guān)鍵備品備件的價(jià)格昂貴，有的甚至已經(jīng)停產(chǎn)。為降低維護(hù)成本，采取多項(xiàng)措施實(shí)施國(guó)產(chǎn)化改造工作，一是組織人員考察國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和技術(shù)力量較強(qiáng)的企業(yè)，對(duì)進(jìn)口關(guān)鍵備件進(jìn)行測(cè)繪、試制，打通直購(gòu)渠道。二是對(duì)于一般的易損易耗件、對(duì)材料無特殊要求的機(jī)加工配件以及外圍、輔助系統(tǒng)的設(shè)備優(yōu)先實(shí)施國(guó)產(chǎn)化，對(duì)材料特殊、工藝復(fù)雜、精度要求高，影響機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，根據(jù)技術(shù)條件和實(shí)際情況逐步開展國(guó)產(chǎn)化工作。目前已經(jīng)完成部分儀器儀表、自動(dòng)化元件、機(jī)組同期裝置、機(jī)組PT、CT、水輪機(jī)調(diào)速器、勵(lì)磁變壓器、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化改造，大幅度降低了設(shè)備維護(hù)成本。
6.從嚴(yán)管理，提高設(shè)備管理執(zhí)行力
再好的設(shè)備管理措施，如果執(zhí)行不到位，將無法產(chǎn)生良好的效果，而從嚴(yán)管理是提高設(shè)備管理執(zhí)行力的有效手段。電廠從嚴(yán)管理是指要求嚴(yán)、制度嚴(yán)、考核嚴(yán)。首先是樹立和強(qiáng)化“嚴(yán)”的意識(shí)，強(qiáng)調(diào)“服從也是硬道理”，通過各種形式的教育培訓(xùn)，讓員工從思想深處認(rèn)識(shí)到從嚴(yán)管理的必要性，培養(yǎng)紀(jì)律嚴(yán)明、雷厲風(fēng)行的工作作風(fēng)。其次是制定嚴(yán)格的管理制度、流程，努力做到凡事有章可循、凡事有據(jù)可依，用制度管人管事。三是嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度，堅(jiān)持違章下崗，嚴(yán)格考核。多年來，電廠在設(shè)備管理方面一直堅(jiān)持從嚴(yán)管理的工作作風(fēng)，為不斷提高設(shè)備管理水平起到了良好的推動(dòng)作用。
二、設(shè)備管理的成效
多年的設(shè)備運(yùn)行管理實(shí)踐，取得了較好的成效。
1.避免了重大設(shè)備損壞事故的發(fā)生
在主設(shè)備先天不足的情況下，通過科學(xué)決策和加強(qiáng)管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除了一系列重大設(shè)備隱患，截止到2011年9月24日，電廠連續(xù)安全運(yùn)行3000天，沒有發(fā)生重大設(shè)備損壞事故。
2.設(shè)備可靠性指標(biāo)不斷提高
機(jī)組等效可用系數(shù)逐年提高：2004年為74.83%，2006年為94.5%，2010年為96%。
機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)大幅度下降：2004為24次，2006年為4次，2010年至今為0次。
