Überwachungs-, Steuerungs- und Schutzsystem

Das Überwachungssystem des Wasserkraftwerks umfasst hauptsächlich das Messsystem, das Signal-System, das Betriebssystem und das Regelungssystem des Wasserkraftwerks. Wasserkraftwerke, die in China vor den 1980er Jahren in Betrieb genommen wurden, verwenden im Wesentlichen herkömmliche Überwachungssysteme. Die wichtigsten Merkmale der herkömmlichen Überwachungssysteme sind, dass das Messsystem, das Signal-System, das Betriebssystem und das Regelungssystem unabhängig voneinander eingerichtet und durch harthäufige Relaislogikgeräte realisiert werden. Mit der Entwicklung der Computertechnologie begann China in den 1960er Jahren, Computer-Systeme zur Überwachung von Wasserkraftwerken einzusetzen. Bis Mitte/Ende der 1980er Jahre waren Computerüberwachungssysteme für Wasserkraftwerke bereits in Betrieb. Ein Beispiel ist das Mehrfachcomputer-Verteilkontrollsystem des Wasserkraftwerks Fuchunjiang, das 1984 in Betrieb ging und wichtige Funktionen wie Computersicherheitsüberwachung, Ereignisprotokollierung und wirtschaftliche Betriebsleitungen realisierte. Im Jahr 1988 wurde das Computersystems der Gezhouba Erjiang-Wasserkraftstation in Betrieb genommen. Derzeit wird das Computersystems zur Überwachung in großen und mittleren Wasserkraftwerken weitgehend eingesetzt. Die wichtigsten Merkmale des Computersystems zur Überwachung sind die stark integrierten und erweiterbaren Funktionen, die kontinuierliche Entwicklung von Hardware, Software und Netzwerktechnologien sowie die stetige Verbesserung der Automatisierung. Die Hauptfunktionen des Computersystems zur Überwachung des Wasserkraftwerks umfassen unter anderem: Datenerfassung, Datenverarbeitung, Betrieb und Regelung, Datenaustausch, Uhresynchronisation, Betriebsmanagement und Leitung, Mensch-Maschine-Kontakt, System-Selbstdiagnose und -Selbstwiederherstellung, Trainingsimulation, Systemwartung und Softwareentwicklung usw. Die Struktur des Computersystems zur Überwachung des Wasserkraftwerks kann in hierarchisch verteilt und zentral organisiert unterteilt werden. Wasserkraftwerke verwenden im Allgemeinen ein hierarchisch verteiltes Computersystem zur Überwachung. Das System besteht aus dem Kraftwerkssteuerungsniveau, Netzwerkausrüstung und lokalem Kontrollniveau. Für kleine und mittlere Wasserkraftwerke mit weniger Einheiten und geringerer Kapazität kann die zentrale Struktur verwendet werden.

Das Schutzsystem eines Wasserkraftwerks umfasst hauptsächlich den Schutz des Wassersystems, der mechanischen Ausrüstung und der elektrischen Geräte, wie zum Beispiel den Schutz vor Überschwemmungen, Übergeschwindigkeitsschutz der Einheiten, Übertemperaturschutz, Schutz bei Unfällen mit niedrigem Ölspannungspegel in Druckölanlagen sowie Relaischutz für elektrische Geräte usw. Die elektrischen Geräte im Wasserkraftwerk umfassen hauptsächlich Wasserstromgeneratoren, Transformator, Kabel, Leitungen, Schalter usw. Verschiedene elektrische Geräte haben unterschiedliche Anforderungen an die Konfiguration des Relaischutzes. Für elektrische Geräte in großen und mittleren Wasserkraftwerken werden meistens Mikro-Relaischutzgeräte verwendet.

Das Kommunikationssystem eines Wasserkraftwerks umfasst hauptsächlich Systemkommunikation, Intra-Werk-Kommunikation, externe Kommunikation, Baustellenkommunikation und Kommunikation des automatischen Wasserstandsprognosesystems. Die Kommunikationsmethoden von Wasserkraftwerken lassen sich im Allgemeinen in zwei Arten unterteilen: Drahtgebundene Kommunikationsmethoden und drahtlose Kommunikationsmethoden. Drahtgebundene Kommunikationsmethoden werden durch Kabelkommunikation und Glasfaserkommunikation realisiert. Die drahtlosen Kommunikationsmethoden bestehen hauptsächlich aus Stromträgerkommunikation, Satellitenkommunikation, Mobilkommunikation, Mikrowellenkommunikation, Kurzwellen- und Ultrakurzwellenkommunikation. Mit der kontinuierlichen Entwicklung und Aktualisierung der Kommunikationstechnologie werden Glasfaserkommunikation, Satellitenkommunikation und Mobilkommunikation im Bereich der Wasserkraftwerkskommunikation immer breiter eingesetzt.