0　引言

　　近20年來，我國水電廠監(jiān)控技術發(fā)展迅猛，已經取得了很大的成就。引進國外的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)，對促進我國水電廠監(jiān)控技術的進步發(fā)揮了重要的作用。國內的科研院所及水電廠運行人員努力汲取先進經驗，開發(fā)、研制國產化的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)，積極推廣水電廠“無人值班”(少人值守)管理模式，為提高我國的水電廠自動化水平作出了巨大貢獻。

1　引進的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)

　　70年代，我國水電廠自動化技術水平還較低，為了促進其發(fā)展，原電力部科技委于1979年在福建古田主持召開了全國水電站自動化技術經驗交流會。在總結工作，確定試點的同時，建議盡快引進國外先進技術，建立技術交流情報網(后改稱信息網)等。會后相繼有20余個水電廠及梯調引進了國外先進的系統(tǒng)(詳見表1)。這些系統(tǒng)的引進，對促進我國水電廠監(jiān)控技術的發(fā)展，掌握和學習國外先進的技術和管理經驗，都發(fā)揮了相當有效的作用。部分引進水電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)性能見表2。

表1　我國水電廠引進計算機監(jiān)控系統(tǒng)簡表
Table 1　Imported computer supervisory and control systems for hydropower stations



表2　部分水電廠引進的計算機監(jiān)控系統(tǒng)功能一覽表
Table 2　Functions of some imported computer supervisory and control systems for hydropower stations




2　國產水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)

　　在消化、吸收國外先進技術和經驗的基礎上，國內的科研院所也加快了研制國產化水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的步伐。尤其是1994年在太平灣召開的技術研討會上，提出了水電廠“無人值班”(少人值守)的設想，先后兩批13個水電站被批準作為科研示范工程和第2批試點單位，在水電廠取得了減人增效的豐碩成果。到目前為止，我國兩個主要的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)科研單位都取得了很好的業(yè)績。在兩個單位承接的國內外120個水電廠監(jiān)控工程項目中，采用開放系統(tǒng)的電廠已達70個，其中電力自動化研究院承擔的大廣壩、天生橋一級、江埡等3個大型國際招標項目是在與國外著名公司的激烈競爭中中標的。電力自動化研究院和中國水利水電科學研究院還各有一個出口項目，分別為敘利亞TISHRIN電站及埃塞俄比亞TIS ABAY二級電站。國外搞水電廠監(jiān)控的公司也很少有如此多的工程經驗。我國使用國產監(jiān)控系統(tǒng)的電站容量已達百萬千瓦以上，單機已達40萬kW，研制的計算機監(jiān)控系統(tǒng)能與基建工程中機組發(fā)電同步投運，能采用最先進的計算機工作站。新的技術一旦成熟，一二年內就可用到工程中。因此不論是系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)、硬件配置、抗干擾措施、新技術的應用，還是聯(lián)合設計、售后服務、備品備件、升級更新等方面，都在不同程度上顯示出其優(yōu)勢。在許多方面已被認為具有90年代國際先進水平。 部分國產水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)性能見表3。

表3　部分國產水電廠監(jiān)控系統(tǒng)功能一覽表
Table 3　Functions of some domestic computer supervisory and control systems for hydropower stations




3　分析

3.1　系統(tǒng)模式
　　除隔河巖水電廠和十三陵抽水蓄能電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)外，90年代引進的均屬于開放系統(tǒng)，都采用工作站或工業(yè)微機以及服務器等，其主要特點是這些水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)都符合國際標準組織所推薦的開放環(huán)境規(guī)范。隔河巖水電廠雖采用分層分布式多計算機系統(tǒng)，采用VAX3800計算機，但已明顯地呈現(xiàn)出向開放系統(tǒng)過渡的趨勢，采用相似的網絡結構，但未采用UNIX操作系統(tǒng)及其它的開放系統(tǒng)特征。十三陵抽水蓄能電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)則可說是開放系統(tǒng)的一種變形，雖然不具備開放系統(tǒng)的全部特征，但其操作系統(tǒng)的命令與UNIX完全相同，且系統(tǒng)具有可移植性等開放系統(tǒng)特性。

3.2　操作系統(tǒng)
　　除隔河巖采用VMS操作系統(tǒng)，十三陵使用實時多任務多用戶QNX/LZN—90操作系統(tǒng)外，其余均采用開放環(huán)境操作系統(tǒng)UNIX的一種廠家的版本，如ULTRIX是Digital公司UNIX操作系統(tǒng)的較老的版本，DEC OSF/1是Digital公司的較新版本，電力自動化研究院近來使用的Digital UNIX則是該公司的UNIX操作系統(tǒng)的最新版本。又如SUN OS是SUN公司的UNIX操作系統(tǒng)老版本，而SOLARIS是該公司UNIX操作系統(tǒng)的較新版本。

3.3　局域網
　　一些公司為自己的局域網取了專門的名稱，如德國SIEMENS公司為廣蓄二期工程提供的監(jiān)控系統(tǒng)采用了SINEC H1/F0，ABB公司為二灘水電廠提供的監(jiān)控系統(tǒng)稱．ｍａｓｔｅｒBus 300，但實際采用的均是IEEE 802.3規(guī)約，都屬于以太網，是采用“載波偵聽，多路訪問/沖突檢測”的原理進行工作的。十三陵抽水蓄能電站主站內采用LAN—90總線，遵守IEEE 802.3規(guī)約，全廠采用INFI—90網，其工作原理是“接力棒式的廣播通信方式及例外報告和打包技術”。應該說從通信的原理和效率來看，以太網并非最佳網絡，但確是比較經濟而應用很廣泛的局域網。
　　從使用光纖通道的情況看，引進系統(tǒng)中僅巖灘和二灘選用了光纖網，而電力自動化研究院提供的葛洲壩二江、李家峽及出口敘利亞的TISHRIN電站的監(jiān)控系統(tǒng)均采用了光纖網或雙光纖網，具有極好的抗干擾能力。葛洲壩大江引進系統(tǒng)由電力自動化研究院進行升級改造后，其局域網的傳輸速率已達100 Mbit/s。

3.4　冗余配置
　　不論電力自動化研究院提供的系統(tǒng)或引進的系統(tǒng)，大部分均為雙網冗余系統(tǒng)。是否采用冗余系統(tǒng)主要取決于用戶要求，國內外公司都有能力配置雙網冗余系統(tǒng)，采用的通信規(guī)約基本上都是TCP/IP。

3.5　人機界面
　　除隔河巖和十三陵抽水蓄能電站外，其余引進的系統(tǒng)和電力自動化研究院等提供的系統(tǒng)均采用X—Windows/Motif人機界面，能提供豐富多彩、功能很強的多窗口顯示系統(tǒng)。相比之下，國內單位開發(fā)出的畫面布局更符合中國人審美的習慣。

3.6　主要指標
　　根據鑒定資料，國產水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的動作成功率和設備可用率都很高，完全可以與較好的引進系統(tǒng)的指標媲美，且超過了某些水平不高的引進系統(tǒng)，現(xiàn)將有關的鑒定數(shù)據列于表4。

表4　國產水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要性能指標1)
Table 4　Major performance indices of domestic computer supervisory and control systems for hydropower stations



4　結語

　　這里有必要說明國產化的含義。我們提到的水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)國產化，是指模式選擇、系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)、硬件配套等方面的工作由國內完成，而所用的計算機或工作站(包括操作系統(tǒng))、網絡、LCU的大部分硬件等，均選購國外優(yōu)秀廠家的產品。當然也不排除部分已符合標準的過硬的國產硬件的應用。這種方法是符合當前國際潮流的，國外著名的大公司的做法也并不是包打天下，全部自制。其優(yōu)勢是可自由地選用當今最先進的計算機工作站等設備，把主要精力用于系統(tǒng)集成和對用戶要求的適應和技術服務。這樣更易產生實用、先進的系統(tǒng)。
　　根據以上分析，說明我國超大型水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)已達到國際上90年代的先進水平，實用性好，但在硬件的工藝水平、軟件的規(guī)范化方面還要進行深入細致的工作。對于專家系統(tǒng)、培訓仿真、多媒體與工業(yè)電視的有機結合、狀態(tài)檢修等先進技術還應加強力度進行研究，并隨時跟蹤國外的技術發(fā)展動向，執(zhí)行開放的技術政策。