农村水电技术现代化方案

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为加快农村水电现代化建设步伐，明确今后一段时间农村水电行业技术发展的方向，规范、指导农村水电行业做好技术进步工作，现就农村水电技术现代化提出以下意见：

一、指导思想

以"科学技术是第一生产力"的思想为指导，坚持为农业、农村、农民服务的方向，以满足农村经济社会发展对农村水电的需求为目标，以现代技术和现代管理为手段，以农村水电厂及配套电网自动化、信息化技术为重点，采用新技术、新设备、新材料、新工艺，不断提高农村水电行业的技术水平及运行管理水平，保证发、供电质量，提高发、供电的安全性、可靠性、经济性，增强农村水电的经济实力和市场竞争能力，为农村水电事业持续快速健康发展提供技术保障。

二、基本原则和总体目标

1、基本原则是：明确目标，统一规划，加快实施，适当超前；技术先进，设备可靠，简单方便，经济合理；严格执行国家技术标准，优先选用系列化产品；以国产技术和设备为主，适时引进国外关键技术和设备。

2、总体目标是：2010年前，50%的农村水电厂及配套电网达到现代化水平。2015年，农村水电行业全面实现现代化。通过科技创新，管理创新，使农村水电市场竞争力明显提高。

三、任务和要求

（一）农村水电厂

1、重视流域梯级滚动开发，梯级电厂要按流域整体规划进行设计和建设。优先开发具有季调节能力以上的水电厂。适当发展抽水蓄能电厂。

2、新建水电厂都要按无人值班（少人值守）进行设计和建设。二十世纪九十年代以前建设的水电厂，要按总体目标要求做出更新改造规划，在2010年前全部实现无人值班（少人值守）。对已超过使用年限，经技术改造认证仍达不到要求的发电机组，要报废重建或强行淘汰。

3、要对水电厂改造做出整体规划、总体设计。要分别通过改进水工设施、更换高效抗气蚀抗磨损转轮、提高发电机绝缘等级、改善机组冷却条件、采用静止可控硅励磁或无刷励磁技术、重锤式蝶阀、塑料瓦等途径提高机组出力、机组效率或延长机组寿命，并通过更新改造监控设备及自动化元件，提高电厂的自动化水平。

4、推广使用新型高效水轮发电机组。应根据不同的水头流量选用合适的机组形式，具体选取方式及原则可参考《中小型轴流式混流式转轮系列型谱》（JB／T6310-92）和《双击式水轮机系列型谱》（JB／T7640-94），并结合制造厂现有的成熟转轮选用。

5、总装机5MW及以上的水电厂，应采用全开放、分层分布式计算机监控系统；调速器、励磁装置和厂内油、水、气、直流系统、闸门等设备的监测控制应采用微机控制系统，计算机监控系统与设备控制单元之间的数据通讯可通过现场总线、串行通信或I/O等方式进行。

6、总装机5MW以下的水电厂，可采用集中与分散相结合的计算机监控系统。直流系统应和计算机监控系统通信。调速器可采用微机调速器或油压操作器。厂内的油、水、气等设备的监测控制可采用简易的继电器自动控制装置。

7、发电机电压为0.4kV的水电厂，可采用更为简单的紧凑式一体化监控系统。水轮机操作器储能方式可以选用高压氮气罐储能或高压油储能，液压件应采用标准件，以节省占地空间和维护费。

8、电厂油、水、气等辅助设备系统要向控制与主机一体化方向发展。推广采用免维护或维护简单、维护量小的设备。

9、电厂自动化元件是实现无人值班的关键，应选用符合国家标准要求的、质量可靠、适应潮湿环境的成熟产品,同时应注意改善自动化元件的工作环境，必须满足其说明书提出的要求。油混水传感器、液位变送器、流量变送器、压力变送器、行程变送器等应选择具有4～20mA模拟量输出或具有串行通讯接口的产品；装机容量较大的水电厂，测速系统应采用齿盘测速和/或残压测速方式；压力及液位变送器应采用电容式或扩散硅压阻式与专用信号放大电路一体化结构；多通道电磁阀推荐采用四通球阀等方式，冷却水电磁阀应推广利用有源热扩散方式；温度传感器应选用Cu50或Pt100，温度巡检装置应带RS485或RS232通讯接口。

10、农村水电厂电气主接线要尽量简洁可靠。主要电气设备要选择可靠性高、故障率低、少维护或免维护设备，如主变选用新型节能变压器，励磁变及厂用变选用干式变，断路器选用真空断路器、六氟化硫断路器，避雷器选用氧化锌避雷器等。如水电厂夏季冷凝现象严重，应选用F级及以上绝缘等级的发电机。处在山区的农村水电厂，遭遇雷电机会多，应重视防雷保护和接地系统设计和施工。

11、采用微机自动准同期装置和微机继电保护装置。

12、水电厂电能计量推荐采用数字式或脉冲式电能表。

13、对装机容量较大的水电厂，积极推广体积小、抗干扰能力强的光纤数字式电力互感器及其自动化新技术。

14、采用计算机监控系统的水电厂应采用开放式数据库结构，通过预留通讯接口，执行标准通信规约，满足调度自动化要求。不再另外设置远动终端。

15、水电厂计算机监控系统要逐步实现电厂经济运行，梯级电厂要实现梯级优化调度。同时，要预留与其他系统（如水情测报、大坝安全监测、视频监控、故障诊断与状态检修等）的通讯接口，以便实现全厂的数据共享和管理信息化。

16、厂房建筑设计应逐步实行标准模数，厂房建筑风格、造型和内外装修必须与周围环境相协调，要与美化环境、发展旅游相结合。水电厂设计要密闭，严格做好防尘、防虫、防小动物。施工期，厂房进出设备的大门可采用框架结构和轻型可拆材料，不再设计永久性巨型门，施工完后即可封闭。二次屏柜布置要突破传统设计，可设置透明密封设备走廊。老厂在技术改造中要注意统一屏型、统一色标。

（二）调度自动化系统

1、根据当地电网发展规划编制调度自动化系统规划，对调度自动化系统的主站、通道和远动终端分别做出功能要求、技术规范、设备（硬/软件）方案和分步实施计划。

2、调度自动化系统基本功能为系统控制与数据采集（SCADA）功能，选配功能为调度运行管理功能和应用功能。选配功能的选用应考虑管理的实际需要。状态估计、潮流计算、线损分析、负荷预报、故障分析、安全分析、无功优化运行管理等高级应用软件的配置应有针对性，并达到实用。

3、选择系统平台时，应考虑所在地区已投运系统的平台使用情况，以满足系统间互连的需要。应选择具有较高性能价格比的硬件设备，保证系统具有较高的安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性、易用性和灵活性。

4、调度自动化系统应采用标准的通信规约，推荐采用我国电力行业标准中的"基本远动任务配套标准"DL/T634-1997（等同IEC-60870-5-103规约）、"循环式远动规约"（DL451-91）和"电力系统实时数据通信应用层协议"（DL476-92）。

5、计划同时建设配网自动化系统的县应考虑调配一体化方案，计划近年内建设配网自动化系统的，应考虑调度自动化系统具备扩展配网自动化的能力。

6、调度自动化系统应能与调度信息管理系统、配电自动化主站接口，同时可以实现与管理信息系统（MIS）、水情测报系统、大坝安全监测系统连接，其接口安全性应满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全》的要求，以保证电网的运行安全。

（三）配套电网

1、建设以110kV为主网架的高压电网，网络结构合理，布局简明可靠，运行灵活，具有充足的供电能力，适应负荷发展和农村水电开发的长期需要。

2、10kV城镇配电网宜采用双电源型环网布置，开网运行的结构。乡村配电网仍以放射状为主。较长的主干线或分支线应装设分段或分支开关设备，并积极推广使用智能化环网柜（RMV）、自动重合器、自动分段器、馈线远方终端（FTU）和配变测控单元（TTU）等开关及控制设备，逐步实现馈线自动化。

3、农村变电所要向"户外式、小型化"方向发展。城镇地区可选用组合式箱式变电所。

4、新建变电所应按无人值班要求设计，老变电所要逐步进行自动化改造，实现无人值班（少人值守）。优先采用分层分布式综合自动化系统，满足变电所的测量、保护、控制、调节和通信的要求，单元装置之间及变电所与调度之间应采用标准的通信规约（特殊的通信规约应具备详尽规约文本），并注意硬件、软件的兼容性、可扩展性和可升级性。

5、无人值班的变电所内可不设固定的计算机主机，但现场应预留与计算机主机连接的接口，以便调试时使用。视其重要程度，安装周界报警系统及视频监视系统。

6、35kV及以上变电所要大力推广采用节能型有载调压变压器。配电变压器要选用技术性能优越的低损耗配电变压器，也可采用全密封变压器或非晶合金变压器。国家明令淘汰的高耗能变压器要在近年内更换完毕。

7、新建变电所要根据电压等级选用真空断路器、六氟化硫断路器或其它先进开关设备，不再选用油开关。35kV、10kV侧电压、电流互感器宜采用树脂浇注式结构。110kV及以上电压等级可选用气体绝缘全封闭组合电器（GIS）。早期使用的油开关设备应逐步淘汰。

8、按系统的需要，合理配置适当容量的无功补偿装置并安装电压无功自动控制装置。

9、推广采用微机保护装置和微机安全自动装置。

10、推广使用氧化锌避雷器。

11、城镇配电系统推广采用集保护、控制、计量、无功补偿、防雷等功能于一体的配电柜。

12、推广光纤数字式电力互感器及光纤数字变电所等新技术。

（四）配电自动化

1、积极开展配电自动化的试点，以点带面逐步推广。要根据本地经济发展水平、负荷类型及其可靠性要求，因地制宜选择配电自动化方案及其设备类型。优先考虑的功能为配电SCADA、馈线自动化（DA）、自动绘图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）以及远程抄表系统等。

2、在先期开发的配电自动化系统中应注意选择具有良好开放性的操作系统、数据库管理系统、网络系统，在设计中注意标准性、开放性、集成性、可扩充性等原则。设备应尽量选用模块化设计产品并满足接口标准化的要求，便于功能扩展和升级。

3、配电自动化主站设计应遵循国家和行业有关标准，具有安全性、可靠性、实用性、扩展性、开放性、容错性，满足电力系统实时性的要求，原则上应与调度自动化系统一体化设计，并与管理信息系统接口，各系统间的数据交换应遵循统一的接口规范，以实现信息源头唯一、资源共用、信息共享、图形数据同步更新。调度自动化系统尚未建设，不应提前建设配电自动化系统。

4、逐步开展远程抄表的试点工作，具备实用化水平后逐步推广。远程抄表系统的通信通道应与电网通信系统建设统筹考虑，尽量做到通道共享，并适度考虑发展需要。

（五）信息管理

1、管理信息系统（MIS）包括生产管理、财务管理、人力资源管理、电力营销管理、办公自动化等子信息系统，系统的软件开发应注意实用性和适应性，建议采用面向对象的技术，使之适应组织机构变化、管理模式变化、业务流程变化等情况，延长软件系统的生命周期。

2、推广企业资源规划（ERP），充分利用企业MIS、SCADA等系统的信息，建造企业的ERP平台。可试点使用电力市场技术支持系统，以满足"竞价上网"的要求，降低企业运营成本，提高经济效益。

（六）电力通信系统

1、通信系统建设必须满足电力系统安全、经济运行的需要，并适当留有余量以满足电力通信新业务的拓展。

2、通信系统的设计应坚持先进性、开放性、安全性、可扩性和实用性的原则。系统应采用主流技术和成熟的产品，并适当超前。网络和设备应支持标准的接口，选择广泛应用的标准协议，能够与其它相关系统实现可靠的互联。系统关键环节均应冗余备份。通信设备及电源应有较高的可靠性。要能支持系统平滑升级，并保证在网络的扩展过程中，业务不会受到影响。系统应操作简单，易于维护，便于管理。在满足业务需求的条件下，达到最优的性能价格比。

3、骨干网络应优先采用光纤通信；分支通信网络宜主要采用电力线载波技术；根据地形特点，在性能价格比较好的条件下，推荐选用无线扩频设备、电话通道作为备用。

4、通信网中网络交换、传输、接入网接口等均应符合国标、ITU－T标准或有关行业标准。

5、通信网络建设中应采取相应的网络安全措施，满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全》的要求。

四、农村水电技术现代化的保障措施

1、各级农村水电主管部门要加强对农村水电技术现代化工作的领导。

2、制定农村水电现代化发展规划，提出具体的工作计划并积极贯彻落实。

3、建立农村水电现代化建设的试点，摸索经验，加以推广，推动各地的现代化工作。

4、积极开展科技人员继续教育和职工技术培训，逐步完善专业轮训和技术考核制度，提高农村水电职工的业务素质。