水库水电站运行数据监测系统研究

摘要：小水电站、水库分布广、数量多，由于水电站发电装机、水库库容规模小，运行管理机构不健全，安全运行管理不到位，如发电运行人员责任心不强，势必影响电站发电经济效益。安装上水库、水电站运行数据监测系统后，电站业主或管理人员便可在办公室、家里或出差在外，随时都可以上网浏览查询所要查讯的电站、水库的一切资料和运行数据。做到监督、指导水库、水电站运行，达到电站运行效益最大化。本系统已得到国家专利证书。

关键词：水库；水电站；运行数据；监测系统

中图分类号：U214.7+5 文献标识码：A

1 概述

水利水电建设管理历史以来都是采用原始传统模式，缺乏科学管理手段，运行数据无法保存，数据在时空上的变化无法比拟。农村水电站地处偏远，山高路远，交通不便，电站业主由于其他业务长期不到电站现场管理监督现象普遍存在，电站运行任凭发电运行人员操作。在库水位很低时，本不该发电或限出力发电，部分发电运行工图以省事，以满负荷出力，缩短发电时间提早下班或回家，以致发电效率低，减少发电量；或水库高水位，本该发电，但运行工迟迟不到岗，以致降雨发生水库溢洪，也会减少发电量；电站发电设备缺损、失灵，不安全隐患比比皆是。为了解决电站业主对电站管理的不到位，又能了解、指导、监督电站运行工发电运行，提高电站经济效益，本人经过多年研究，设计出一套降雨、水库水位、电站运行数据监测系统。

2 系统工作原理

电站、水库侧装一有计量、采集、上传功能的终端，通过无线装置传送至接收主站，通过主机处理进入专设网站，各电站业主和管理人员通过电脑、手机上网，根据各自用户名及密码进入自己电站网页进行浏览，浏览本流域内雨量站的降雨量、水库水位及库容、本电站发电运行实时情况；根据上游降雨、水库现有库容、计算机给出的电站出力指导性曲线，电站管理人员可发出发电出力指导性指令。不可上网的手机也可通过短信形式了解自己电站的发电运行实时情况。

3 水库、水电站运行数据监测系统内容

本地（全国）各电站发电运行中的电流、电压、功率因数、有功功率、电量（分时、日、月、年的峰、谷电量）；本地雨量站的雨量遥测数据；本地（全国）各水库运行的各时段的水位和库容；根据本地雨量遥测数据进行分析水库水位运行情况，为水电站防洪调度、经济运行提供可靠的数据，以及为水库调度部门和电力调度部门提供决策依据，并为水电站正确处理防洪、发电、灌溉、供水等方面的关系，发挥水能综合利用和水电站综合效益提供物质保证。

4 进入该系统后，有3项内容对话框

水电站运行数据监测系统；水雨情系统；水库运行实时水情。

进入水电站运行数据监测系统对话框后，将展开一张地图，地图上分布着本地水电站站址按钮点，按下按钮点，将弹出该电站3个对话框：图片对话框（其中有电站、水库建筑物照片3-5张）、电站特性表对话框（特性表包含电站、水库工程特性数据）、电站运行数据对话框（可展示各电站不同形式表示的实时电流、电压、功率因数、有功功率、电量数据）。泰顺县地图外的水电站资料查询按水库、水电站运行监测系统主页中的水电站运行监测系统按钮，进入信息查询即可查到相关内容。

进入水雨情系统对话框后，将展开一张地图，地图上分布着本地雨量站站址点，标有站名，站名点边标有降雨量数据，打开站点可看到降雨过程柱状图。地图下方列有本地雨量站分时段雨量统计值。可了解本地分时段降雨情况。

进入水库运行实时水情对话框后，将展开一张地图，地图上分布着本地水库库址点，标有水库名称，库名点边标有库水位数据，打开站点可看到库水位过程线。地图下方列有本地各水库水位、库容等特征值。可了解当前库水位、库容等情况。泰顺县地图外的水库资料查询按水库、水电站运行监测系统主页中的水库运行监测系统按钮，进入信息查询即可查到相关内容。

根据电站水库流域内的多个雨量站降雨量过程实测数据，通过计算机模型计算，可得出本流域来水过程线及来水总量；根据本水库现有库容、来水过程线及来水总量可得出电站未来发电出力指导数；水库高水位或发电控制最低水位，系统将发出警告，引起发电人员的注意。预知降雨及来水，充分利用水资源，提高水电站发电能力，发挥水电站最大的经济效益。

水电站监控系统终端，综合大量用户的实际需求，参照国内、外的先进技术标准开发研制的。设计上采用模块化结构进行设计拼接，包括独立完善的多功能电能表计量模块；独立的采用ARM芯片控制的GPRS/CDMA通讯模块；独立的采用ARM技术的功能处理模块，确保计量处理的可靠性和数据功能处理的灵活性，具有完整的多功能电能表的功能。

水库水位监测系统采用先进可靠的压力探头，可避免机械活动部分带来的机械磨损和误差，数据采集、上传系统也是采用目前成熟先进的模块化结构设计。在电源和信号上采用3级防雷技术，高达几秒的反应速度，有效避免了雷电对设备的损伤。对于无电源的水库，我们特地研发一种太阳能加电瓶的电源，解决了架设电源线路投资大的问题。

结束语

水库、电站运行监测系统具有工作可靠性强、设备投资少、运行费用低等特点，给业主及电站、水库管理人员监督指导电站运行带来极大方便和乐趣。

参考文献

[1]姚宏，黄国华.龙滩水库地震监测技术系统研究[J].国家电力公司中南勘测设计研究院，2009-02-26.