0　引言

　　近20年來，我國水電廠監控技術發展迅猛，已經取得了很大的成就。引進國外的水電廠計算機監控系統，對促進我國水電廠監控技術的進步發揮了重要的作用。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、研制國產化的水電廠計算機監控系統，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控系統

　　70年代，我國水電廠自動化技術水平還較低，為了促進其發展，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(詳見表1)。這些系統的引進，對促進我國水電廠監控技術的發展，掌握和學習國外先進的技術和管理經驗，都發揮了相當有效的作用。部分引進水電廠的計算機監控系統性能見表2。

表1　我國水電廠引進計算機監控系統簡表
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控系統功能一覽表
Table 2　Functions of some imported computer supervisory and control systems for hydropower stations




2　國產水電廠計算機監控系統

　　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控系統的步伐。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控系統科研單位都取得了很好的業績。在兩個單位承接的國內外120個水電廠監控工程項目中，采用開放系統的電廠已達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。國外搞水電廠監控的公司也很少有如此多的工程經驗。我國使用國產監控系統的電站容量已達百萬千瓦以上，單機已達40萬kW，研制的計算機監控系統能與基建工程中機組發電同步投運，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。因此不論是系統集成、軟件開發、硬件配置、抗干擾措施、新技術的應用，還是聯合設計、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控系統性能見表3。

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




3　分析

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

3.2　操作系統
　　除隔河巖采用VMS操作系統，十三陵使用實時多任務多用戶QNX/LZN—90操作系統外，其余均采用開放環境操作系統UNIX的一種廠家的版本，如ULTRIX是Digital公司UNIX操作系統的較老的版本，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操作系統的最新版本。又如SUN OS是SUN公司的UNIX操作系統老版本，而SOLARIS是該公司UNIX操作系統的較新版本。

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控系統采用了SINEC H1/F0，ABB公司為二灘水電廠提供的監控系統稱．ｍａｓｔｅｒBus 300，但實際采用的均是IEEE 802.3規約，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電站的監控系統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或引進的系統，大部分均為雙網冗余系統。是否采用冗余系統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，采用的通信規約基本上都是TCP/IP。

3.5　人機界面
　　除隔河巖和十三陵抽水蓄能電站外，其余引進的系統和電力自動化研究院等提供的系統均采用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。相比之下，國內單位開發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控系統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的指標媲美，且超過了某些水平不高的引進系統，現將有關的鑒定數據列于表4。

表4　國產水電廠計算機監控系統主要性能指標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控系統國產化，是指模式選擇、系統集成、軟件開發、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)、網絡、LCU的大部分硬件等，均選購國外優秀廠家的產品。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。
　　根據以上分析，說明我國超大型水電廠計算機監控系統已達到國際上90年代的先進水平，實用性好，但在硬件的工藝水平、軟件的規范化方面還要進行深入細致的工作。對于專家系統、培訓仿真、多媒體與工業電視的有機結合、狀態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展動向，執行開放的技術政策。