小水电集约化运维平台建设整体解决方案

当前，全国各地都在积极探索小水电绿色改造和现代化提升思路，以设备设施更新改造、生态流量泄放监管、安全生产为抓手，消除安全隐患，提高水能资源利用效率，切实保障小水电站安全稳定运行，积极推进小水电集约化智能运维应用，提升小水电规模化效益，构建系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化小水电。

湖南华自运维科技服务有限公司（以下简称“华自运维公司”）是华自科技股份有限公司（股票代码：300490）下属核心子公司，利用华自科技在中小水电领域全产业链优势和庞大客户群，将产品技术与运维管理深度融合，着力打造智能运维平台，为小水电集约化运维提供有力的支撑。

(资料图)

一、平台整体设计

小水电集约化运维的重点是利用智能化手段对区域小水电进行统一管理、集中监控、安全生产、高效发电，实现这些目标需要有平台支撑，因此集控中心及运维平台建设模式、内容和实用价值则是重点需要考虑的。

目前，集控中心和平台建设模式主要基于以下几个关键因素：

1、网络选择及安全要求

了解电站网络情况，确认网络运营商和通信服务模式，根据电站规模及年投入成本选择适宜的通信网络方式。对于有一定规模的电站需根据电力调度的安全防护要求综合进行选择和配置。

2、电站具备的接入条件

电站端需进行自动化改造，增加通信网络设备，在具备信息采集的基本条件后接入集控中心。如电站综合自动化系统与该平台软件提供厂家不是同一家，则需要电站厂家提供配合，可能存在一定配合费用。

3、集控中心选址和平台应用功能选择

集控中心地址的选择需要根据区域电站分布和管理模式来确定，可以选在城市或区域较大规模电站进行布设。常规的集控模式是远程实现监视和控制，而集约化的目的还需实现智能化，包括智能生产管理、智能移动巡检、智能告警、智能诊断、优化运行等模块，可根据实际管理需要来选择。

4、整体建设规划

建设规模需根据区域电站实际情况、经济条件、技术条件、期望效果来进行整体规划，并需要一定时间来验证管理模式和效果，可按整体规划、分步实施的方式逐步推进。

二、平台建设模式

针对集控中心和运维平台的建设模式，综合目前国内的实际应用案例，基本上可分为如下几种。

1.安全分区建设模式

对于有一定装机规模且接入电力调度数据网的电站，对安全防护有严格要求，可采用安全分区的建设方式，遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则，有选择地建设安全I区（实时控制区）、安全II区（非实时控制区）和安全III区（管理信息区），共同实现“监、管、控”功能。安全I区/II区布设监控软件实现远程监视和控制，安全III区布设智能运维平台实现智能生产管理、安全管理等功能。

图1 安全分区建设模式网络结构图

2.独立建设模式

对于装机规模小，具备基本安全防护条件即可接入的电站，可采用不分区的方式进行建设，通过智能运维平台融合智能监盘、远程控制、视频监控、智能生产管理、智能移动巡检等应用模块。

图2 独立建设模式网络结构图

3.辅助值班服务建设模式

对于装机规模小，具备基本安全防护条件即可接入的电站，也可接入远程数据中心，利用智能运维平台提供辅助值班服务，实现智能监盘、远程控制、视频监控、智能生产管理、智能移动巡检等功能应用。

图3 辅助值班服务建设模式网格结构图

4.建设模式对比

集控中心和运维平台的建设要因地制宜并综合考虑区域小水电的经济和技术基础条件。上述三种建设模式对比如下：

表1 建设模式对比

三、平台主要功能

1.智能运维平台主要功能

Ø智能监控：GIS 地图导航、实时监视和控制、视频监控（智能视频巡检、视频联动）、智能告警、智能移动巡检、智能诊断等。

Ø智能生产管理：包括资产管理、设备管理、值班管理、巡检管理、检修管理、缺陷管理、两票管理、安全管理等，实现电站全生命周期管理以及生产运维过程的全流程管控。

Ø手机APP：平台基于浏览器模式（B/S），支持浏览器远程登录系统，支持手机应用模式（IOS、安卓、鸿蒙等），可随时随地实现智能监盘和生产流程管理。

图4 智能运维平台功能展示

2.辅助值班服务

远程数据中心搭建了服务器集群及运维平台，用户只需通过站端安全通讯网关装置接入互联网，即可获得高效、丰富的平台辅助值班服务。

Ø远程监控：可通过计算机/手机实时监测现场实时工况，实现智能监盘。

Ø生产管理：用户无需自己搭建平台，平台所有智能生产管理应用模块可根据权限开放使用。

Ø远程诊断：可根据各电站工况配置诊断模型，提供智能诊断服务，自动推送诊断信息，并提供人工远程技术服务。

Ø运维服务： 24 小时专业监控，出现突发状况可第一时间通知用户，提供发电调度、故障预警、故障处理、远程技术指导等专业化运行服务。

Ø其它服务：在线软件升级、技术培训等。

图5 数据中心值班

四、应用案例

目前，华自运维公司智能运维平台在全国多个区域投入了应用，为小水电提供集约化运维管理服务，典型应用案例如下：

1）广东广宁区域集控中心

区域集控中心选址在广宁县城，为县域内小水电提供集约化管理与物业化服务，包括生产运行管理、日常维修保养、检修试验、辅助值班、视频监控、生态流量在线监测、防洪防汛综合管理调度等。中心自2022年 5月投运以来已有30多座电站完成自动化改造和接入管理，实现无人值班（少人值守），所接入电站发电量增加5%-12%。

图6 广宁区域集控中心

图7 广宁东乡电站

2）湖南祁阳区域运维中心

区域运维中心选址在装机规模最大的高压机组电站内，2022 年 1 月起由公司提供自动化改造、运行发电、设备巡视、日常维护、消缺检修、技术培训及安全标准化管理等全面运营服务。目前接入电站4座共 11 台机组，总装机容量 9.6MW。电站经过改造后实现了根据水位自动开停机和负荷调整，并由远程数据中心进行24小时远程值班监控，现场实现少人值守，值班人员从11人缩减至5人，其中低压机组电站已全部实现了完全无人值班。

图8 祁阳区域智能运维平台

图9 祁阳冷水源电站

五、未来展望

迄今为止，华自运维公司已建设区域集控中心100余座，托管运维及辅助值班服务电站320余座。未来将进一步加大智能化技术研发应用，打造以安全生产管理、生态流量泄放监管、绿色小水电示范创建、小水电集约化运维为核心目标的智能运维平台，为用户提供智能化、集约化、物业化的运营服务。