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全流域(集控+电站)自主可控水电监控系统研究与应用

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成果主要完成人

陈 列、周宁刚、沈旭东、陈豪杰、徐剑峰、许云峰、洪 旭、陈富强

项目概况

中国华电集团有限公司衢州乌溪江分公司(以下简称“乌溪江公司”)水电站计算机监控系统自主可控与智能化研究及应用项目以电厂、集控为研究对象,主要从国产化、智能化等方面开展研究,建立以“故障、事故”为核心的远程集控风险感知模型,开发一套基于自主可控软硬件平台的梯级水电站计算机监控系统软件。具有数据采集和处理、实时控制和调节、智能监控、系统自诊断等功能。通过数据模型,可对大量数据进行处理和筛选,能够实现流域集控中心对受控厂站海量信息的“提纲挈领”,增加智能报警功能、提升简报窗口等,化解运行人员少、监屏压力大等困难,实现远程集控中心“不漏监视”、“不误指挥”。满足水电站安全监视、控制调节及生产管理需要。该项目的开发对于推进水电行业的国产化和水电站监控系统智能化提升有重要意义。 创新点:(一)基于自主可控软硬件的水电站计算机监控系统软件研究 该项目研发首次运行于国产处理器、服务器和操作系统的自主可控水电站计算机监控系统。在国产数据库(达梦)、交换机、芯片基础上开发历史数据管理模块、网络安全构架、通信管理装置,研发基于双网双服务器的冗余自诊断技术,打破水电行业计算机核心部件受制于人的局面,提高系统安全性。 (二)基于态势感知的水电站控制系统智能信息安全体系研究 包括生产控制系统信息安全态势预警平台建设和网络边界隔离防护、网络威胁入侵检测、工业主机安全防护、USB 设备安全接入、账号集中管理与审计系统、漏洞扫描工具的生产控制系统信息安全防护体系构建。 (三)基于大数据挖掘的多维智能报警技术研究 包括报警信息采集模块、策略配置模块、处理模块、紧急报警处理模块、历史趋势分析报警模块、常规报警处理模块和报警信息通知模块。报警系统对报警信息进行动态分级,不同级别报警信息表现形式不同。 (四)基于自主可控软硬件的水电站辅机设备工况趋势研究 水电站辅机设备工况趋势分析是以计算机监控系统为基础,开发多个数据模块,通过对辅机设备泵进行运行时间、运行次数、启动间隔时间、启动间隔次数统计,监测辅机泵的运行时间、启动间隔时间、启动电流等关键指标来判断辅机的运行情况,并做出故障报警。通过大数据分析对比技术来分析辅机设备运行趋势,对存在异常的辅机设备进行预警提示,避免后续事故的发生。 (五)基于自主可控软硬件的水电站经济运行分析研究 水电站厂内固定机组负荷分配是在满足电能生产的安全、可靠、优质的前提下,合理地组织调度电厂的发电生产设备,以获得尽可能大的经济效益。该项目针对站内机组特性建立经济运行分析模型,数学模型是由反映水电站经济运行基本原则的目标函数和约束条件的数学表达式共同组成的,通过数学模型计算,分析厂内经济运行情况,指导机组运行,使电站获得最大经济效益。