《澜沧江流域水电站群巨型分布式集控监控系统的构建及应用》

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集控监控系统是实现流域水电站群远程集中控制和梯级优化调度的核心自动化系统,在水能利用和流域梯级水电站管理中的地位举足轻重。传统集控监控系统沿用电站级系统功能架构,存在结构紧耦合,扩展性、稳定性、维护性差;数据处理技术落后、丢失率高,处理能力、容载力弱;无定制、复杂工况处理能力差等问题,存在较大的安全风险。该项目依托国家"十二五"科技支撑计划(澜沧江流域水电开发安全与高效利用系统集成与示范)及企业科技攻关项目(集控监控系统改造),通过理论研究、技术攻关和试验验证,构建了一套真正适用于流域水电站群巨型集控中心的分布式监控系统,从系统架构、数据处理、功能模块等方面彻底解决了传统集控监控系统存在的问题,显著提升了系统的安全性、可靠性、适用性和智能性。主要科技创新如下:

1、构建了澜沧江流域梯级水电站远程集中控制的巨型分布式监控系统,通过以电站为单元的横向解耦,解决了传统监控系统的结构紧耦合问题,提高了系统可扩展性、稳定性和可维护性。

2、研发了海量监测数据的存储及应用技术,提出了冷热数据分级存储技术、专家知识库智能报警技术和可定制报表分析技术,提高了海量数据存储、处理能力和分析效率。

3、构建了逻辑强耦合和结构弱耦合的分布式数据架构,提出了分布式数据动态加载和自动同步技术,解决了巨型集控监控系统数据膨胀带来的信息延迟和丢失问题,控制可靠性大大提升。

4、创建了水电站有功调节和闸门联调智能控制技术。构建了多振动区巨型水电机组有功控制策略,提出了一二次调频的协调控制技术和基于多重回归建模方法的泄洪闸门控制技术,实现了机组有功的精准调整和闸门开度的智能控制。

成果成功应用于澜沧江流域小湾、糯扎渡等十余座水电站,控制容量近两千万千瓦,机组近百台,设计数据规模超百万,部分电厂无人值班。通过优化调度提高水能利用率,近三年增发电量143.3亿千瓦时,取得直接经济效益35.06亿元。在澜沧江湄公河流域防洪、抗旱、航运和生态安全等方面取得了巨大的社会效益。2016年澜沧江湄公河下游国家发生大范围旱灾时,向下游补水114.36亿立方米,受到了湄委会及各成员国的一致好评;在中国水利部与湄委会联合评估中得到高度认可,为实现澜湄合作国家战略发挥了重要作用。

获授权专利11项,其中发明专利6项,另受理发明专利6项,登记软件著作权3项,编写行业标准2项,发表论文70余篇,出版专著1部。项目成果得到专家评价委员会高度评价,一致认为达到国际先进水平。

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