1前言

　　自從1992年能源部下發(fā)“關(guān)于新型電廠實行新管理辦法”的通知以后，全國各網(wǎng)、省局都制定了規(guī)劃，并積極組織實施。全國各地新建和改建的水電廠有按“新廠新管理辦法”設(shè)計的，實行新管理辦法的電廠有些是由梯級調(diào)度直接監(jiān)控，有些則由網(wǎng)調(diào)代管運行，也有些則有總廠總控制室監(jiān)控。經(jīng)過近幾年的試點和經(jīng)驗總結(jié)，電力工業(yè)部于1996年下發(fā)《關(guān)于水電廠“無人值班”(少人值守)的若干規(guī)定(試行)》文件，對水電廠“無人值班”(少人值守)的含義作了嚴(yán)格的規(guī)定。百龍灘水電廠是從1992年底進(jìn)場施工到1996年初第1臺機組投產(chǎn)發(fā)電的整個建設(shè)過程中，工程建設(shè)單位也在確定引進(jìn)日本富士公司的機組設(shè)備后，明確提出了按“無人值班”(少人值守)的管理模式設(shè)計，但由于我們無這方面的設(shè)計經(jīng)驗，也找不到應(yīng)遵循的規(guī)范和文件，一些局部具體設(shè)計始終是含糊不清或不確定。因此，直到1999年5月最后1臺機組投產(chǎn)發(fā)電時，電廠運行管理還不能達(dá)到國家規(guī)定的一流水電廠的指標(biāo)要求。

　　2設(shè)計

　　實現(xiàn)水電廠的無人值班運行管理，對參與運行的所有設(shè)備的可靠性提出了更高的要求。在這方面國產(chǎn)設(shè)備存在明顯不足，其產(chǎn)品最大不足之處在于不穩(wěn)定，尤其表現(xiàn)在設(shè)備重復(fù)動作的可靠性方面更明顯一些。短時間內(nèi)我們國家還達(dá)不到工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品水平。但我認(rèn)為，設(shè)計人員在設(shè)計時對系統(tǒng)及設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計方面應(yīng)有進(jìn)一步解放思想的要求，這不僅表現(xiàn)在設(shè)計方案上更合理更經(jīng)濟，還應(yīng)該注重實際設(shè)備運行工況的轉(zhuǎn)變和環(huán)境在可控范圍之內(nèi)的變化。過去，我們從單個設(shè)備(獨立的小系統(tǒng))來認(rèn)識可靠性，一旦系統(tǒng)環(huán)境改變，系統(tǒng)中部分設(shè)備損壞或不能使用造成整個系統(tǒng)癱瘓。這在實際工程中多次出現(xiàn)，只是我們沒有這樣分析問題。因此，設(shè)計人員應(yīng)該不斷積累設(shè)計經(jīng)驗，從廣義系統(tǒng)的范圍來認(rèn)識可靠性。目前，我們的設(shè)計工作并非盡善盡美，經(jīng)常有些非常機械式的設(shè)計，只有更加全面地了解被控對象和控制設(shè)備的特點，才能豐富設(shè)計內(nèi)容，從而提高成套設(shè)備的運行和管理，促進(jìn)我們國家整體工業(yè)水平的提高。

　　2.1設(shè)計假設(shè)的危險工況及對策

　　設(shè)計假設(shè)的危險工況體現(xiàn)了設(shè)計人員對被控對象的認(rèn)識。水電廠水輪發(fā)電機組的危險工況主要有三大類：主設(shè)備的機械故障、電氣故障、控制及保護(hù)設(shè)備故障。對前兩類故障我們較清楚，而對控制及保護(hù)設(shè)備故障引發(fā)的事故問題認(rèn)識不足。

　　通常情況下，我們設(shè)計人員對認(rèn)為不可靠或非常重要的設(shè)備會采取增加冗余的方法來提高可靠性，如勵磁調(diào)節(jié)器的雙脈沖回路，可編程序控制器PLC的雙CPU板等等，這在技術(shù)實施上難度較大，設(shè)備投資高，且實際運行的效果無法檢查，可靠性未必能提高，也就是人們常說的1+1不大于2。對這種情況經(jīng)我們調(diào)查分析后認(rèn)為，沒有采取增加冗余設(shè)計前的原設(shè)計是有一定可靠性的，而后增加冗余設(shè)計部分的可靠性并不能使整體的可靠性有較大的提高。因此，建議今后在工程設(shè)計中，盡可能采取提高單個設(shè)備可靠性的方法，這方面我們?nèi)杂性S多潛力可挖掘，如可編程序控制器PLC的編程技巧，PLC的編程平臺開發(fā)，組態(tài)軟件的選擇，實際經(jīng)驗的總結(jié)等。

　　同時，應(yīng)給可編程序控制器PLC等重要的控制設(shè)備提供簡易的備用控制裝置，其目的就是增加主控制設(shè)備失靈時，備用控制裝置能將主設(shè)備安全、平穩(wěn)、迅速的停止運行。有些電站采取簡易的常規(guī)電路來做備用控制裝置，我認(rèn)為這不符合未來電站向無人值班的方向發(fā)展，應(yīng)采用簡易的可編程序控制器PLC來實施，其輸入信號來源可根據(jù)實際情況，或獨立，或與主控制設(shè)備共享(可用二極管隔離)。有些電站也采取與常規(guī)控制電路并列運行的控制方式，如對電機的控制等，因為這部分的常規(guī)控制電路我們有豐富的經(jīng)驗，實際運行也很好，應(yīng)該加以保留。

　　另一方面對控制及保護(hù)設(shè)備失靈可能引起事故擴大而采取的必須措施沒有專門研究。廣東抽水蓄能電站的發(fā)電設(shè)備是引進(jìn)法國的，百龍灘水電站的調(diào)速器是引進(jìn)美國的，它們的設(shè)備均采用“失電動作”的原理設(shè)計，且在美國IEEE標(biāo)準(zhǔn)中明確提出這個要求。我國在類似的標(biāo)準(zhǔn)中未明確提出，原因可能是以前電站總是有人工作的，因而在設(shè)計電液調(diào)速器的綜合放大單元時，其輸入為零，輸出也為零，從而使引導(dǎo)閥處于自由平衡位，當(dāng)工作電源消失或電路板毀壞時，電液調(diào)速器也就失去控制。在百龍灘水電站的美國電液調(diào)速器中，其綜合放大單元輸入為零，輸出仍有電流，引導(dǎo)閥處于動平衡位，若工作電源消失或電路板毀壞，電液調(diào)速器將自動關(guān)機。

　　2.2實現(xiàn)“無人值班”(少人值守)的調(diào)度通訊

　　 水電廠“無人值班”(少人值守)，在技術(shù)上遵循《關(guān)于水電廠“無人值班”(少人值守)的若干規(guī)定(試行)》的文件，但該文件沒有明確“無人值班”(少人值守)電廠調(diào)度通訊的主要技術(shù)手段。由于通信技術(shù)發(fā)展的很快，人們在處理各種信息的時間和空間上都大大縮短了，數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路控制上采用面向比特的控制方式越來越多，越來越廣泛，其技術(shù)上的優(yōu)點已被廣泛認(rèn)可。電網(wǎng)調(diào)度通訊的硬件投資并不大，但卻是最需要制定入網(wǎng)規(guī)約和應(yīng)用技術(shù)條款要求的部門，即要考慮已有的設(shè)備通訊問題，又要考慮今后投入的設(shè)備通訊問題，充分發(fā)揮新技術(shù)新設(shè)備的作用，使新設(shè)備的技術(shù)特點得到充分的發(fā)揮。如果只考慮已有的設(shè)備通訊，并要求新設(shè)備按舊的技術(shù)要求執(zhí)行，勢必影響新設(shè)備的功能。另外，上級調(diào)度所(或集控中心)直接監(jiān)視的范圍應(yīng)該是有限的，當(dāng)然，新設(shè)備把電廠中控室計算機中的信息全部上傳，技術(shù)上也是可行的，關(guān)鍵是滿足運行的需要，方便運行人員的監(jiān)視和操作。因此，調(diào)度通訊主管部門應(yīng)盡快制定符合實際需要的調(diào)度通訊規(guī)定。

　　3思想觀念的改變

　　隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，各行各業(yè)都在進(jìn)行符合社會主義市場經(jīng)濟的改革。建立電力供需市場，將電源與電網(wǎng)經(jīng)營分離，就是電力行業(yè)改革的重要內(nèi)容。過去，我們提倡的電力是保障供給，原因是電力供需矛盾較大，電力供不應(yīng)求，因而所制定的各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和文件都帶有這方面的指導(dǎo)思想。現(xiàn)在，在電廠有人和無人值班這個管理方式的重大改變問題上，有些標(biāo)準(zhǔn)和文件顯得很落后，有些文件雖然提出來了，但其他方面的政策不配套，人們的指導(dǎo)觀念出現(xiàn)了混亂，在市場競爭機制下，從項目的策劃到設(shè)計，從施工到運行等等，都是以經(jīng)濟效益為中心的，盡快理順人們的思想觀念，制定和修改相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和文件是當(dāng)前不能忽視的重要工作。

　　4結(jié)語

　　水電廠“無人值班”(少人值班)包含有生產(chǎn)管理和設(shè)計技術(shù)兩方面的內(nèi)容。由于它是一個發(fā)展中的新生事物，目前基本上還處于試點工作的階段。通過近年來的工作，特別是百龍灘工程的設(shè)計實踐經(jīng)驗，我們對“無人值班”(少人值守)的水電廠設(shè)計工作有了一定認(rèn)識，希望能與其他有志于此項工作的人員交流，共同提高認(rèn)識，使許多問題能獲得明確的、妥善的解決。