享。另一方面，通过实时的监控及数据的整合，整
个水电站系统与其他相邻水电站互为冗余，联合进
行优化调度并且与电网的统一调度之间进行互动；
用户也参与智能化水电站的发电管理，使得从发电
到用电的一系列环节都融为一体，友好互动。
6)安全。智能化水电站通过预知维护系统、
状态监测、遥视等措施，有效预防风险，降低事故
发生的概率，并能够抵御物理和网络的攻击，提高
受攻击后快速恢复的能力，从而使得系统更加安全。
2 国内外研究现状
2．1 国外研究现状
水电站发电系统主要涉及三个技术领域：生
产、管理和防御。在国内，单独这三个领域都有深
入的研究，但是并没有把它们整合到一起去研究，
欧美等发达国家已经开始这方面的尝试，欧盟主要
支持的项目DIAS、PRIAM、EIAMUG、REMAFEX等
主要目标是将整个发电过程中这些技术领域整合到
一个独特的信息系统中，使得水电站能得到高效的
运作和高效的利用并产生高额的利益 9。
1)Alstom公司在2008年5月推出了Smart Con．
trol[103的产品，它主要包括以下几个功能：无需外
加平台的计算过程，远程I／O功能，1 ins的时间延
时，人机交互式(Human—Machine Interface，HMI)
用户触摸屏，大量可选择的语言，报告功能，SMS
或Email警报管理等。
2)ABB公司推出的Industrial IrI'800xA是1个
以个性化视图来实现运行集成的系统，对于厂站内
已经发生的问题或即将发生的问题，通过声光警报
和事件展示，并借助于短消息服务和电子邮件发送
服务，或者电话、电子邮件账户向远方人员通知关
键事件。此外，还采用GSM (全球移动通讯系统)
手机实现远程通知确认和通知收到确认，以此来做
出最优反应。800xA系统在提高过程可用性的同
时，也提供了l套公用的高完整性系统环境进行生
产控制、安全监督和生产监视，从而降低了运行风
险。在可视化的环境下，设计并部署自动化策略、
过程的可视化显示、信息管理、资产优化以及现场
设备集成。该系统具备信息管理功能，从可用数据
源搜集得来的历史、过程和商业数据均采取安全的
方式加以存储，并将其转换为有意义的信息，以简
单易懂的方式分别提供给所有决策人员。通过资产
性能问题的早期检测以及经过优化的修复工作过
· 12 ·
程，显著提高了过程的运行时间，并降低了维护成
本。通过实时、自动地收集机器数据，能记录、分
析并且显示那些决定总体生产率的指标，可以存储
各个事件全部必要的上下文数据，针对薄弱环节进
行有意义的分析与识别。
3)GE能源集团提出了1个基于分布式控制系
统平台的专门面向水电厂应用的计算机监控系统方
案。该系统采用分层分布式架构，具有开放的网络
环境、系统级的数据库和分散的控制功能，操作员
站直接实现全系统监视和控制。整个系统采用分层
分布式系统结构，分为电厂控制级和就地控制级2
层。计算机监控系统功能由电厂控制级和就地控制
级共同完成[11j。
电厂控制级：功能包括对整个电站的人机显示
界面，机组运行控制与调节，AGC、AVC控制，数
据库管理，在线及离线计算，各图表、曲线的生
成，故障信号的分析处理，接收、校验并输出操作
控制指令，以及网络打印、与厂内及E级系统通信等。
就地控制级：根据系统功能分布的特点与要
求，按电站设备分布设置。整个电站可设置若干套
机组LCU、公用系统LCU、升压站LCU等就地控制
单元。就地控制单元LCU可以作为所属设备的独
立监控装置运行。当LcU与电厂级系统失去联系
时，由它独立完成对所属设备的监控，包括在就地
由操作员进行手动控制以及就地控制单元LCU对
所属设备的自动控制。其能量管理系统(EMs)更
是提供了对电力系统进行实时监测与控制的核心工
具，功能远超出基本的数据采集、记录、报警、报
告和简单的能量使用和成本分析，它是一个智能和
自动的能量管理【 引。
2．2 国内研究现状
我国水电厂自动化工作从1979年以来，经历
科研试点和逐步推广2个阶段，已有20多座水电
厂基本建成计算机监控系统，还将增加近50个水
电厂实现自动经济运行和安全监控，水电厂自动化
水平已有长足的进步。而水电站智能化
