智能化小型水電站技術(shù)指南(試行)

智能化小型水電站技術(shù)指南（試行）

智能化小型水電站應(yīng)達到無人值班并實現(xiàn)遠程監(jiān)控的要

求。應(yīng)具有獲取水（雨）情信息的有效途徑，可根據(jù)來水情況、

設(shè)備狀態(tài)、電網(wǎng)信息等決策電站運行方式。應(yīng)具備遠程監(jiān)視與

控制功能，在無法遠程控制電站設(shè)備時，電站現(xiàn)場應(yīng)能實現(xiàn)電

站設(shè)備的自主控制。宜配置水工建筑物、主要設(shè)備和區(qū)域水

（雨）情的在線監(jiān)測系統(tǒng)。

一、水（雨）情測報

電站水庫宜具有庫區(qū)（或區(qū)間）水（雨）情測報系統(tǒng)，能

夠根據(jù)庫區(qū)內(nèi)降雨量通過產(chǎn)匯流計算和調(diào)洪演算，得出壩前水

位變化過程線。電站應(yīng)有上游水位和與其相對應(yīng)的尾水水位自

動監(jiān)測裝置，使智能化系統(tǒng)能動態(tài)計算電站水頭參數(shù)，根據(jù)上

游水位或水位變化率（水位對時間一階導(dǎo)數(shù)）進行開機及帶負

荷決策。

具有水（雨）情共享條件的電站，應(yīng)當具有根據(jù)電站區(qū)間

實時降雨量修正共享信息的能力，并動態(tài)獲取上游電站下泄流

量信息，以提供給電站智能化系統(tǒng)分析決策。

二、設(shè)備

應(yīng)對站內(nèi)水輪機導(dǎo)水機構(gòu)、機組制動裝置、主閥、閘門、

電氣設(shè)備、油氣水系統(tǒng)等配置自動操作機構(gòu)，使其具備現(xiàn)地自

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動控制和遠程控制功能。

機組在進水隔斷、機組和電網(wǎng)解列核心功能上，宜具備直

接或間接冗余設(shè)計，確保在設(shè)備故障狀態(tài)下，機組能實現(xiàn)與電

網(wǎng)解列和阻斷輸水通道，防止事故擴大。對于條件限制無法實

現(xiàn)冗余改造的，應(yīng)評估核心功能設(shè)備失效帶來的事故風(fēng)險，并

具備相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)具備轉(zhuǎn)速監(jiān)測及充足的儲能單元，在失去外電

網(wǎng)電源情況下，能夠依靠備用電源或自身儲能單元可靠關(guān)機，

宜具備黑啟動能力。

應(yīng)按要求裝設(shè)生態(tài)流量監(jiān)測設(shè)備設(shè)施，具備實時監(jiān)測生態(tài)

流量及信息遠傳能力。

宜對水輪發(fā)電機組振動、擺度和油氣水系統(tǒng)實現(xiàn)自動監(jiān)測。

當設(shè)備發(fā)生故障時，有冗余配置的設(shè)備應(yīng)能無擾動自動切

換。

機組的現(xiàn)地控制單元應(yīng)具備獨立完成運行控制的能力。

應(yīng)按照《小型水電站監(jiān)控保護設(shè)備應(yīng)用導(dǎo)則》（SL692）

的要求配置保護設(shè)備。

高壓機組電站應(yīng)配置統(tǒng)一的時間同步系統(tǒng)，為電站設(shè)備提

供時間同步信號。

宜在引水口或前池配置自動清污機。

低壓機組電站在設(shè)備自動化方面可以根據(jù)實際有所簡化，

但必須滿足無人值班的基本要求。

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三、電源

應(yīng)具備可靠的操作電源和后備儲能電源，并按要求配備防

汛備用電源。

四、通信

電站通信系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足國家和行業(yè)有關(guān)標準要求。電站

與集控系統(tǒng)或其他外部系統(tǒng)通信時，機組監(jiān)控等涉及電站安全

運行的數(shù)據(jù)通信應(yīng)采用專線或VPN方式傳輸，宜配備兩條及

以上不同的傳輸通道；視頻等不涉及電站安全運行的數(shù)據(jù)可利

用公網(wǎng)傳輸。

與電力調(diào)度機構(gòu)之間有遠動通信要求的電站，應(yīng)按照電力

系統(tǒng)二次安防相關(guān)要求，配備防火墻、加密裝置、正反向隔離

等網(wǎng)絡(luò)安全裝置；其他電站宜參照二次安防要求配備網(wǎng)絡(luò)安全

裝置。

電站應(yīng)具備與不同集控系統(tǒng)通信兼容能力，支持Modbus

協(xié)議或IEC60870-5-104協(xié)議，并開放相關(guān)數(shù)據(jù)地址點表。

電站與集控系統(tǒng)通信時，應(yīng)能實現(xiàn)采集信息、自診斷信息

和報警信息傳輸至集控系統(tǒng)，應(yīng)能接收和處理集控系統(tǒng)下達的

遙控、遙調(diào)等命令。

電站與集控系統(tǒng)互連時，應(yīng)具備控制權(quán)限的無擾動切換。

同一時刻某一具體被控設(shè)備只允許執(zhí)行一個控制層級的遙控

和遙調(diào)命令。

五、防雷和接地

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電站防雷和接地應(yīng)符合《水力發(fā)電廠接地設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》

（NB/T35050）的相關(guān)規(guī)定。

電站內(nèi)二次回路接地應(yīng)符合《電氣裝置安裝工程盤、柜及

二次回路接線施工及驗收規(guī)范》（GB50171）的相關(guān)規(guī)定。

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有防雷和防止過電壓的保護措施。

應(yīng)在各種裝置的交、直流輸入處設(shè)電源防雷器。

六、安防監(jiān)控、監(jiān)測

電站應(yīng)具備發(fā)電、泄洪等自動預(yù)警和信息自動推送功能。

重要巡檢點位應(yīng)裝設(shè)視頻監(jiān)控設(shè)備，并具備將視頻信息傳輸給

集控中心、實現(xiàn)聯(lián)動的能力。無人值守的電站還宜增設(shè)廠區(qū)、

前池等區(qū)域人員闖禁監(jiān)測設(shè)備，并實現(xiàn)智能語音報警提醒。

電站宜加設(shè)煙霧、水浸、異響與壓力管壓力的監(jiān)測設(shè)備。應(yīng)

配置防火、防盜、水淹報警等功能，并宜具備數(shù)據(jù)遠傳能力。

庫區(qū)水（雨）情監(jiān)測設(shè)施宜配置高清攝像頭。大壩宜配置

滲流和位移監(jiān)測設(shè)備。泄洪閘、進水閘等，宜具備閘門開度監(jiān)

測及閘門自動化控制能力。宜對庫區(qū)泄洪閘等設(shè)備進行自動化

改造，具有自動投入應(yīng)急電源等能力。宜在引水渠關(guān)鍵位置加

裝監(jiān)測點。

七、智能化系統(tǒng)

應(yīng)具備按水位或水位變化率自動決策開停機、調(diào)整負荷的

能力，能夠按調(diào)度或集控指令自動運行。宜支持一定程度的設(shè)

備智能診斷、故障自處理和自恢復(fù)能力。

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宜支持經(jīng)濟（優(yōu)化）運行、智能多機協(xié)同、動態(tài)調(diào)節(jié)和分

配功率的能力。

宜對測量點抖動、突變等異常變位情況及時預(yù)判、報警，

并能進行統(tǒng)計分析；宜具備各類設(shè)備操作和事故動作記錄、統(tǒng)

計分析能力。

宜具備智能巡檢，實時定位功能和巡檢現(xiàn)場畫面影像遠方

傳輸能力。

宜具備基于移動終端的數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控及運維管理能力。

八、安全技術(shù)措施

現(xiàn)地控制單元應(yīng)配置用于事故停機的獨立跳閘回路。獨立

跳閘回路動作應(yīng)能執(zhí)行事故停機流程，獨立跳閘回路電源應(yīng)與

現(xiàn)地控制單元主控制器電源分開。當主控制器故障或電源消失

時，獨立跳閘回路應(yīng)動作停機。

電站主要設(shè)備出現(xiàn)故障或需要緊急事故停機時，監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)自動停機并根據(jù)電站實際情況聯(lián)動關(guān)閉進水閘門或閥門。

電站遠方和現(xiàn)地操作均應(yīng)具備完善的防誤閉鎖措施。

九、安全管理要求

應(yīng)開展電站安全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理，消除生產(chǎn)

安全事故隱患。

應(yīng)按要求完成電站大壩注冊登記和安全鑒定（評估），大

壩安全鑒定（評估）結(jié)果達到二類壩及以上。

應(yīng)開展電站安全生產(chǎn)標準化建設(shè)，達到安全生產(chǎn)標準化三

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級及以上要求。

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小水電集控中心技術(shù)指南（試行）

小水電集控中心建設(shè)應(yīng)遵循“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、安全

防護”原則，采用開放式分層分布系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)高度可靠、冗

余，其本身的局部故障不影響現(xiàn)場設(shè)備的正常運行。集控中心

應(yīng)能根據(jù)流域水（雨）情、電站狀態(tài)、電網(wǎng)信息通過集控系統(tǒng)

對各電站進行遠程實時控制、經(jīng)濟（優(yōu)化）運行、安全監(jiān)視及

調(diào)度管理，提供事故預(yù)警、故障報警、生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理、安全分

析、專家診斷、大數(shù)據(jù)分析等功能。有條件的地區(qū)，可按照數(shù)

字孿生水利工程要求構(gòu)建數(shù)字孿生場景，優(yōu)化專業(yè)模型集成運

用方式，實現(xiàn)電站運行分析仿真、大壩安全預(yù)警、防汛調(diào)度決

策支持等功能。

一、系統(tǒng)框架

宜根據(jù)區(qū)域或流域水電站的數(shù)量、流域水系、區(qū)域分布、

裝機等具體情況，滿足電站就近管理與遠程管理相結(jié)合以及相

關(guān)管理模式逐漸磨合等要求，建設(shè)集控中心。根據(jù)水電站群規(guī)

模和區(qū)域分布，集控中心下可增設(shè)若干集控分中心，實現(xiàn)分層

管理。

二、系統(tǒng)配置

1.計算機設(shè)備

根據(jù)實際需要配置服務(wù)器、工作站等硬件設(shè)備。

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主要計算機設(shè)備應(yīng)采用冗余配置。

計算機設(shè)備應(yīng)易操作、維護和升級，便于擴展，并具備重

新上電時自動啟動的功能。

2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)包含交換機、路由器，宜配置縱向加密、橫向

隔離裝置、硬件防火墻。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備宜具有支持自身網(wǎng)管軟件的功能。交換機、路由

器等核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備宜采用冗余配置。雙網(wǎng)之間應(yīng)實現(xiàn)無擾動切

換。

集控系統(tǒng)與站級監(jiān)控系統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)宜配置路由交換設(shè)備。

3.電源

電源配置應(yīng)符合《水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》

（DL/T578）的相關(guān)規(guī)定。

4.時鐘

集控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)一套時鐘同步裝置，實現(xiàn)系統(tǒng)的時鐘同步。

時鐘同步裝置應(yīng)采用北斗衛(wèi)星對時系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)

（GPS）雙信號源作為時間同步信號源。

5.軟件

系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件宜采用開源或國產(chǎn)品牌軟件。

應(yīng)用軟件宜包含自動發(fā)電控制（AGC）、自動電壓控制

（AVC）、經(jīng)濟調(diào)度控制（EDC），所有應(yīng)用軟件應(yīng)在統(tǒng)一的

支撐平臺上實現(xiàn)，具有統(tǒng)一風(fēng)格的人機界面。

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系統(tǒng)軟件應(yīng)具備二次開發(fā)條件。

三、系統(tǒng)功能

1.數(shù)據(jù)采集和處理

自動采集各電站監(jiān)測和控制所需信息，包括實時運行數(shù)

據(jù)、實時計算數(shù)據(jù)。

對采集數(shù)據(jù)進行有效性和正確性檢查，更新實時數(shù)據(jù)庫，

形成歷史數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)連續(xù)。

生成各類事故報警記錄，發(fā)出事故報警音響、語音報警，

條件具備時宜啟動報警信息推送功能。

進行趨勢分析量的記錄，事件順序記錄及處理，事故追憶

和相關(guān)量記錄，各電站主輔設(shè)備及繼電保護等自動化設(shè)備運行

有關(guān)參數(shù)統(tǒng)計和記錄。

生成各電站各類運行報表。

其他輔助服務(wù)功能。

2.安全運行監(jiān)視

應(yīng)監(jiān)視如下信息：各電站機組、開關(guān)站設(shè)備及公用設(shè)備的

運行狀態(tài)和參數(shù)；各電站機組開停機過程；各電站消防、安防

監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)；各電站繼電保護運行及故障信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)；各

電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)、運行方式；通信通道。

3.控制與調(diào)節(jié)

集控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)當前運行控制方式，對接入電站進行控制

和調(diào)節(jié)。

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系統(tǒng)控制方式應(yīng)分為集控控制方式、廠站控制方式、現(xiàn)地

控制方式，控制權(quán)限從低到高?？刂茩?quán)限應(yīng)實現(xiàn)無擾動切換。

控制調(diào)節(jié)功能應(yīng)包括機組開停機及事故停機、斷路器操

作、機組負荷調(diào)節(jié)，宜實現(xiàn)輔助設(shè)備操作、閘門操作以及各接

入電站自動發(fā)電控制和自動電壓控制投退及設(shè)定操作。

4.趨勢分析

應(yīng)能在趨勢顯示畫面上以曲線形式顯示趨勢數(shù)據(jù)。進行趨

勢分析的量可以選擇和定義。宜具有電站主設(shè)備在線監(jiān)測和專

家診斷功能。

5.報警

集控系統(tǒng)應(yīng)能接收電站的報警信息。發(fā)生事故時，應(yīng)自動

推出相應(yīng)事故畫面，畫面閃爍和變色。

應(yīng)根據(jù)報警類型發(fā)出語音報警和顯示信息，并采用閃爍或

變色等方式提醒操作人員。條件具備時宜啟動報警信息推送功

能。

6.事故追憶和相關(guān)記錄

事故追憶應(yīng)實現(xiàn)對事故前后水電站運行主要參數(shù)的記錄

保存功能，存儲點應(yīng)至少包含事故發(fā)生前10個采樣點和事故

發(fā)生后30個采樣點的主要參數(shù)及數(shù)據(jù)采樣值。

事故相關(guān)量記錄應(yīng)可以選擇和重新定義。

7.人機接口

畫面圖符及顯示顏色應(yīng)符合DL/T578的有關(guān)規(guī)定。

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按組設(shè)置用戶操作權(quán)限，設(shè)置用戶登錄口令強度功能，防

止無口令或簡單口令登錄，設(shè)置防止同個ID用戶同時登錄的

功能。宜對超級用戶登錄口令進行特殊設(shè)計，增加其登錄口令

的強度。

8.時鐘同步

集控系統(tǒng)應(yīng)通過接收時鐘同步裝置的時鐘同步信息，保持

全系統(tǒng)的時鐘同步。

9.系統(tǒng)自診斷和自恢復(fù)

集控系統(tǒng)應(yīng)具備硬件和軟件自診斷和自恢復(fù)的能力。

10.梯級電站經(jīng)濟調(diào)度控制

梯級電站接入時，系統(tǒng)宜具備經(jīng)濟調(diào)度控制（EDC）功能。

11.區(qū)域或流域水電站群調(diào)度和管理

宜根據(jù)區(qū)域水（雨）情、電站狀態(tài)、電網(wǎng)信息等，開展聯(lián)

調(diào)聯(lián)控。宜基于大數(shù)據(jù)開展安全分析與管理。

12.視頻監(jiān)控

各電站重要視頻宜采用視頻AI技術(shù)自動識別，并實現(xiàn)異

常自動推送；條件具備時，實現(xiàn)與其他系統(tǒng)聯(lián)動。

四、通信

1.與站級監(jiān)控系統(tǒng)通信

集控系統(tǒng)與站級監(jiān)控系統(tǒng)間宜采用以太網(wǎng)通信接口，網(wǎng)絡(luò)

通道帶寬應(yīng)在2Mbit/s以上。集控系統(tǒng)與站級監(jiān)控系統(tǒng)間數(shù)據(jù)

通信應(yīng)采用專線或VPN方式傳輸，視頻等不涉及電站安全運

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行的數(shù)據(jù)可利用公網(wǎng)傳輸。宜配置物理獨立的雙網(wǎng)絡(luò)通道，通

道故障時應(yīng)實現(xiàn)通道間無擾動切換。

集控系統(tǒng)應(yīng)具備接入符合國家、電力行業(yè)相關(guān)標準或IEC

相關(guān)標準遠動規(guī)約的能力。

2.與電力調(diào)度通信

集控系統(tǒng)與電力調(diào)度通信的設(shè)備、通信接口、通信協(xié)議等

應(yīng)滿足電力調(diào)度