農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化方案

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為加快農(nóng)村水電現(xiàn)代化建設步伐，明確今后一段時間農(nóng)村水電行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向，規(guī)范、指導農(nóng)村水電行業(yè)做好技術(shù)進步工作，現(xiàn)就農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化提出以下意見：

一、指導思想

以"科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力"的思想為指導，堅持為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民服務的方向，以滿足農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展對農(nóng)村水電的需求為目標，以現(xiàn)代技術(shù)和現(xiàn)代管理為手段，以農(nóng)村水電廠及配套電網(wǎng)自動化、信息化技術(shù)為重點，采用新技術(shù)、新設備、新材料、新工藝，不斷提高農(nóng)村水電行業(yè)的技術(shù)水平及運行管理水平，保證發(fā)、供電質(zhì)量，提高發(fā)、供電的安全性、可靠性、經(jīng)濟性，增強農(nóng)村水電的經(jīng)濟實力和市場競爭能力，為農(nóng)村水電事業(yè)持續(xù)快速健康發(fā)展提供技術(shù)保障。

二、基本原則和總體目標

1、基本原則是：明確目標，統(tǒng)一規(guī)劃，加快實施，適當超前；技術(shù)先進，設備可靠，簡單方便，經(jīng)濟合理；嚴格執(zhí)行國家技術(shù)標準，優(yōu)先選用系列化產(chǎn)品；以國產(chǎn)技術(shù)和設備為主，適時引進國外關(guān)鍵技術(shù)和設備。

2、總體目標是：2010年前，50%的農(nóng)村水電廠及配套電網(wǎng)達到現(xiàn)代化水平。2015年，農(nóng)村水電行業(yè)全面實現(xiàn)現(xiàn)代化。通過科技創(chuàng)新，管理創(chuàng)新，使農(nóng)村水電市場競爭力明顯提高。

三、任務和要求

（一）農(nóng)村水電廠

1、重視流域梯級滾動開發(fā)，梯級電廠要按流域整體規(guī)劃進行設計和建設。優(yōu)先開發(fā)具有季調(diào)節(jié)能力以上的水電廠。適當發(fā)展抽水蓄能電廠。

2、新建水電廠都要按無人值班（少人值守）進行設計和建設。二十世紀九十年代以前建設的水電廠，要按總體目標要求做出更新改造規(guī)劃，在2010年前全部實現(xiàn)無人值班（少人值守）。對已超過使用年限，經(jīng)技術(shù)改造認證仍達不到要求的發(fā)電機組，要報廢重建或強行淘汰。

3、要對水電廠改造做出整體規(guī)劃、總體設計。要分別通過改進水工設施、更換高效抗氣蝕抗磨損轉(zhuǎn)輪、提高發(fā)電機絕緣等級、改善機組冷卻條件、采用靜止可控硅勵磁或無刷勵磁技術(shù)、重錘式蝶閥、塑料瓦等途徑提高機組出力、機組效率或延長機組壽命，并通過更新改造監(jiān)控設備及自動化元件，提高電廠的自動化水平。

4、推廣使用新型高效水輪發(fā)電機組。應根據(jù)不同的水頭流量選用合適的機組形式，具體選取方式及原則可參考《中小型軸流式混流式轉(zhuǎn)輪系列型譜》（JB／T6310-92）和《雙擊式水輪機系列型譜》（JB／T7640-94），并結(jié)合制造廠現(xiàn)有的成熟轉(zhuǎn)輪選用。

5、總裝機5MW及以上的水電廠，應采用全開放、分層分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)；調(diào)速器、勵磁裝置和廠內(nèi)油、水、氣、直流系統(tǒng)、閘門等設備的監(jiān)測控制應采用微機控制系統(tǒng)，計算機監(jiān)控系統(tǒng)與設備控制單元之間的數(shù)據(jù)通訊可通過現(xiàn)場總線、串行通信或I/O等方式進行。

6、總裝機5MW以下的水電廠，可采用集中與分散相結(jié)合的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。直流系統(tǒng)應和計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信。調(diào)速器可采用微機調(diào)速器或油壓操作器。廠內(nèi)的油、水、氣等設備的監(jiān)測控制可采用簡易的繼電器自動控制裝置。

7、發(fā)電機電壓為0.4kV的水電廠，可采用更為簡單的緊湊式一體化監(jiān)控系統(tǒng)。水輪機操作器儲能方式可以選用高壓氮氣罐儲能或高壓油儲能，液壓件應采用標準件，以節(jié)省占地空間和維護費。

8、電廠油、水、氣等輔助設備系統(tǒng)要向控制與主機一體化方向發(fā)展。推廣采用免維護或維護簡單、維護量小的設備。

9、電廠自動化元件是實現(xiàn)無人值班的關(guān)鍵，應選用符合國家標準要求的、質(zhì)量可靠、適應潮濕環(huán)境的成熟產(chǎn)品,同時應注意改善自動化元件的工作環(huán)境，必須滿足其說明書提出的要求。油混水傳感器、液位變送器、流量變送器、壓力變送器、行程變送器等應選擇具有4～20mA模擬量輸出或具有串行通訊接口的產(chǎn)品；裝機容量較大的水電廠，測速系統(tǒng)應采用齒盤測速和/或殘壓測速方式；壓力及液位變送器應采用電容式或擴散硅壓阻式與專用信號放大電路一體化結(jié)構(gòu)；多通道電磁閥推薦采用四通球閥等方式，冷卻水電磁閥應推廣利用有源熱擴散方式；溫度傳感器應選用Cu50或Pt100，溫度巡檢裝置應帶RS485或RS232通訊接口。

10、農(nóng)村水電廠電氣主接線要盡量簡潔可靠。主要電氣設備要選擇可靠性高、故障率低、少維護或免維護設備，如主變選用新型節(jié)能變壓器，勵磁變及廠用變選用干式變，斷路器選用真空斷路器、六氟化硫斷路器，避雷器選用氧化鋅避雷器等。如水電廠夏季冷凝現(xiàn)象嚴重，應選用F級及以上絕緣等級的發(fā)電機。處在山區(qū)的農(nóng)村水電廠，遭遇雷電機會多，應重視防雷保護和接地系統(tǒng)設計和施工。

11、采用微機自動準同期裝置和微機繼電保護裝置。

12、水電廠電能計量推薦采用數(shù)字式或脈沖式電能表。

13、對裝機容量較大的水電廠，積極推廣體積小、抗干擾能力強的光纖數(shù)字式電力互感器及其自動化新技術(shù)。

14、采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的水電廠應采用開放式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過預留通訊接口，執(zhí)行標準通信規(guī)約，滿足調(diào)度自動化要求。不再另外設置遠動終端。

15、水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)要逐步實現(xiàn)電廠經(jīng)濟運行，梯級電廠要實現(xiàn)梯級優(yōu)化調(diào)度。同時，要預留與其他系統(tǒng)（如水情測報、大壩安全監(jiān)測、視頻監(jiān)控、故障診斷與狀態(tài)檢修等）的通訊接口，以便實現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)共享和管理信息化。

16、廠房建筑設計應逐步實行標準模數(shù)，廠房建筑風格、造型和內(nèi)外裝修必須與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，要與美化環(huán)境、發(fā)展旅游相結(jié)合。水電廠設計要密閉，嚴格做好防塵、防蟲、防小動物。施工期，廠房進出設備的大門可采用框架結(jié)構(gòu)和輕型可拆材料，不再設計永久性巨型門，施工完后即可封閉。二次屏柜布置要突破傳統(tǒng)設計，可設置透明密封設備走廊。老廠在技術(shù)改造中要注意統(tǒng)一屏型、統(tǒng)一色標。

（二）調(diào)度自動化系統(tǒng)

1、根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃，對調(diào)度自動化系統(tǒng)的主站、通道和遠動終端分別做出功能要求、技術(shù)規(guī)范、設備（硬/軟件）方案和分步實施計劃。

2、調(diào)度自動化系統(tǒng)基本功能為系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）功能，選配功能為調(diào)度運行管理功能和應用功能。選配功能的選用應考慮管理的實際需要。狀態(tài)估計、潮流計算、線損分析、負荷預報、故障分析、安全分析、無功優(yōu)化運行管理等高級應用軟件的配置應有針對性，并達到實用。

3、選擇系統(tǒng)平臺時，應考慮所在地區(qū)已投運系統(tǒng)的平臺使用情況，以滿足系統(tǒng)間互連的需要。應選擇具有較高性能價格比的硬件設備，保證系統(tǒng)具有較高的安全性、可靠性、實用性、開放性、擴展性、易用性和靈活性。

4、調(diào)度自動化系統(tǒng)應采用標準的通信規(guī)約，推薦采用我國電力行業(yè)標準中的"基本遠動任務配套標準"DL/T634-1997（等同IEC-60870-5-103規(guī)約）、"循環(huán)式遠動規(guī)約"（DL451-91）和"電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議"（DL476-92）。

5、計劃同時建設配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的縣應考慮調(diào)配一體化方案，計劃近年內(nèi)建設配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的，應考慮調(diào)度自動化系統(tǒng)具備擴展配網(wǎng)自動化的能力。

6、調(diào)度自動化系統(tǒng)應能與調(diào)度信息管理系統(tǒng)、配電自動化主站接口，同時可以實現(xiàn)與管理信息系統(tǒng)（MIS）、水情測報系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)連接，其接口安全性應滿足《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全》的要求，以保證電網(wǎng)的運行安全。

（三）配套電網(wǎng)

1、建設以110kV為主網(wǎng)架的高壓電網(wǎng)，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)合理，布局簡明可靠，運行靈活，具有充足的供電能力，適應負荷發(fā)展和農(nóng)村水電開發(fā)的長期需要。

2、10kV城鎮(zhèn)配電網(wǎng)宜采用雙電源型環(huán)網(wǎng)布置，開網(wǎng)運行的結(jié)構(gòu)。鄉(xiāng)村配電網(wǎng)仍以放射狀為主。較長的主干線或分支線應裝設分段或分支開關(guān)設備，并積極推廣使用智能化環(huán)網(wǎng)柜（RMV）、自動重合器、自動分段器、饋線遠方終端（FTU）和配變測控單元（TTU）等開關(guān)及控制設備，逐步實現(xiàn)饋線自動化。

3、農(nóng)村變電所要向"戶外式、小型化"方向發(fā)展。城鎮(zhèn)地區(qū)可選用組合式箱式變電所。

4、新建變電所應按無人值班要求設計，老變電所要逐步進行自動化改造，實現(xiàn)無人值班（少人值守）。優(yōu)先采用分層分布式綜合自動化系統(tǒng)，滿足變電所的測量、保護、控制、調(diào)節(jié)和通信的要求，單元裝置之間及變電所與調(diào)度之間應采用標準的通信規(guī)約（特殊的通信規(guī)約應具備詳盡規(guī)約文本），并注意硬件、軟件的兼容性、可擴展性和可升級性。

5、無人值班的變電所內(nèi)可不設固定的計算機主機，但現(xiàn)場應預留與計算機主機連接的接口，以便調(diào)試時使用。視其重要程度，安裝周界報警系統(tǒng)及視頻監(jiān)視系統(tǒng)。

6、35kV及以上變電所要大力推廣采用節(jié)能型有載調(diào)壓變壓器。配電變壓器要選用技術(shù)性能優(yōu)越的低損耗配電變壓器，也可采用全密封變壓器或非晶合金變壓器。國家明令淘汰的高耗能變壓器要在近年內(nèi)更換完畢。

7、新建變電所要根據(jù)電壓等級選用真空斷路器、六氟化硫斷路器或其它先進開關(guān)設備，不再選用油開關(guān)。35kV、10kV側(cè)電壓、電流互感器宜采用樹脂澆注式結(jié)構(gòu)。110kV及以上電壓等級可選用氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）。早期使用的油開關(guān)設備應逐步淘汰。

8、按系統(tǒng)的需要，合理配置適當容量的無功補償裝置并安裝電壓無功自動控制裝置。

9、推廣采用微機保護裝置和微機安全自動裝置。

10、推廣使用氧化鋅避雷器。

11、城鎮(zhèn)配電系統(tǒng)推廣采用集保護、控制、計量、無功補償、防雷等功能于一體的配電柜。

12、推廣光纖數(shù)字式電力互感器及光纖數(shù)字變電所等新技術(shù)。

（四）配電自動化

1、積極開展配電自動化的試點，以點帶面逐步推廣。要根據(jù)本地經(jīng)濟發(fā)展水平、負荷類型及其可靠性要求，因地制宜選擇配電自動化方案及其設備類型。優(yōu)先考慮的功能為配電SCADA、饋線自動化（DA）、自動繪圖/設備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）以及遠程抄表系統(tǒng)等。

2、在先期開發(fā)的配電自動化系統(tǒng)中應注意選擇具有良好開放性的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)，在設計中注意標準性、開放性、集成性、可擴充性等原則。設備應盡量選用模塊化設計產(chǎn)品并滿足接口標準化的要求，便于功能擴展和升級。

3、配電自動化主站設計應遵循國家和行業(yè)有關(guān)標準，具有安全性、可靠性、實用性、擴展性、開放性、容錯性，滿足電力系統(tǒng)實時性的要求，原則上應與調(diào)度自動化系統(tǒng)一體化設計，并與管理信息系統(tǒng)接口，各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換應遵循統(tǒng)一的接口規(guī)范，以實現(xiàn)信息源頭唯一、資源共用、信息共享、圖形數(shù)據(jù)同步更新。調(diào)度自動化系統(tǒng)尚未建設，不應提前建設配電自動化系統(tǒng)。

4、逐步開展遠程抄表的試點工作，具備實用化水平后逐步推廣。遠程抄表系統(tǒng)的通信通道應與電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設統(tǒng)籌考慮，盡量做到通道共享，并適度考慮發(fā)展需要。

（五）信息管理

1、管理信息系統(tǒng)（MIS）包括生產(chǎn)管理、財務管理、人力資源管理、電力營銷管理、辦公自動化等子信息系統(tǒng)，系統(tǒng)的軟件開發(fā)應注意實用性和適應性，建議采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，使之適應組織機構(gòu)變化、管理模式變化、業(yè)務流程變化等情況，延長軟件系統(tǒng)的生命周期。

2、推廣企業(yè)資源規(guī)劃（ERP），充分利用企業(yè)MIS、SCADA等系統(tǒng)的信息，建造企業(yè)的ERP平臺。可試點使用電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)，以滿足"競價上網(wǎng)"的要求，降低企業(yè)運營成本，提高經(jīng)濟效益。

（六）電力通信系統(tǒng)

1、通信系統(tǒng)建設必須滿足電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的需要，并適當留有余量以滿足電力通信新業(yè)務的拓展。

2、通信系統(tǒng)的設計應堅持先進性、開放性、安全性、可擴性和實用性的原則。系統(tǒng)應采用主流技術(shù)和成熟的產(chǎn)品，并適當超前。網(wǎng)絡和設備應支持標準的接口，選擇廣泛應用的標準協(xié)議，能夠與其它相關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)可靠的互聯(lián)。系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)均應冗余備份。通信設備及電源應有較高的可靠性。要能支持系統(tǒng)平滑升級，并保證在網(wǎng)絡的擴展過程中，業(yè)務不會受到影響。系統(tǒng)應操作簡單，易于維護，便于管理。在滿足業(yè)務需求的條件下，達到最優(yōu)的性能價格比。

3、骨干網(wǎng)絡應優(yōu)先采用光纖通信；分支通信網(wǎng)絡宜主要采用電力線載波技術(shù)；根據(jù)地形特點，在性能價格比較好的條件下，推薦選用無線擴頻設備、電話通道作為備用。

4、通信網(wǎng)中網(wǎng)絡交換、傳輸、接入網(wǎng)接口等均應符合國標、ITU－T標準或有關(guān)行業(yè)標準。

5、通信網(wǎng)絡建設中應采取相應的網(wǎng)絡安全措施，滿足《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全》的要求。

四、農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化的保障措施

1、各級農(nóng)村水電主管部門要加強對農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化工作的領導。

2、制定農(nóng)村水電現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)劃，提出具體的工作計劃并積極貫徹落實。

3、建立農(nóng)村水電現(xiàn)代化建設的試點，摸索經(jīng)驗，加以推廣，推動各地的現(xiàn)代化工作。

4、積極開展科技人員繼續(xù)教育和職工技術(shù)培訓，逐步完善專業(yè)輪訓和技術(shù)考核制度，提高農(nóng)村水電職工的業(yè)務素質(zhì)。