山西省引黄工程千里调水自动化 | ||||||||
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http://www.sina.com.cn 2004年12月29日04:12 山西日报 | ||||||||
具有世界先进水平的山西引黄自动化系统,是我国已投入运行最大的水利水电自动化工程项目,被誉为水利水电工程建设史上的奇迹———引黄工程千里调水自动化2004年11月,国内外众多自动化专家纷纷云集省城太原。山西引黄入晋工程的全线自动化的计算机监控系统、水力量测系统、水力学、水力仿真系统先后通过专家验收,顺利完成了为期100多天的试运行,正式投入全面运行。我国著名的自动化专家王德宽说,引黄工程规模大,结构复杂,自动化水平技术要求高,这在国内的水利水电史上还是首例。自动化专家、引黄自动化安装
国际自动化控制领域最具挑战性的项目引黄工程是目前中国仅次于南水北调项目的大型跨流域引水工程,也是一项在施工技术、地质条件等众多方面是世界级难度的工程。如果把引黄工程比作一个人的话,一期工程的6座泵站、7座取水分水闸、3座调节阀站、70多座阀门室的各种设备,以及3座水库、450多公里的隧洞、管道、渡槽等输水水工建筑物就是这个人体的各种复杂的组织和器官,是“硬件”。而监测、调度、管理这些设备,就如同指挥人体各种组织和器官正常运转的神经系统,是“软件”。毫无疑问,离开这样一个“神经系统”,引黄工程要实现对450多公里、20多种水工建筑物、上千种大小机电设备、闸门、阀门的协调、连续、稳定、经济运行是难以想象的。可以说,没有自动化,引黄工程只是一个不会灵活运作的“植物人”!而引黄工程要完成输水这一“动作”,必须穿越崇山峻岭,将黄河水5次扬程,穿越162公里的隧洞、81公里的汾河天然河道和43.2公里的PCCP输水管等等。这一动作必须由一个包括全线计算机数据采集、监测、控制、调度系统来监测、管理、调度完成。但是,要指挥这个复杂的系统难度之大,超出想象。一是引黄输水线路长、控制点多,输水要求各设备之间配合密切,即“实时响应”要到位,如果时间上相差1、2分钟,在一级泵站与二级泵站之间的输水时就会造成黄河水的极大浪费,还会造成对泵站机器设备的严重损坏。因此,水量不能多也不能少,必须保证不断水、不弃水。二是各级泵站机组起动或停机过程中输水系统的流量处于不稳定、不平衡的状态,系统运行时,整个输水系统中的各泵站、水库和多个调节控制闸必须协调一致地进行工作,方可使各输水建筑物、各级泵站安全、稳定、经济运行。三是在事故情况下泵站中的机组跳闸,或部分机组跳闸,就要求其他泵站的机组相应停机,否则因各泵站的抽水流量不同,输水建筑物中水流可能被抽空或出现封顶,使无压隧洞变成有压隧洞,从而使工程遭到破坏。因此,在1997年自动化项目开始动议之初,国内众多专家和设计院进行了多方论证后,得出“引黄自动化的难度大、要求高、国内无经验可供借鉴,要想达到不间断供水,流量平衡,国内的技术水平已无法满足要求”的结论。那么,引黄工程为何要采用这一世界级难度的自动控制系统呢?因为这是——— 引黄工程可持续发展的必然要求引黄工程要安全运行,就必须采用自动化控制系统。在长距离调水过程该系统基本上是无压输水,输水洞线中留有15%—20%的净空。在增、减水泵、闸门操作等过程中,如操作失当可能发生水面充顶,这种情况隧洞等水工结构将会遭受严重破坏。从气候条件讲,引黄输水系统所经过地区冬季最低气温可达-30℃以下,如果冬季发生突然停水事故而短时内不能恢复,则开敞部分水工结构可能遭受冰冻破坏。此外,引黄工程设备的安全运行问题也有其特殊和难点,比如,引黄工程水泵总扬程636米,运行容量高达343MW,年耗电量约25亿千瓦时。电网条件对安全运行就有决定性的影响。引黄工程的巨大同步电动机群能否与电力系统保持稳定对于整个引水系统的安全运行是非常关键的。根据数学仿真结果表明,在措施不当的情况下电力系统扰动可能使电动机群失去稳定(与电网失去同步),这种情况可能造成全系统崩溃。为此,引黄工程采用了集中控制分层分布结构系统,应用了全系统水利学过渡计算机仿真过程,采用了集画面报警、语音报警、图象显示报警为一体的报警系统。确保了控制系统在设备运行的管理、电机功率的合理调节、继电保护的快速切除故障等方面做到准确无误和系统稳定。引黄自动化项目的稳定运行,必将为国内外的水利自动控制系统起到示范作用———这是因为 引黄自动化凝结的科技成果应造福社会如今,随着引黄一期工程自动化系统试运行的顺利完成,引黄工程全线实现了“遥控、遥测、遥调和遥信”,现在,在太原调度中心,只需要几名工作人员操作计算机键盘就可进行系统的起动、停止、正常运行故障处理等输水管理工作,并通过大屏幕和电视墙对设备系统进行工况、引水重要场所、运行环境进行监视。整个系统按预定的方式稳定运行、适时调节、最大限度地减少弃水量或做到不弃水,从而节约了大量水资源,大大降低了运行成本,也最大限度地降低了事故率,提高了可靠性。引黄自动化项目的成功运行,引起国家水利部和南水北调工程建设委员会的高度重视,今年10月份国家南水北调建设委员会办公室主任张基尧同志亲自率领十几位水利专家和司局长在引黄工程进行了系统考察,他对引黄工程和自动化项目给予了较高的评价。他说,引黄工程总结出的管理经验、工程建设、监理及自动化技术的运用,对正在建设的南水北调工程有借鉴的作用,特别是PCCP管的制作和安装使用,引黄自动化项目的投入运行等,对南水北调工程提供了可借鉴制作的标准、安装的标准、自动化的标准。希望引黄工程在南水北调工程建设中积极发挥作用,为南水北调工程建设贡献力量。本报记者李久标 本报通讯员李佳丽(来源:山西新闻网山西日报网络编辑:张清兰)论坛交流用户名: 密码:进去看看 | ||||||||