水电厂二次自动化系统安全防护的设计探究

发表时间:2020/7/20   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:周剑春
[导读] 摘要:二次自动化系统可以对一次系统进行监测、控制、管理,在消除安全隐患、保证电力生产的状况下,维护水电厂的基本运行。
        国投甘肃小三峡发电有限公司  甘肃兰州  730050
        摘要:二次自动化系统可以对一次系统进行监测、控制、管理,在消除安全隐患、保证电力生产的状况下,维护水电厂的基本运行。伴随着信息化、智能化技术、设备日新月异的发展,二次自动化系统存在继续发展途径。本文在研究水电厂二次自动化系统时,从安全防护设计及安全防护措施进行相关探讨。
        关键词:二次自动化系统;水电厂;安全防护设计;安全防护措施
        引言:伴随着信息技术及智能技术、自动技术的发展,远程监督及控制成为可能,水电厂机械设备、运作流程、运作环境复杂多样,运用远程技术,对水电厂整体进行监督管理,不仅可以大幅度降低巡检人力,减少人身伤亡事故,还可以加强风险识别能力、故障判断能力,水电厂管理安全管理效能大幅度增强。
        一、水电厂二次自动自动化系统安全防护体系
        (一)安全防护目标
        安全防护目标是安全防护体系重要组成部分,也是评价安全防护质量的重要参考维度。安全防护目标主要是保障水电厂运作稳,具体包括一次系统运作监督、管理、控制,及处理一次系统运作数据处理、防范黑客攻击、保障二次系统运作稳定性等。
        (二)安全防护制度规范
        安全防护制度规范是安全防护体系中保障设备运行、人员绩效、系统运行的客观制度性措施。从设备运行来看,一般需要拟定设备检修维护计划、设备采购及升级改造方案、设备运行质量评价标准、设备操作技术规程等,从人员绩效来看,重视人员培训制度、人员绩效考核制度、人员奖惩制度,从系统运行来看,需重视系统运行流程编制、数据信息处理方式、事故应急处理方案。
        (三)安全防护系统基本构成
        按照区域划分来看,水电厂安全防护体系括实时控制区、非实时控制区、生产管理区、管理信息区。从实时控制区来看,该区是水电厂运作的核心区域,有赖于实时监控,确保水电厂运作稳定性,二次自动化系统构成包括调度员中心、配电自动化系统、变电站自动化系统、信息采集系统,从非实时控制区来看,该区域参与生产环节,可以线上采集水电厂运作信息,但不控制水电厂运行,二次系统构成包括电能计量系统、负荷控制系统等,从生产管理区来看,该区是对水电厂生产数据进行管理的系统,包括气象信息数据管理、生产报表数据管理、EMS系统管理等,从管理信息区来看,该区主要是信息管理及办公自动化,主要包括客户服务系统、办公服务系统等[1]。
        二、水电厂二次自动化系统安全防护措施
        (一)重视安全防护质量审查
        安全防护质量可以通过安全防护目标实现情况及安全防护评价指标进行综合评价。二次自动化系统安全防护主要目标是保障水电厂运行质量,在具体评价运行效果时,可以从风险隐患识别效果、生产事故降低程度、黑客攻击抵御效果、成本效益等具体展开。从风险隐患识别效果来看,监控人员可以根据水电厂运作状态,及时记录水电厂隐患信息,通知维护人员进行检查,随后记录维修结果,一段时间后,针对隐患披露次数、有效隐患披露次数数进行综合评价,判断二次自动化系统在隐患数据信息披露上,是否切实发挥效用,从生产事故降低来看,可以比对不使用二次系统及使用二次系统下的事故发生次数,判断二次自动化系统运用下,事故发生率是否明显降低,从黑客攻击抵御效果来看,可以根据黑客攻击次数、有效抵御次数,判断二次自动化系统的网络生存能力,从成本效益来看,可以根据二次自动化系统运作成本、采购成本,及节约的设备维修成本、增加的电费收益等,判断二次自动化系统运作是否成本小于收益[2]。


        例如,在审查二次自动化系统时,每月识别隐患50次,有效隐患50次,有效识别率达到100%,一般能说明二次自动化系统监控精准度较高,运行质量较好,使用二次自动化系统后,事故次数由去年平均每月8次,下降到平均每月1次,同样可以说明二次自动化系统运作质量较好,职员能完全抵御黑客攻击,可以说明二次自动化系统网络安全系数较高,运用二次自动化系统后,电费收益上涨5%,水电厂运作更加平稳,一般能抵消二次自动化系统运作成本。
        (二)编制二次自动化系统安全防护制度规范
        为充分保障二次自动化系统安全防护质量,可以从人员管理、设备管理、系统运行三方面,规范管理制度。首先,依托工作经验、二次自动化系统运作特点,确定基本的职员激励、约束制度,设备维护方案及设备操作技术规范,系统运行基本理论知识体系及运用方式,其次,根据二次自动化系统实际运作现状,对职员潜在的职业倦怠、专业性不足,设备性能衰减较快、设备存在质量缺陷,信息采集、传输、处理偏差大等状况,积极做出调整,健全相关制度规范,确保二次自动化系统运作质量。
        例如,健全人事管理制度时,可运用奖金制度,激励职员工作热情,根据二次自动化系统反馈的数据,及时披露水电厂生产安全隐患,得到及时处理后,可以充分保障水电厂运行质量,若职员存在职业倦怠加深的状况时,可组织员工团体活动,增强员工团体归属感,遏制员工职业倦怠心理。
        (三)重视二次自动化系统升级改造
        二次自动化系统改造可以在技术升级、设备升级、系统优化下,增强二次自动化系统安全防护质量。从技术升级来看,有必要重视数据整合技术、隐患排障技术等的进步,可以增强系统智能程度,运用机械代替人力,处理复杂多样的数据,并编制数据曲线图,直观展现到监督管理人员面前,还可以在微机监测下,锁定故障类型、位置、排障意见,降低隐患排障难度、任务量,从设备升级来看,二次自动化系统对信息采集精准度及信息采集、传输抗干扰性能要求较高,在继电器灵敏度、摄像头清晰度、计量设备精准度、系统智能程度等方面同样存在需求,因而,可以重视二次自动化系统下的设备升级,保障二次自动化系统安全防护质量,从系统优化来看,应当重视监督管理全面性及深入性、数据披露优先级、人力资源合理配置,尤其是对水电厂核心设备,应当配置更多的人力资源,优先展现运作状态数据,便于及时了解水电厂核心设备运作状态,最大限度的保障二次自动化系统安全防护效能[3]。
        例如,健全完善二次自动化系统数据处理单元的数据库,可以充分适配水电厂运行中的隐患,同时提出隐患排障意见,可以大幅度增强二次自动化安全防护效力,对水利厂中的发电机组运作数据高度重视,可以及时披露发电机组运作状态,最大限度的发挥二次自动化系统安全防护效能。
        (四)重视职员工作效能
        员工工作效能可以在保障工作绩效的基础上,充分发挥二次自动化系统工作效能,员工工作效能除了受制度约束外,还与员工培训、企业文化渗透等存在关联。从员工培训来看,在员工入职前,锻炼员工设备操作能力,灌输给员工安全生产理念,可以在入职前,增强员工岗位适应能力,工作效能可以得到客观保障,从企业文化渗透来看,企业文化可以渗透团结互助、安全生产、严谨工作等理念,可以较好的规制员工主观偏差风险,对二次自动化系统效能发挥存在积极作用。
        例如,锻炼员工数据整合能力、故障判断能力,可以在二次自动化系统的辅助下,加强水电厂运作的安全防护,重视安全生产企业文化渗透,员工可在立足安全生产下,切实担当自身职责,做好数据整合工作,及时披露水电厂运作中潜在的安全隐患。
        三、总结
        水电厂二次自动化系统安全防护体系主要包括安全防护目标、安全防护制度规范、安全防护系统,对水电厂二次自动化系统功能性发挥及水电厂运行稳定性存在积极作用,在加强水电厂二次自动化系统安全防护措施上,可以重视安全防护质量审查、编制二次自动化系统安全防护制度规范、重视二次自动化系统升级改造、重视职工工作效能。
        参考文献:
        [1]丘水杭. 对水力发电厂电气自动化监控系统安全防护探究[J]. 华东科技:学术版, 2017, 000(012):P.517-517.
        [2]吴家祺, 李宁宁. 智能水电厂安全隔离软件的设计与应用[J]. 水电厂自动化, 2016, 037(004):P.67-69.
        [3]沈浩琦, 李云峰, 高骏. 水电厂电气工程自动化监控系统的安全防护[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(017):2534.
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