Smart Energy电力自动化计算机监控系统在水电站国产化改造项目中的应用

Smart Energy电力自动化计算机监控系统在雅砻江官地水电站国产化改造项目中的应用

一、项目背景

官地水电站位于四川省凉山州雅砻江干流上，是雅砻江流域梯级开发的重要电站之一，装机容量60万千瓦。作为锦苏±800千伏特高压直流工程的重要送端电源，官地水电站承担着将雅砻江清洁水电跨区域输送至华东负荷中心的关键职能，是“西电东送"战略通道上的重要绿色能源节点。

改造前，官地水电站计算机监控系统长期依赖进口控制设备，核心控制器、网络设备等关键环节存在对外依存隐患。同时，原系统在智能化分析、预警研判等方面能力有限，难以满足特高压外送通道对机组调控精度与响应速度的严苛要求。传统水电改造还面临一个突出矛盾：停机改造将直接影响跨区送电稳定性，而不停机改造则受技术限制，数据会干扰调度调控，系统无法实现完整替换。为此，国电南瑞牵头实施雅砻江流域全自主可控电站示范改造项目，对官地水电站60万千瓦机组主辅一体化全自主可控改造，核心任务即完成计算机监控系统的国产化迭代与智能化升级。

二、系统需求分析

根据官地水电站的改造目标，电力自动化计算机监控系统需要满足以下核心功能：

全栈国产化替代：需在核心控制器、网络设备、智能同期装置等环节实现芯片级自主可控，消除核心设备对外依存隐患。

不停机无扰切换：改造需在不影响全网调度、不中断机组监视、不扰动设备运行的前提下完成新旧系统整体更替，实现调度、电网、机组运行全程零波动。

标准化架构与数据贯通：需采用“三层两网"架构及IEC 61850统一通信规约，打通电站监控、辅助控制与机组LCU数据链路，解决传统水电系统数据割裂问题。

机组调控性能提升：改造后机组响应时间需较改造前显著缩短，提升电站对电网调度指令的响应速度与调控精度。

三、系统设计方案

1. 系统架构

改造严格对标行业最高标准与国家能源规范，采用成熟的“三层两网"架构及IEC 61850统一通信规约，清晰划分站控层、间隔层、过程层设备功能与权责，实现各层级设备协同联动、精准配合。

站控层：部署国产化监控系统平台，运行于自主可控软硬件环境，集中处理全站数据，执行调度指令，实现机组监控与辅控系统一体化部署。

间隔层：配置N510系列自主可控PLC及全套自研核心软硬件，替换传统进口控制设备，承担机组LCU的实时控制与保护功能。

过程层：通过智能终端与合并单元完成一次设备状态的数字化采集与控制指令执行，与间隔层设备协同工作。

2. 核心设备配置

项目全站搭载N510系列自主可控PLC及全套自研核心软硬件，实现从核心控制器、网络设备、智能同期装置到边缘计算软硬件的全链条国产化替代。主辅一体化融合设计依托南瑞同源同构自研装备体系，实现电站监控与辅控系统一体化部署、标准化配置、协同化运维，改变传统水电系统分散建设、独立运维、设备冗余的现状。

3. 无扰切换改造方案

针对不停机改造难题，项目团队创新形成“调度免配合、监视不间断、运行零扰动"的无缝切换方案。通过精细化逻辑编程、全场景模拟测试与全维度风险防控，在不影响全网调度、不中断机组监视、不扰动设备运行的前提下完成新旧控制系统整体更替，达成系统无感升级、平稳并网的改造效果。这一技术方案有效解决了传统水电改造扰动电网运行、影响特高压外送稳定的行业痛点。

四、系统核心功能

全栈国产化监控运行：系统运行于自主可控的软硬件环境，N510系列PLC与自研核心软硬件替代了原有进口控制设备。官地水电站由此成为雅砻江流域完成计算机监控系统全自主可控改造的电站，核心控制环节不再依赖外部技术，从源头消除了供应链安全风险。

不停机无扰切换与平稳并网：改造全过程实现了调度、电网、机组运行零波动、零隐患、零影响。新旧系统在机组持续运行状态下完成整体更替，锦苏直流千亿级清洁电能的外送未受任何干扰，验证了“无感升级"技术方案的可靠性。

标准化数据贯通与主辅一体化：依托IEC 61850统一通信体系，系统打通了电站监控、辅助控制与机组LCU的数据链路，实现全站数据实时互通、全域共享，解决了传统水电系统数据割裂、信息孤岛的问题。主辅一体化融合设计使监控与辅控系统在统一平台上协同运行，减少了设备冗余与运维复杂度。

机组调控性能显著提升：经系统性优化后，机组响应时间较改造前缩短近50%。调控精度与运行稳定性的提升，使官地水电站能够更精准地执行调度指令，更好地支撑特高压外送通道对送端机组快速调节能力的要求。五、应用效果

官地水电站60万千瓦机组主辅一体化全自主可控改造工程成功并网发电后，有效破除了核心设备对外依存隐患，全面提升了送端电站自主运维、自主可控能力，保障了跨区绿电稳定供应。改造形成的“调度免配合、监视不间断、运行零扰动"无缝切换技术体系，为行业同类工程提供了成熟实操经验，也为流域水电规模化国产化升级提供了标准化样板。

该项目的成功实施，验证了电力自动化计算机监控系统在水电站全自主可控改造场景下的适用性与可靠性。官地水电站作为雅砻江流域全自主可控示范改造项目，其计算机监控系统的国产化迭代与无扰切换实践，为我国老旧水电站控制系统的自主可控升级提供了可复制、可推广的实施范例，也为“西电东送"特高压通道的长期安全稳定运行筑牢了前端技术防线。六、公司介绍

南京舜高智能科技有限公司成立于2020年4月2日，注册资本100万元，注册地址位于南京经济技术开发区恒泰路汇智科技园A2栋506室，是一家小型科技企业，定位为集产品开发、生产、销售于一体的专业能效管理与用电安全领域生产厂家，面向电力、建筑、工业、数据中心等领域，提供变电所运维云平台、预付费管理云平台等云平台方案，智能变配电电力监控系统、建筑能耗管理系统等监控管理系统，以及多功能电力仪表、导轨式电能表、电动机保护器、智能照明控制器等自主生产的智能硬件产品，2024年获评高新技术企业（证书号GR202432008164，有效期至2027年12月）、Aji纳税人，同时拥有有效期至2027年10月30日的ISO9001质量管理体系认证，累计持有9件商标、9件专li（其中6件发明专li）、12件软件著作权，2022年累计落地超500个项目，服务客户覆盖陕煤集团、美的集团、京东物流园等主体，在国内主要城市均配置销售与技术支持团队，可提供7*24小时技术咨询、上门安装调试与操作人员培训服务，也支持产品定制开发，依托信息化生产管理体系保障规模化交付能力。

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