节智 能化建设关 键设备 和系统 ，总体 目标应 该是通 过智能
化建设 ，进一 步提高水 电厂生产管理 和设备 的安全 稳定 与
经 济运行水平 ， 究 自动控制 系统智 能化关键技 术 ， 研 实现各 系统 之间 的无 缝连接 ， 通过建 立一体化 系统信息 平 台 ， 现 实
数 据共享 与互 动 ，提高 系统之 间的智能协 调与安 全运行 水 平， 强化 电厂对 电网 的支撑 能力 ， 提升 电网与发 电厂智 能协 调 水平 ， 并最终 实现 智能 决策 、 优化运 行 ， 有效 发挥 水利 水 电工程经 济效益 的智 能化应用 目标 。在 智能化水 电厂 自动
操作 。 家 的技术水平落后 于二次 厂家 ， 而智能化水 电厂涉及 的 自动 化 系统 和设 备较 多且 较为复杂 ， 因此 实现真正 的智 能化 水 电
向还缺 乏共 识 ，同时缺少适合水 电厂 的大量一 次智能设备 ，
这 些都 决定 了开展发 电环节智能化建设 ， 研制关键设 备和系 统将需要一个相 当长 的时期 。 综 合调研 情况分析 ，在适 合水 电厂的一 次智能设 备难 以获得 突破的情况 下 ， 电厂智 能化建设研 究 ， 水 研制发 电环
难度 较大。
２ 水 电厂 智 能化技 术调 研 的意 义
水 电厂智 能化 建设 ， 代表 了当前 国际水利水 电 自动化技
术 的发 展 方 向 。由于 国 内外 在 智 能 化 水 电 厂 自动化 技术 方 面
的研究 刚刚起 步 ， 智能水 电厂 的概念 、 目标 、 功能 、 系统 配置 、 数据模型及 系统 间互 动等方面均亟需进一 步研究 明确 ， 目前
业链 。
ＩＣ １５ Ｅ ６ ８０规 约在 我 国等 同引用 为 国内 电力 行业 标 准
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ５ ２ １－ ７ １
网关 注 的重点不 同 ，随着智 能 电网关 键设 备研制 工作 的展 开 ， 内部分研 究机 构 、 计 院和水电厂 已开始智 能水 电厂 国 设 建设 的前期 规划设计和研究工作 ， 但在智 能化水 电站 建设 方
作者简 介 ： 毅 （９ ２ ）男 ， 授级高级 工程师 ， 张 １６ 一 ， 教 主要 从事水 电厂
计算机监控 系统 开发与研究工作 。
６
水
电站 机电 技术 第３ ５卷
（ ＬＴ ６ Ｄ ／８ ０系列 ）并制定 了相应 的（ ＬＴ ６ ， （ ／８ ０工程实施 规范》 Ｄ ， 从 ２０ ０５年起 ， 围调 中心组织 国内 １ ０个主要厂家 和检 测单位 成功进行了 ６次 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８０互操作实验 ， 实现不 同厂家的 ＩＤ Ｅ 之 间的信息交换与功 能互 动。在数 字化 变电站建设上 ， 初步 统计我 国已有近百座数字化变 电站投 入运行 ，并在 间隔层 、 变 电站层 等二次设备 和系统上取得了较大 的技术进 步 ， 电 在 子式互感器 与智 能化 开关 等需同时具备一 、 二次设备技术 的 过程层 与国外仍有较大差距 ， 可靠 性方 面等还有待进一 步验 证 与完善。
开发工作 ， 另外成都勘测设计研究院 、 西北勘测设计研 究院 、 东北勘测设计研究 院等设 计单 位和 白山 电厂 、 葛洲坝 电厂等 发 电企业均开展 了智能化水 电站 的规划设计工作 。由于 目前 水 电站 智能化建设技术标准与规范还不够完 善 ， 技术发 展方
的一体化系统信息平 台 ， 实现设备间充分 的信 息共享和互 目前在 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８ ０的应用上二次厂 家进 展较快 ，一 次厂
智 能化 建设 的实际需求 ， 我们将水电厂智能化技 术发展动态 作为本次跟踪调研 的重点 。北京 中水科水 电科技开发有 限公
司（ 中国水利水 电科学研 究院 自动化所 ） 在水利 水 电 自动化 领域具有 ３ Ｏ多年 的研究开发经验 ，是国 内水 电站计算 机监 控系统 的主要研 制厂家 ，在水 电厂 自动化控 制系统方 面 ， 技
的统一交换 与存储共享 的全厂统一 数据平 台 ，消 灭信息 孤
岛， 实现信息资源整合互动 ， 形成全厂数据信 息中心 ， 此基 在
化 系统建设 方面 ， 重点是 进行水 电厂计算机 监控系统 、 护 保
测控 、 电机 组状态检修 、 级水 电站 群经济运 行等二 次系 水 梯
统的智能化研 究。 ３２发展 的新 方 向和 值 得 关 注 点 ．
控、 监测 、 录波 、 计量等 自动化装置或功能可通过 过程层 网络 实现与 同一套合并单元 和智 能化 的一 次设 备接 口， 使现场设 备大大减少 和简化 ， 显著降低 了一次性设备 成本和运行维护 成本 ； 同时 由于装 置减少和 消除 了复杂 的电缆接线 ， 大大 提 高整个 系统 的可靠性 。 目前 还没 有严 格的有关 智能化水 电厂 的定义 ， 已有 基 但 本共识 ， 智能化 水 电厂是指 在硬件 上由智能化 一次设 备（ 电 子式互感器 、 能化 开关 等 ） 网络化 、 智 和 数字化 的二次设备组 成， 软件上 以 ＩＣ １５ Ｅ ６８ ０标准作 为通信协议 ， 通过 建立 全厂统
术 居 国 内领 先 水 平 。 根据 电 力 系 统 智 能 化 发 展趋 势 ， 目前 我
们正在开展智能化水 电厂建设 方面的研究工作 ， 为本次 调研 Ｔ ＿ 作提供 了良好基础 ， 希望我们 的跟踪 调研 工作能对 国内智
能水 电厂建设有所裨益 。
智 能 电网是 电力工业 的未来 发展方 向 ，已在 国 内外 形
发展的需要 ，０ ９年国家电网公 司专 门制定 了 “ ２０ 统一坚强智
能 电网关键设备 （ 系统 ） 研制规划” 提 出了智 能电网发 电 、 ， 输
开发提供技术参考 。
３ 近 年 水 电厂 智 能 化 自动化 技 术 发 展 新 动 向和 值 得 关 注点
３ １国 内外智 能 电网技术 发展 动态 ．
电 网 已 成 为 未来 世 界 电力 系 统 发 展 的方 向 ， 满 足 未 来 能 源 为
面 还缺乏共识 ，因此有必要 开展智 能水 电厂 自动化技 术调
研 ， 踪 并 全 面 、 统 了解 和 掌 握 相 关 学 科 技 术 的 国 际 发 展 跟 系
态势 ，对我 国水利水 电行业未来 的发展和增长点进行分析 ， 同时通过对新技术 的调研和分析 ， 为本专业技术研究 和系统
我 国是 统一 坚强智 能 电 网建 设 的倡 导者 ，近年 来 ， 国 家 电网公 司一 直在 努 力打 造 以信 息化 、 自动化 、 动化 为 互 特 征的统 一 的坚强 智能 电网 。 国坚强智 能 电网是 以特高 我 压 电 网为骨 干网架 ，采用 先进 的设备 技术 和控 制方法 ， 研 制 坚强 智 能 电网关 键设 备 （ 系统 ） 实 现 电网 的安全 、 效 ， 高 运行 ， 以解决 我 国能源 主要分 布地 与主 要消 费地不 一致 和 可再 生能 源发展 的 问题 。在 智能 电 网建 设初 期 ， 国主要 我 是对 以电 网调度 系 统和 数字 化 变 电站 为 主 的二 次设 备 进
第 ３ ５卷 第 ３ 期
２１ ０ ２年 ６月
水
电 站 机
电 技
术
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．０ ２ ５
Ｍｅｈ ｎｃ ｌ Ｅｅ ｔ ｃ ｌ ｅ ｈ ｉｕ ｆ ｄｏ ｏ ｒ ｔｔ ｎ ｃ ａ ｉａ ＆ ｌｃｒ ａ ｃ ｎｑ ｅｏ ｒｐ ｗｅ ａｉ ｉ Ｔ Ｈｙ Ｓ ｏ
水 电厂 智 能 化 技 术 发 展 动态 调研
动化 系 统 未 来 发 展 方 向 。
智 能水 电厂通 过采用先进 的传感器 、 电子 、 信息 、 信 、 通 控制 、智能分析决策等技术 ，建立全厂统一 的信息采集 、 传
输、 分析 、 处理 的一体化数 据平 台， 实现 自动化功能 的整合 ， 简化现有 的水 电厂监测设备 ， 系统 更为经济 、 可靠 。保护 、 监
成共识 。目前智能 电网建设已在变 电环节获得较 大进展 ， 主 要 技术 问题 已基本解决 ， 能化 、 智 数字化变 电站将成 为新建
变 电站 的主 流。而智 能化 建设在发 电领域 还处于 刚刚起步 阶段 ，主要是 因为发 电环节涉及 的设备 与系统更 多 、更 复 杂， 技术 标准与规 范还需完善 ， 能化建设 遇到 的问题技术 智
张 毅
（ 北京 中水科水电科技开发有 限公 司 ， 北京 １０ ３ ） ０ ０ ８
摘 要： 目前水 电厂智 能化技术 的研 究 尚处于起 步阶段 ， 通过 当前 国 内外相关领域智能化技 术发 展动态调研 ， 对近 年水 电厂智能化技术发展 新动向和值得关注点进行 了总结 ， 并提 出 了水 电厂智能化建设 的建议。
关键 词 ： 电厂 智 能 化 ； 自动 化 系 统 ；技 术 动 态 ；调研 水
中图分类号 ：Ｖ ３ Ｔ ７６
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ８ （０ ２ ０ — ０ ５ ０ １７ — ３ ７ ２ １ ）３ ０ ０ — ３
１ 调 研 背景概 述
随着技术进 步和全球 新能源 、 布式 能源 的发 展 ， 分 智能
一
代变电站 自动化系统。并在 ２ ０ ０ ６年 ８ 月就组织了 １ 个厂商 ３
厂计 算机监控 系统 、 保护测控 、 状态检修 、 水情水 调及优化调
度经济运行等 自动化系统智 能化研究 的展 开。 智 能水电厂是智能 电网的重 要组成部分 ， 又与智能 电 但
进行 Ｉ Ｃ １５ 产品的互联展示。 ｊ 已经形成了—个完整的产 Ｅ ６８０ Ｅ 前
行更新 。
电 、 电 、 电 、 电、 变 配 用 调度环 节及通信 信息平 台的关键设 备
分 阶段 研制 目标 ，南方 电网制定 了有关智 能 电网的研发 计
划 ， 制智能电网关键设备 已成为 当前 电力系统技术发 展的 研