MBPRO软件的在南水水电厂自动化系统中的应用

第一篇：MBPRO软件的在南水水电厂自动化系统中的应用

摘 要：在信息化的今天，现代科技的发展可谓日新月异，设备在不断的地更新换代，各生产厂家也在不断的研制出性能更完善、功能更齐全、更方便用户操作、控制和维护的产品。作为设备用户端之一的水电厂为了设备的安全运行，更换已被淘汰的且性能下降的设备已是必然。然而先进的设备需要有功能强大的编程软件为其作为支撑，对用户而言需要提供多样化的更方便的编程语言。

关键词：南水水产 自动化

中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0121-01

我厂现在使用的是南瑞mb80系列的可编程控制器，其开发使用的编程软件mbpro，具有强大的功能，而且使用方便。mbpro编程软件是mb系列plc的重要组成部分，其可视化流程图语言、新颖的混合编程方式、丰富的运算控制功能、智能的图形及文本编辑功能、强大的自定义功能块得到了用户的广泛认可。以下是对mbpro软件的特点及应用作一些简要的探讨。

mbpro编程软件是mb系列plc的重要组成部分，它主要完成硬件配置、测点定义、软件编程以及相关的调试工作。该编程软件为工程技术人员提供了一套简单实用的软件编程和联机调试的工具。

软件特点

（2）独创梯形图与流程图相结合的编程方式：mbpro编程软件提供两种编程语言：梯形图和流程图。两种编程语言各有其长处，用户可根据习惯选取其中一种，亦可同时使用两种语言编程。两种语言编写的程序之间可互相调用，使得程序编写更加灵活方便，能满足多种复杂工况的要求。

（3）直观的在线监视功能：在联机情况下，可以监视梯形的执行情况，连线为红色表示通流，绿色表示不通，非常直观，一目了然。而流程图不但可以监视到流程是否在执行，采用监视执行的方法更可监视到流程一步步的执行情况。同时，还可以进行对时、复位、主从切换等操作，给工程人员增添耳目。

（4）强大的流程在线调试功能。

软件操作及应用

2.1 mbpro的应用：mbpro编程软件提供两种编程语言

梯形图和流程图。

2.1.1 梯形图

（1）梯形图结构：梯形程序至少包括一个主梯形main，每个扫描周期都从主梯形开始，其他子梯形的扫描或流程的启动都是通过程序调用（梯形调用或流程调用）实现的。主梯形main和所有的子梯形都列于目录栏的梯形图目录下，查看子梯形的内容直接以鼠标左键单击该子梯形名即可。

（2）梯形图编程：单击梯形子程序名，在编辑区即显示该梯形程序内容，并可对其编程。在编辑区放置功能模块时，只需要在菜单栏的【梯形】或是梯形工具栏中选中该功能模块，用鼠标左键点击编辑区，功能模块就放置在鼠标点击的地方；移动功能模块时，只需选中该模块，并用鼠标移动到指定位置即可；功能模块的剪切、复制、粘贴、删除等操作都可通过菜单操作实现。

2.1.2 流程图

（1）流程图编程：流程的执行并非扫描方式，而是以顺序控制的方式执行，即从开始到结束，一步步的执行，结束后即终止执行。流程不会自动执行，只有通过梯形或其它流程调用。流程的执行不会对梯形或其它流程的执行产生影响（流程调用等除外）。编程时单击流程名，在编辑区即显示该流程内容，并可对其编程。

在编辑区放置功能框时，只需要在菜单栏的【流程】或是流程工具栏中选中该功能框，用鼠标左键点击编辑区，功能框就放置在鼠标点击的地方；移动功能框时，只需选中该功能框，并用鼠标移动到指定位置即可；功能框的剪切、复制、粘贴、删除等操作都可通过菜单操作实现。多个功能框的操作与单个相同，只不过要首先通过块操作选中多个功能框。双击功能框，则可对其属性进行编辑。

（2）流程的保存、编译与下载

与项目文件不同，每一个流程都有其独立的流程文件，每个流程文件都需保存、编译及下载。【文件】菜单及系统工具栏中的保存、编译都是针对项目文件的，流程编写好后，只需保存、编译、下载却完成。

硬件配置

机箱分主机箱和扩展机箱，可在软件中选择机箱类型；机箱类型确定后，所有定义了的机箱列于硬件配置目录下，可以分别对机箱进行配置。选中目录栏的某个机箱，在编辑区内会显示出机箱的结构及配置的模块。双击模块或空的槽位，会弹出模块选择对话框，选择模块的类型和型号，再单击“属性”按钮，即可对模块的属性进行配置。

所配配置的模块类型分为cpu模块、通信模块及io模块，“无”则表示该槽位为空，没有模块。

我厂是单cpu单以太网配置，机组lcu配有一块cpu模块，io模块有soe量模块，开入量块、模拟量模块，开出量模块，通讯模块有8串口管理模块，温度量由温度巡检装置采集，交流量由交流采集装置采集，振动摆度量通过在线监测装置采集，并通过8串口管理模块与plc通讯。mbpro在我厂应用多年，自2007年改造至今，机组程序的控制都很稳定，平时需要修改程序时，不管是修改梯形图还流程图都极其简单方便。程序编写好后变动是少量的，而每年机组检修的调试试验是必需的。在机组检修时，强制各开入开出状态，只要在信息栏内将需要强制的测点打钩，将相应测点测值置为“1”或“0”即可，在联机状态时，通的部分会以绿色线表示，未通部分以红色线表示。

进行静态试验时，只要调出机组状态界面将未满足的开机条件都置上，模拟开机时，在信息栏内将相应测点置上相应的测值，在编辑区内对应的梯形图的接点或，线圈就会接通或断开；如：将停机态的条件之一，5%的额定转速的常开接点，如果显示为红色线，就表示不通，我们可在信息栏中找到该测点，并强制其为“1”，则其显示会变为绿色，表示在接通状态。强制开出，可在信息栏中找到相应的测点进行强制。操作界面简单明了，一目了然，哪个点在常开还是常闭状态，与实际相不相符，只要调出相应的程序即可查看。机组的流程图将停机、空转、空载、发电、事故停机，各个辅助设备的开关控制，如主阀开启、关闭，油泵的启停等等分别编写，供主程序调用。在模拟机组开机或停机时，可调出流程图查看流程的进行到哪一步，流程执行不下去时，也可从这里查找到是哪些条件未满足，从而可尽快将外部故障进行处理。程序的修改也很简单，程序修改好后，只需将修改的梯形图或流程保存、编译与下载，然后将plc重启，几分钟内就可完成。

mb系列plc是南京南瑞自动控制有限公司最新研制出的具有国际先进水平的新一代控制装置，它采用了工业控制领域的一系列最新成果，选取了崭新的软硬件平台，具有快速的处理能力、强大的抗干扰性能、灵活的可扩展功能，对于任何复杂环境及处理要求，皆能游刃有余，应付自如。

第二篇：全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用（精选）

全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用

摘要：本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况分析，证明全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向。

关键词：微机保护监控 户外 端子箱 变电站 自动化系统 小型化

0、引言

长期以来，我国在变电站自动化系统建设中，一直存在着一种观念，不管变电站规模如何，微机保护监控装置均集中组屏安装于主控制室，尽管目前分散式微机保护测控装置大量装于开关上，但对于开关为户外开关的保护监控装置，仍然采用集中组屏安装于主控制室；导致这一观念的原因是，大家一直担心微机保护监控装置安装于户外端子箱运行可靠性和通信网络在户外铺设运行可靠性；担心微机保护监控装置在户外运行受温度、恶劣环境等影响，微机保护监控装置不能长期运行和可靠动作；担心产品使用寿命缩短和运行维护困难等。基于以上原因，微机保护监控装置大量安装于户外端子箱上，一直没有大量推广应用；导致采用以全分散式微机保护监控装置为基础变电站自动化系统，二次电缆并未减少，电缆沟施工工作量同选用电磁型继电保护情况完全一样，主控制室面积仍未缩小甚至取消，全分散式户外微机变电站自动化系统优越性能未得到充分发挥，严重影响变电站向小型化方向发展。本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述和实际应用举例，说明满足选型原则微机保护监控装置及变电站自动化系统均可应用于户外变电站，有利于变电站小型化。

1、全分散式户外变电站自动化系统选型原则

1．1一般原则

全分散式户外变电站综合自动化系统，分为三层： 间隔设备层、通信网络层、站控监控层；间隔设备层完成线路、电容器、变压器等设备现场控制、监测及保护功能，装于户外端子箱上；通信网络层主要完成各种设备通信功能及各种智能设备、自动装置等通信接口功能；站控监控层主要完成全站数据采集与处理、断路器控制等监控功能。整个自动化系统可完成变电站遥控、遥信、遥测、遥调等功能，实现变电站无人值班或少人值班。

1． 2微机保护监控装置选型原则

1、微机保护监控装置必须为全分散式设计，即保护监控装置功能按一次设备间隔设计，保护监控装置可下放到户外端子箱安装。

2、微机保护监控装置结构必须为全密封结构，以提高装置抗恶劣环境能力（如潮湿、温度、灰尘、有害气体等）。

3、硬件标准化且完全通用，有利于运行维护。

4、微机保护监控装置独立完成各设备的保护、测量、控制、信号功能，能同调度或后台配合，完成“四遥”功能，且保护动作不依赖通信网络。

5、微机保护监控装置出口最好为独立出口、带独立信号，具有独立遥控跳合闸执行继电器，以提高保护监控装置可靠性和符合我国运行习惯。

6、微机保护监控装置交直流通用，装置电源范围宽。

7、具有事故记录、故障录波等功能。

8、由于装于户外端子箱上，显示部分最好选用数码管。

9、微机保护监控装置抗电磁干扰能力强，具有抗共模、差模、静电、辐射电磁场、快速瞬变等干扰能力。

11、微机保护监控装置具有较高绝缘水平和较高耐压水平，以保证保护监控装置长期可靠运行。

12、微机保护监控装置对变电所接地电阻无特殊要求，无需抗干扰端子。

1． 3通信网络选型原则

1、通信网络选用总线型通信网络，如CAN总线、LON总线等，满足标准规约，直接构成分布式系统；

2、通信网络具有高可靠性，抗强电磁干扰能力强，具有非破坏性总线裁决技术，即当一台保护监控装置通信故障时，不能影响整个通信网络运行，有故障保护监控装置自动切断同通信网络联系，同时将故障信息送向监控主机或调度；

3、通信网络实时性能强，即当现场发生事故时，保证在重载情况下各种数据安全可靠传输到监控系统，不死机。

4、通信网络具有很完整自检功能。

5、断路器控制必须能实现远方遥控跳合闸，遥控跳合闸执行正确率必须为100%，开关就地必须保留手动的强电控制回路。

6、通信电缆选用屏蔽双绞线。

7、通信网络对接地电阻无特殊要求。

1． 4站控监控层选型原则

1、站控监控层分为带主机模式和不带监控主机模式，带主机模式，可建一小控制室，面积为10平方。不带监控主机模式，可以不建主控制室。

2、同调度连接可通过监控主机或网络管理单元连接，最好选用网络管理单元同调度相连，监控主机只做当地监控功能。

3、监控主机或网络管理单同保护监控装置通过通信网络联络，监控主机只作日常管理和监视工作；监控主机或数据通信控制装置可通过POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等规约通调度相连，实现远方调度集中监控。

4、监控软件必须全部汉化，必须具有完整密码功能。

5、监控软件功能必须完整。

1． 5户外端子箱选型原则

1、采用双层结构，外层为材料为不锈钢，内层选用负离锌板材。

2、全面考虑户外端子箱的防雨、防潮、抗高温、低温能力，能达IP5级。

3、合理设计端子箱布置，合理考虑检修、运行方便性。

4、所有端子箱尽量设计标准、统一。

2、全分散式户外变电站自动化系统在白云变电所应用情况

2．1白云变电所情况

白云66kV变电所位于辽宁丹东市东港开发区内，1999年05月01日投运，现有31.5MVA主变压器1台，有载调压，17个档位,10kV出线6回。白云66kV变电所是一座小型化、户外型的综合自动化变电所，全部设备户外布置。

2．2自动化系统特点

2．2．1白云变电所自动化系统特点

白云变电所的综合自动化部分采用北京德威特电力系统自动化有限公司生产的DVPS-600F系统.该系统最显著的特点是可在恶劣的环境下(如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行，适合东北恶劣的气候环境。

北京德威特电力系统自动化有限生产的DVPS－600F系统，是目前国内比较先进的适合恶劣气候特点的综合自动化系统，是白云变电所所有设备的核心。

DVPS－600F是专门为变电站进行成套设计的面向用户的开放式软硬件系统、分布式安装变电站综合自动化系统。该系统分为变电站层、间隔层、通信网络层；系统突出解决了变电站间隔层微机保护监控装置（DVP600系列微机保护监控装置）在恶劣环境下（如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行问题；突出解决了变电站综合自动化系统中变电站层和间隔层之间通讯网络的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。突出解决了变电站综合自动化系统同地区电网调度自动化系统之间通讯的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。

白云变电站综合自动化系统主机和县调主机之间数据由调制解调器再通过光缆连接在一起；变电站综合自动化层又由主机和对应于现场间隔的微机保护监控通过实时通讯网络（CAN网）连接在一起。

整个自动化系统的基础成员是DVP－600系列微机保护监控装置和DVP－611分散式微机监控装置。微机保护装置、微机监控装置由多微机协调工作，双重化硬件配置，每台一次设备单元对应于一个独立微机保护装置，专责于设备的保护、测量、控制、信号；所有微机监控装置装于户外端子箱上，脉冲电度表脉冲数接入保护监控装置电度接口；保护监控装置动作和运行不依赖通讯网和监控主机；事故音响信号和预告音响信号由DVP－601微机中央信号监控装置独立构成，即变电站中央信号系统不依赖监控主机；变电站间隔层（微机保护监控装置和微机监控装置）通过实时通讯网（CAN网）同监控主机相连。监控主机通过CAN网从变电站间隔层微机保护监控装置、微机监控装置获取信息，监控主机只负责全变电站日常管理工作和实现变电站远方监控；改变以前必须将微机保护监控装置、微机监控装置、RTU装置集中组屏放于主控制室的传统做法，从而极大减化变电站的二次接线，缩小变电站的占地面积，节约投资，提高整个综合自动化运行情况。所有遥控、遥测、遥信、遥调均通过调度完成，实现变电所为无人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自动化系统特点 典型的分布式系统

系统纵向分为三层，即站控层、间隔层及通信网络层。间隔层设备在横向按变电站一次设备分布式布置，相互独立。仅通过屏蔽双绞线构成总线式CAN通信网相联，其功能齐全、配置灵活、具有极高的可靠性，被认为是综合自动化技术的发展趋势。

微机保护监控装置全户外安装

微机保护监控装置不集中组柜安装于主控制室，所有微机保护监控装置全部安装于户外端子箱上，取消

变电所主控制室，只设一间10平方米工具间。小间供安装通信设备及直流屏用。不用修建电缆沟，几乎没

有二次电缆，变电站土建工程大为减少，极大降低工程造价。且运行维护十分方便。

系统抗环境温度及电磁干扰能力强

系统保护监控装置装于端子箱上已经经过环境温度－30℃低温和环境温度为＋40℃高温多年运行考验，系

统稳定运行，通信网络可靠，无任何拒动和误动记录。

自动化程度高、可靠性高

采用本系统可以取消常规模拟屏、常规操作控制台。间隔层设备保护、监控及自动装置由现场就地独立完成，间隔层设备同站控监控系统仅通过通信网络连接。保护动作、自动装置动作、备用电源自投不依赖通信网络，间隔层设备同过普通屏蔽双绞线CAN网络同站控主机相连，站控制主机只做监控管理工作。

交直流两用

整个自动化系统交直流两用，既可以用交流操作电源，又可以用直流操作电源。使用十分方便。采用成熟的现场总线技术

站级层采用工业现场控制总线---CAN总线。由CAN总线构成的变电站综合自动化系统，是一种总线式网络

系统，具有扩展方便，抗强电磁干扰能力强，传输速率高，无数据瓶颈，温度适应范围宽等优点，特别适合

变电站恶劣的工作环境。

开放式、易扩展性系统设计

通过采用DVP－602微机数据通信控制装置所带国 际国内公认的标准规约及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的与其他公司相关的智能设备相连，并进行信息交换；另外，充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块化设计，可根据要求任意配置，变电站层设备配置灵活。

远动信息直采直送

远动与监控系统共用间隔层的保护监控装置传送来的信息，达到分布式RTU技术要求标准，满足调度自动化信息直采直送的要求。

分散式低周减载及分散式小电流接地选线功能

分散式采集各出线回路零序电流和零序谐波电流方向，通过DVP－602或后台系统集中比较，实现小电流接地

选线功能。

电压无功综合控制功能

可通过调度系统和当地监控，实现变电所远方调压及电压无功综合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微机保护监控装置特点

分散式

按每个功能单元(间隔)对应于一个小机箱设计，装置可下放到开关(现场)附近安装，同主机之间由CAN总线通迅电缆联络。统计表明，发电厂,变电站大量复杂的二次连接电缆接触不良是造成发电厂,变电站发生恶性事故的重要原因之一。把监控保护功能分散到就地独立完成，仅由普通屏蔽双绞线和主机联络，主机只作日常管理工作，避免了以往将所有测量、控制、保护、信号线都接入主控室，极大地减化了二次接线,节省了投资,提高了系统可靠性及可维护性、减少了事故隐患。

硬件标准化

机箱由四块小插件组成，电路原理简单、易于掌握，插件硬件通用,不需任何调节就可互换到DVP600系列不同用途的机箱中,更换后测量精度不受影响，便于系统快速修复。

微机保护微机监控既统一又不丧失独立性

在同一机箱内将各功能分散到保护CPU、监控CPU、通讯CPU中并行处理，保护 CPU一个插件、监控CPU和通讯CPU一个插件，各插件独立工作，由串行通讯联络，保护插件和监控插件分别由各自独立电源供电，独立跳合闸出口继电器。

微机保护硬件双重化设计

双重化装置开关电源，双重化保护CPU，多重化出口继电器。

先进高速的通讯方式

采用高可靠的CAN总线工业控制现场网络，网上任意设备间均可直接进行数据交换，接口芯片自动完成网络协议和校验，监控主站数量任意增减，彻底克服了主从式网络结构的瓶颈现象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工业级芯片,抗干扰能力强,故障率极低,独特的布线设计，电磁屏蔽、软硬件冗余、瞬态抑制等措施使装置具有很高的抗干扰能力，任一元件损坏均保证自动进行及时有效的处理,任何情况下不影响正常工作。

全密封钢结构防振机箱

由于低功耗无须考虑散热，机箱采用了全密封结构，使灰尘、潮湿、有害气体的影响大大降低，再加上宽温度的工作范围，使装置适合于安装在控制现场，改变了过去微机监控装置必须安装在主控室，以及要求加空调和室内密封的传统做法。

超低功耗设计 装置电源交直流220V通用，电源功耗4.5W，交流电压功耗低于0.1VA，交流电流功耗低于0.25VA,中间没有变送器环节。

开关量使用+220V电压输入

以往微机监控使用+24V作开入量电源，由于发电厂，变电站强磁场干扰，信号误报现象时有发生，本装置直接使用直流+220V作开入电源，既简化接线又消除信号误报现象。

完整的电气防跳及控制回路

装置具有开关的防跳继电器和常规控制回路的接口。用于交流操作防跳继电器外附。

灵活的硬件组态工作方式

小机箱模拟量中任一个均可由厂家和用户协商任意定义为电流或电压输入；开关量中任一个也可定义为脉冲或电平方式,以及进行计数和事件记录等;出口继电器可以任意指派其作用,以便满足各种特殊功能的要求。

显示整定简单方便

三个按键四位显示器可以显示修改一切参数，无须记忆操作命令。

独立遥控跳合闸执行继电器

可选择遥控跳合闸继电器输出,由压板单独投退。

测量CT和保护CT回路分开

保护电流和测量电流回路独立；既保证了测量精度又保证了保护回路的安全性。

开关事件记录

直接记录外部11个开关状态事件的时间及顺序并对脉冲计数，对不同的应用11个开关状态定义可以不同。

PT断线报警

任一相电压断线时发PT断线报警信号。装置故障报警

当装置自检发现有不可恢复的错误时发报警信号。

控制回路断线报警

当采用断路器控制时，控制电源保险熔断或跳闸回路断线或合闸回路断线时均发控制回路断线报警。

遥控输出

独立遥控跳合闸空接点输出,由外部联接片投退。

遥信量

各保护信号,故障参数,开关量事件记录。

网络通信

总线式,普通屏蔽双绞线,直接同PC机连接。

2．2．4 白云变电所设备配置情况

2．2．4．1微机保护监控装置配置情况 1、10kV线路保护监控：配置DVP－631微机线路保护监控装置

2、主变器保护监控：

配置DVP－621微机变压器差动保护装置

配置DVP－622微机主变器后备保护装置

配置DVP－611分散式微机监控装置3、66kV线路保护监控：配置DVP－693微机线路保护监控装置

4、电压互感器监控：配置DVP－671微机PT监控装置

5、中央信号监控：配置DVP－601微机中央信号监控装置

2．2．4．2监控系统配置情况

1、硬件：配置台湾研发工业控制机，显示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小时，CAN网络控制器,光端机

2、软件:配置DVPS-600变自动化系统软件

2．2．5 白云变电所自动化系统运行情况

白云变电所于1999年5月11日投入运行，到2001年12月投运已2年6个月，经过多次系统故障和异常情况的检验，所有设备和装置动作正确、运行可靠，未发现异常情况。

一些主要情况简要介绍如下： 1、99年6月13日，友好线速断保护动作跳闸，重合成功。故障原因：拉开友好线78号负荷开关时因开关分闸速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，经巡线发现水产线锦江分22＃右2变台避雷器C相爆炸。现场情况与集控站显示一致、正确。

3、99年6月19日，东港集控站显示白云变水产线A相全接地，经巡线发现水产线锦江分苇场线用户自维线路A相瓷瓶击穿。现场情况与集控站显示一致、正确。

4、99年9月25日03时22分，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，05时03分接地消除。现场情况与集控站显示一致、正确。

5、2001年7月10日，白云变电压互感器故障引发母线短路，主变过流保护正确动作跳闸，重合成功，避免了故障的扩大。

白云变运行后，经历了多次故障和异常考验，综合自动化设备反映准确。特别是多次接地故障，当地主机不仅正确反映了接地，而且对接地线路判断正确，不必通过拉合开关来选择接地线路，不仅减少了停电损失，而且减少操作次数，最大限度的避免了误操作。

6、2001年01月份，丹东地区恰遇50年不遇的低温，东港地区最低温度近－30℃，白云变的户外设备经历了严峻考验,但无任何异常发生。

7、东港集控站对白云变远方操作几百次，均全部正确执行。因东港市改造需要，白云变投运后多次带送东沟变电所部分负荷，拉合开关操作均由集控站进行。无一失败。

8、白云变电所地处东港沿海地区，空气潮湿，设备易腐蚀。但白云变电所运行两年多来，经受住了考验，无任何异常发生。

9、白云变所主要考核指标完成较好，达到实用化要求：

1、遥信正确率：100%

2、遥控正确率：100%

3、遥调正确率：100%

4、遥测精度：满足要求

5、监控系统可靠率：100%

3、结论

本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置安装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况，证明以分散式微机保护监控装置为基础的全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向

第三篇：水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系统的发展回

水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系

统的发展回顾与展望

裴哲义

摘要

本文对我国水电厂水情自动测报系统和电网水库调度自动化系统的建设和发展情况进行了较为全面的回顾和分析,阐述了水调自动化系统在水电厂防洪和发电及电网经济运行等方面所发挥的作用和效益，提出了存在的问题和今后工作的建议，对今后水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系统的发展和运行管理将起到一定的积极作用。关键词：水情测报 水调自动化 回顾

展望

一、发展回顾

水电厂水情自动测报系统（以下简称测报系统）是一个集通信、计算机、水文和遥测等先进科学技术于一体的多学科系统工程，是水电厂和电网水库调度自动化的基础。电力系统水电厂测报系统建设从八十年代初开始起步，经过20多年不懈的努力和实践，测报系统的建设得到了很大发展。目前，电力系统大中型水电厂都建立了测报系统，并且已成为水电厂电力生产过程中重要的组成部分，正为水电厂的经济运行和安全渡汛发挥着越来越大的作用。

水电厂测报系统的建设发展主要经历了四个发展阶段：第一阶段为开发研制阶段，即1980－1990年。该阶段的一个重要特点是开发和引进并举，如丰满白山测报系统为引进美国SM公司的设备，黄龙滩水电厂测报系统是利用国产设备自行研制开发。经过近10年的努力，第一阶段约有11个测报系统投运； 第二阶段为快速发展阶段，即1990－1996年。该阶段的一个明显特点是系统建设速度加快，特别是原能源部“水电厂水情自动测报系统经验交流会”的召开，有效地推进了测报系统的健康顺利发展，该阶段建成投运的测报系统达42个，约为第一阶段测报系统建设数目总和的4倍，如新安江、五强溪和丰树坝等水电厂测报系统；第三阶段为稳步发展和提高阶段，即1996-2000年。该阶段的特点是系统建设速度有所减缓，系统建设管理的技术水平显著提高，技术革新和改造的力度加大，安康、富春江、龚嘴等水电站测报系统相继进行改造。特别是卫星通信技术在测报系统的应用，有效地提高了偏远山区、地形复杂地区测报系统运行的可靠性。同时，建设管理的水平也不断提高，《水电厂水情自动测报系统管理办法》和《水利水电工程水情自动测报系统设计规定》（DL/T 5051-1996）的颁布和实施，对提高水电厂测报系统的建设管理水平发挥了积极作用；第四阶段为实用化阶段，即2000年至今。该阶段的特点是以实用化为目标的技术改造力度进一步加大，系统可靠性和运行管理水平明显提高。《水电厂水情自动测报系统实用化要求和验收细则》的颁布和实施，有效地促进了测报系统管理水平的提高。2000年11月福建水口水电厂率先在全国通过了实用化验收，标志着水电厂测报系统管理进入了一个新的历史阶段。目前，已有白山、丰满、莲花、柘林、新安江、紧水滩、水口、鲁布革等近20座水电站测报系统通过实用化验收。其间，由于体制改革等原因，实用化验收工作暂缓进行，这就是为什么只有少数水电厂测报系统通过了实用化验收的重要原因。

水库调度从过去一厂一站的单库调度，发展到现在的梯级调度甚至全网或跨网的补偿调度，都需要有现代化的信息收集和处理手段，来保证及时和正确的水库调度决策，以保证电网的安全经济运行。因此，利用现代先进科技，建设电网水调自动化系统，就成为提升水库调度手段、提高电网经济效益和加强电网现代化管理的必然选择。

与水电厂测报系统的发展过程类似，电网水调自动化系统的发展大约也经历了四个阶段，不同的是由于计算机和通信技术的进步以及水电厂测报系统建设管理经验积累，电网水调自动化系统发展的四个阶段相对较短，且相互交叠。第一阶段为研发阶段，即1995年到1997年。经过3年的努力，1997年，西北和福建电网水调自动化系统相继投入运行。在研发阶段的后期，即1997年2月电力工业部颁发了《全国电网调度自动化“九五”计划纲要》（以下简称《计划纲要》），不仅明确提出国调中心电网调度自动化系统中要增加水调自动化功能，而且要求东北、华东、华中、西北网局和南方电力联营公司及10～14个省局建成水调自动化系统，实现水调信息自动采集、监视、处理、分析等功能；第二阶段为快速发展阶段，即1998年-2000年。《计划纲要》的颁布执行，大力推动了电力系统水调自动化工作，各有关网、省电力局（电力公司），特别是水电比重较大的广西、贵州及云南等单位，纷纷动员起来，按照《计划纲要》的目标和要求，结合本网的具体情况，因地制宜地开展了本网的水调自动化系统建设工作，使电网水调度自动化的建设进入一个新的时期。该阶段投运的项目有广东、广西、云南、贵州和南电联水调自动化系统；第三阶段为规范发展和实用化阶段，即2000年至2002年，该阶段投运的项目有华中、东北和甘肃等电网水调自动化系统。其间，为规范各级水调自动化系统的建设管理，国调中心于 2000年颁布了“电力系统水调自动化功能规范”和“电力系统实时数据通信应用层协议DL476—92在水调系中的应用”，并于2001年5月份，颁发了《电网水调自动化系统实用化要求和验收细则》；各有关部门以实用化为目标，严把建设质量，严格水调自动化系统管理。同时，积极应用先进的科学技术，不断扩展水调自动化系统功能，并通过多阶层技术、双网技术、GIS技术等先进技术的应用，使电网水调自动化系统的安全性、可靠性和实效性得到进一步提高。到2002年底，先后有福建、东北和华中电网水调自动化系统达到实用化要求，并通过了国调中心组织的实用化验收。第四阶段为联网运行阶段，即2003年至今，2003年8月，国调中心水调自动化系统二期工程投入运行，并完成了与东北、华中、西北和福建电网以及三峡和葛洲坝电站梯级水调自动化系统的接入工作，实现了国家电网内重点水电厂水雨情信息在国调侧的实时显示和分析功能，初步形成了国家电网互联水调自动化网络体系。其间新投运的项目还有湖南和四川电网水调自动化系统。截至目前，包括南方电网在内，全国已有国调、南方、东北、华中、西北、华东、福建、广东、广西、贵州、云南、甘肃、湖南、四川、江西、重庆、浙江、安徽和新疆电网共19个水调自动化系统建成投运。其中，东北、华中、西北、福建、甘肃、湖南、四川、江西电网8个系统达到了实用化要求并通过国调中心组织的专家验收（由于体制变化，南方电网没有进行实用化验收工作）。

二、效益综述

水电厂测报系统的建立，特别是电网水调自动化系统的建成投运，实现了水电厂及电网水情数据的自动采集、监视、处理和分析，为水电厂安全渡汛提供了及时准确的水情信息，也使全网范围内的水库优化调度及水火电优化调度成为可能。实践证明，水情自动测报及电网水调自动化系统在保证水电站防洪安全、保证电网安全经济运行以及增发水电方面发了挥重要作用，具有显著的经济效益和良好的社会效益。

1995年夏，丰满、白山发生了百年不遇的大洪水，丰满最大入库流量达16350m3/s，洪水期间，地方通信中断，人工报汛停止，但测报系统运行正常，发挥了关键作用。为水库调度决策提供了及时可靠的水情，赢得了水库调度的主动权，充分发挥了丰满、白山水库的联合调度和调蓄洪水作用。丰满最大出库流量仅有4500m3/s，削减洪峰72％，确保了丰满、白山大坝和下游人民生命财产的安全，社会效益显著。

福建省电网水调自动化系统能迅速、准确地采集电网调度范围内水电厂所辖流域的全部雨、水情信息和洪水预报结果，实现了雨水情信息采集、传输、水务计算、图形报表、汛情动态监视自动化。该水调自动化系统的各项功能达到较高的实用化水平，并便于2001年12月率先在全国通过了国调中心组织的实用化验收。水调自动化系统建成初期，就在“98.6”闽江特大洪水的调度中准确地提供了调度决策所需信息，对成功地抗御特大洪水，减轻上、下游地区洪灾损失发挥了重大作用。该水调自动化系统投运以来，通过不断完善，已成为一个具有防洪、发电和优化调度等辅助决策支持功能的调度自动化系统，在电网防洪、发电和水火电优化调度方面发挥了积极作用，取得显著成效。不仅实现了水电厂和电网的安全渡汛，且水能利用提高率在全国也连年名列前列。特别是2003年和2004年，福建电网连续两年遭遇历史特枯年份，水口、沙溪口、安砂等水库遭遇了有水文记载以来的最枯年份。在大旱之年，福建省电网水调人员充分利用水调自动化采集的雨水情实时信息及气象信息，密切监视水情变化趋势，认真做好来水分析，并利用已建成的“水电站群发电优化调度决策支持系统”，科学、合理地安排电网发电计划安排，在严重干旱的情况下，使得水库有限的水量得到最充分的利用，两年节水增发率均超过10%，节水多发电量总计约15亿kW.h。

华中电网水调自动化系统是一个采用先进的计算机及网络通信技术建立的，以华中电力调度通信中心为中心站，以6个网调直调水电厂为分中心站，并联结国家电力调度通信中心和湖南电网水调自动化分中心的广域计算机网络。该水调自动化系统数据来源多，种类复杂，涉及面广，不仅有来自华中电网重点水电厂的水情和发电信息，还有华中四省联络线及相关线路潮流信息及中心EMS系统和DMIS系统的有关信息；同时，水调自动化系统还具有下传水电厂的发电计划和相关水电厂水情信息的功能。各分中心可共享水调自动化系统多种水情、气象、电力数据，为水库发电、防洪提供了科学手段，发挥了水调自动化系统联网的优势。

该水调自动化系统自2001年底投入运行以来，在电力生产中发挥了重要作用，取得了很好的经济和社会效益，并于2002年12月通过了国家电力调度通信中心组织的实用化验收。水调自动化系统为水库调度人员及时了解网内主要水电厂的实时水雨情况及水电厂运行情况提供了技术保障，为调度决策提供了及时、科学的依据，水电厂水能利用提高率有明显提高，节水增发电量显著增加。2002年网调直调的考核水电厂水能利用提高率达到5.64%，比2001年提高1.54%，多增发电量3.834亿kW.h，若按当年华中电网平均上网电价0.267元/kW.h计算，相当于增加产值1.023亿元。

东北电网水调自动化系统的建成投运，为有效地实施水电厂的经济运行和电网水库调度运行管理提供了更加科学合理的决策支持手段，且取得了明显的经济效益。首先通过合理控制和抬高径流式水电厂的运行水位，提高发电效率，增加发电量。如在2002和2003年的调度过程中，通过及时跟踪分析红石和太平湾水电厂的水情变化和实际运行情况，保持高水位运行，提高水库发电效率，总计多发电量4100多万kW.h，折合人民币700多万元。再者是对大型水库进行优化调度，如2004年，针对春汛和主汛期的来水特点，充分发挥水调自动化系统信息快，覆盖面广的特点，及时跟踪来水情况，优化水库调度，合理安排电网和电厂的运行方式。云峰、水丰、桓仁三大水库共减少弃水24.7亿立方米。白山、丰满、云峰、水丰四大水库共节水增发4亿kW.h，水能利用提高率为达到8.63%。

初步形成的国家电网水库调度自动化网络，不仅在一定程度上实现了水情信息的共享，而且为国调中心监督和指导电网内重点水电厂的运行提供了基础和保障，为各级领导进行科学的决策提供了及时可靠的水情信息。通过各级调度部门的共同努力和精心调度，充分发挥互联水调自动化系统的功能和作用，密切跟踪水情，优化水库运行，提高水库发电效率，取得显著经济效益。2007年，国家电网年节水增发电量超过100亿kW.h，相当于节约标准煤约300多万吨，且为缓解电力供需矛盾做出了积极贡献。

三、存在问题

经过20多年的努力和发展，水电厂测报系统和电网水调自动化系统的发展取得了一定成就，建设、管理和运行方面也已步入正规化和规范化的轨道。全国大中型水电厂都建设了水情自动测报系统，包括国调在内的全国多数水电比重较大的电网调度机构都已建成了水调自动化系统，且在电网防洪和经济运行等方面发挥了积极的作用。但在发展过程中，仍然存在一些问题，主要表现在以下几个方面：

1、水调自动化系统建设发展不平衡。尽管全国已有国调、南方、东北、华中、西北、华东、福建、广东、广西、贵州、云南、甘肃、湖南、四川、江西、重庆、浙江、安徽和新疆电网共19个水调自动化系统建成投运，并有8个电网水调自动化系统达到了实用化要求，水调自动化建设取得了一定成就，但从系统建设和发展的整体角度来看，建设发展工作仍显不平衡。一是部分工作开展较早的单位，如东北、西北、福建和甘肃电网，根据水调工作的需要，结合电网调度自动化发展实际，已建或正在建设第二代的水调自动化系统，水调自动化系统的技术和应用管理水平迈上了一个新的台阶；二是一些系统还未达到实用化要求的单位，如华东、重庆等电网，正在积极地完善系统，尽早达到实用化要求，通过实用化验收；三是还有一些单位，水调自动化系统的建设工作相对滞后，仍处在规划和起步阶段，一定程度上影响了水电调度工作的质量和效率。

2、水调自动化系统高级应用功能相对薄弱

经过十几年的发展，水调自动化系统形成了较为完善的系统应用平台和基础应用软件，而高级应用的功能则相对薄弱。一是高级应用功能不规范。表现在一些较早建设应用水调自动化系统的单位，如东北、华中、福建、广东等调度机构，在建设初期就开发了部分高级应用软件，系统投运时就具备了一定的高级应用功能。还有一些单位，系统初期投运以数据采集、处理为主，能完成日常水务管理功能，高级应用软件相对较少。虽然经过不断的完善，大部分系统具备了一定的高级应用功能。但总体来看，高级应用功能参差不齐，缺乏规范；二是高级应用软件不标准。由于高级应用功能缺乏统一的规范，加之由不同的单位开发，多为高校研究项目成果，各有特点，各有优劣，没有形成标准的、成熟的系列产品。

3、水电厂测报系统更新改造问题

80年代初至今，水电厂测报系统走过了20多年的发展历程，电力系统中大中型水电厂都建立了测报系统，并在防洪渡汛及经济调度方面发挥了积极有效的作用，测报系统的建设和运行取得了许多成功的经验。但不可回避的是，一些早期建设的测报系统将会不同程度地出现设备老化、备品备件不足、应用软件版本低等问题，测报系统更新改造和升级将是今后一个时期面临的不可忽视的问题。

4、整体运行管理水平需进一步提高

水电厂水情自动测报和电网水调自动化系统是一个有机的、不可割裂的整体，但由于管理体制等原因，使水调自动化系统运行管理面临新的挑战。一是一些水电厂水情自动测报系统管理不善，系统可靠性降低，出现漏报、迟报和错报现象，致使电网水调自动化系统数据准确性下降；二是由于水电站水情测报系统与电网水调自动化系统分属不同的管理主体，在信息报送范围和频度方面存在一定的问题和矛盾，致使水调自动化系统不能有效监控水电站流域水雨情和水库运行状态，一定程度上降低了水调自动化系统的效益；三是联网运行的水调自动化之间由于通信网络中断和数据不同步等问题，影响到整个系统的运行的稳定性和信息的可靠性。

四．展望与建议

水调自动化系统的建设和管理已成为现代水库调度工作中一项极为重要的内容，继续推进电网水调自动化系统建设和管理的不断创新，是水库调度管理工作创新和提高的前提和基础。特别是随着水调自动化系统的逐步投入和联网运行，电网体制改革的深化和电力市场的发展，电网水调自动化系统包括电厂测报系统，又面临新的应用环境和需求，电网安全生产和电力市场运营对水调自动化系统的运行管理的要求也越来越高。因此，加强电网水调自动化系统包括电厂测报系统的建设和管理，不仅是提高水库调度工作水平的需要，也是电网安全稳定运行和电力市场发展的需要。为适应电网生产和电力市场发展的需要，建议今后做好以下几个方面的工作。

1、加强水电厂水情自动测报管理，提高运行可靠水平

水电厂水情测报系统是电网水调自动化系统主要的信息来源，是水调自动化系统的基础和有机的组成部分，它们的运行水平直接关系到各网、省调水调自动化系统作用的发挥，也必将影响到互联水调自动化系统的运行，必须进一步加强管理，提高运行可靠水平。一是要加快更新改造的步伐，对一些早期系统，特别是备品备件不足、系统可靠性下降较多的系统，要按照《水情自动测报技术条件》（DL/T1085-2008）要求，实施更新改造，保证测报系统的安全稳定和可靠运行；二是健全规章制度，依法搞好管理。建设和管理是水情自动测报系统发挥效益的两个重要环节，管理好一个测报系统比建设一个测报系统更难。要按照《水情自动测报系统运行维护规程》（DL/T 1014-2006）要求，健全管理制度，规范数据格式，完善通用考核指标，并根据国调中心颁发的《水电厂水情自动测报系统实用化要求和验收细则》的要求，继续开展实用化考核和验收工作，促进测报系统运行管理工作的进一步提高，更好地发挥测报系统的作用；三是要在目前厂网分开的条件下，加强电厂水情自动测报系统与电网水调自动化系统界面管理，制定和细化有关的管理规定，不断探索新的管理方法和方式，确保水电站流域水情信息和水库运行信息完整、准确和及时的传送到电网水调自动化系统，以便调度部门进行科学的调度决策。

2、因地制宜推进水调自动化系统建设

采用先进实用的科学技术，因地制宜地开展电网水调自动化系统的建设，改善水电厂和电网水情信息采集、传输和交换的手段，不仅是提高水电厂防洪渡汛手段，进行科学水库调度的需要，同时也是适应新时期电力市场发展要求，适应现代电网管理的需要。因此，针对目前水调自动化系统发展建设不平衡的局面，还没有建设水调自动化系统的电网要按照调度“十一五”规划意见，结合电网的实际需要，因地制宜地开展水调自动化系统建设，提升水库调度技术手段，不断提高水库调度管理水平，尽早赶上水库调度自动化系统建设发展的步伐。

3、加强电网水调自动化系统的整体运行管理

随着新建水调自动化的不断投入，国家电网互联运行的水调自动化系统规模不断扩大。一方面，互连系统在实现信息共享，提高工作效率和管理水平方面将发挥更大和更重要的作用；另一方面，也对互联运行的水调自动化系统的整体管理水平提出了更高的要求。因此，已经建成水调自动化系统的单位，应不断完善水调自动化系统的功能，按照国调中心颁布的实用化标准和要求，切实落实各项功能和指标。不仅要保证水调自动化系统设备和软件的运行稳定，还要保证数据采集的准确和及时。同时要加强互联系统的整体管理，按照《国调水调自动化系统运行管理规定》要求，加强运行管理和指标考核，不断提高互联水调自动化系统的整体运行水平。

4、加强高级应用功能的研究开发和应用工作。

针对目前水调自动化系高级应用功能相对薄弱的问题，一是按照国调中心颁发的《电网水调自动化系统高级应用功能实用化要求和验收细则》的要求，不断完善和规范系统的高级应用功能，适应不断增长的水库调度工作的需要；二是针对电网水库调度工作的需要和电力市场发展的形势，开发规范、标准的高级应用程序，使水调自动化系统的高级应用功能更加科学、合理、实用；三是做好水调自动化系统的安全工作。要严格按照电力监管委员会发布的《电力二次系统安全防护规定》（电监会5号令）和国调中心关于《电力调度系统二次系统安全防护实施意见》的有关要求，解决好水调自动化系统安全和网络安全的问题。

5、加强基础理论研究，不断提高水文预报技术水平。

水文预报是一项基础性的水库调度工作，也是水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系统高级应用功能的基础功能。加强水文预报工作，提高水文预报的精度，延长预见期，不仅是水电厂和电网正常生产调度的需要，也是电力市场发展的需要，对提高电厂的市场竞争能力，优化电网资源配置都有重要的作用。因此，必须加强水文预报等基础理论技术的研究，特别是中长期水文预报技术的研究，力争在预报模型和方法上取得较大突破，以适应新时期电网调度和电力市场发展对水文预报工作的需要。

个人简历：

裴哲义 男 1963年生，硕士，高级工程师。1989年华北水利水电学院河流动力学硕士研究生毕业，1989年-2008年在国家电力调度通信中心从事水库调度管理工作。三峡水库投运后，直接从事三峡水库调度运行工作。

水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系

统的发展回顾与展望

裴哲义

摘要

本文对我国水电厂水情自动测报系统和电网水库调度自动化系统的建设和发展情况进行了较为全面的回顾和分析,阐述了水调自动化系统在水电厂防洪和发电及电网经济运行等方面所发挥的作用和效益，提出了存在的问题和今后工作的建议，对今后水电厂水情自动测报系统和电网水调自动化系统的发展和运行管理将起到一定的积极作用。关键词：水情测报 水调自动化 回顾

展望

Review and Expectation on the development of the Hydropower Station Hydrological Forecast Systems and the Grid Reservoir Operation Automation Systems

This paper presents you a general review and analysis on the development of the Hydropower Station Hydrological Forecast Systems(HSHFS)and the Grid Reservoir Operation Automation Systems(GROAS), which had brought about remarkable economic and social benefits in the respect of flood control, generation and the grid economic operation.The paper indicates the existing problems in the processes of construction and management of the HSHFS and GROAS，and puts forward some suggestions which may promote the further development of the HSHFS and GROAS.

第四篇：软件测试在轨道交通通信系统中的应用和发展

软件测试在轨道交通通信系统中的应用和发展

通信系统直接负责对城市轨道交通进行管理和运营，在轨道交通中一个可靠、可扩展、独立的通信传输系统是信息基础建设中的重要组成部分,是保证轨道交通系统正常运营和管理的综合性信息传递平台,是其他支持系统的基础。

为了保证城市轨道交通系统能可靠、安全、高效运营，并有效的传输地铁运营、维护、管理相关的语音、数据、图像等各种信息，就必须建立可靠的、以扩充的、独立的通信网。建立现代的通信系统,在拓展地铁运输市场、满足用户要求、提高运输效率和服务质量、降低运输成本、优化宏观决策等方面都发挥了很突出的作用，在此过程中必然会应用到大量的软件系统。

轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线系统、广播系

统、电视监控系统、时钟系统、电源及接地系统，这些系统必定是由软件来控制的，为保证体统的正常安全运行就必须进行软件系统测试。经过这些系统的测试,才能确保新旧车辆、新旧信号系统安全可靠地联合运行。

软件测试是在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其

是否能满足设计要求进行评估，来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量，做最终复审。现在，轨道交通应用智能软件越来越普遍，每一种软件的使用都是一次测试，唯有不断

测试，不断发现缺点，才能不断改进。随着轨道交通通信系统的发展，通信系统将会更智能，使用更简单，该方面的软件也会不断改进，所以软件测试必然会继续发展，测试内容、测试方法等也将与时俱进，不断改变人们对轨道交通通信的认识。现在发布的各种轨道交通通信软件仍然有很多的软件缺陷，我们现在所做的远远不够。

未来必定会将测试应用到软件开发的早期阶段，使我们在代码完全建立之前就搭建好可行的、可测试的环境，使用户在使用时更安心。

第五篇：反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨

反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨 1 反渗透在电力行业中的应用

由于电力行业中电厂锅炉需用电导率＜0.2 μS/cm(电阻率＞5 MΩ·cm)，SiO2＜0.0 2 mg/L的补给水，而二级反渗透出水电导率一般大于1 μS/cm，故反渗透在电力行业一般用于锅炉补给水的预脱盐(一级脱盐)处理(见图1)。

图1 反渗透在电力行业的应用工艺

1.1 反渗透+电去离子脱盐系统

反渗透+电去离子(RO+EDI)脱盐系统是20世纪末发展起来的一种用于水处理的新型脱盐系统。该脱盐系统出水电导率一般为0.057～0.067 μS/cm(电阻率为15～17.5 MΩ·cm)，系统出水水质完全满足电厂锅炉补给水的要求，是一种环保型的脱盐系统。与传统离子交换相比，具有出水水质稳定、连续生产、使用方便、无人值守、不用酸碱、不污染环境、占地面积小、运行经济等优点。

由于RO+EDI脱盐系统具有一系列的优点，自从1986年EDI技术工业化以来，全世界已安装近2000套RO+EDI脱盐系统，尤其在制药、半导体、电力和表面冲洗等工业中得到了很大发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到了广泛的应用。目前，国内已有近百套RO+EDI脱盐系统装置在运行，个别电厂也已开始试用。在电力行业，RO+EDI脱盐系统极具发展前途，随着EDI设备的发展及投资费用的降低，该脱盐系统必将成为电厂锅炉补给水脱盐系统的主流。反渗透技术也将成为其他技术不可替代的一种预脱盐技术。

1.2 反渗透+混合离子交换脱盐系统

反渗透技术在反渗透+混合离子交换脱盐系统中的应用，起初是在电厂锅炉补给水离子交换脱盐系统改造中引入的。自从1934年发明离子交换树脂以来，离子交换技术就被应用到纯水制备方面，采用离子交换法可制得水质接近理论纯水的超纯水(电导率为0.055 μS/cm，电阻率为18.2 MΩ·cm)。但离子交换法却带来了树脂再生时产生的废酸碱造成的环境污染。反渗透技术的引入，使得废酸碱排放量与单用离子交换脱盐系统相比减少了90%，这是脱盐技术的一大进步。但近年来随着反渗透设备投资费用的降低，特别是1998年以后，国内大批电厂在原有离子交换脱盐系统改造中引入了反渗透技术，且有一种盲目跟上的趋势。笔者认为，反渗透技术的引入应结合本地区的水资源状况，原水水质特点并考虑制水成本，方可取得好的效果和收益。引入反渗透技术应考虑的因素

2.1 工程投资和制水成本的比较

本文结合中国铝业公司山东分公司自备电厂原离子交换脱盐系统引入反渗透技术的工程投资和制水成本的变化来说明这一问题。

2.1.1 工程投资(设备及安装工程费)的比较

同规模反渗透+混合离子交换脱盐系统与离子交换脱盐系统(复床)建筑工程费基本相当，仅设备费及安装工程费相差较大，根据本实例工程投资(静态投资)分析，反渗透+混合离子交换脱盐系统设备及安装工程费每m3水投资不低于4.33万元人民币，离子交换脱盐系统(复床)设备及安装工程费每m3水投资不高于2.56万元人民币。对于产水量为200 m3/h脱盐系统，反渗透+混合离子交换脱盐系统工程投资不小于986万元人民币，而离子交换脱盐系统(复床)工程投资一般在630万元人民币左右。2.1.2 制水成本的比较

对同一种原水，离子交换脱盐系统与反渗透+混合离子交换脱盐系统的制水成本是不同的。该公司自备电厂原离子交换脱盐系统为复床(强酸氢型阳离子交换器+强碱氢氧型阴离子交换器)+混合离子交换器，产水能力为200 m3/h，系统进水含盐量为630 mg/L。2001年10月引入反渗透技术，形成反渗透+混合离子交换脱盐系统。现将系统改造前后相关运行情况及制水成本分别列于表1，表2，表3(表中物料的价格以32%的HCl 530元/t，31%的烧碱530元/t，电费0.44元/(kW·h)，原水 3元/m3，阻垢剂8万元/t计)。

从表中可以看出，系统改造后对于离子交换部分可以大大提高树脂的再生周期，降低了酸、碱耗量。但经统计，系统改造后每年各项费用增加160.56万元，制水成本增加0.92元/m 3。比原系统的运行成本增加了约20%，分析原因主要有以下几个方面。

(1)反渗透系统能耗较高。原水需用高压泵升压后送入反渗透装置，能耗较高。目前，国内用于非高含盐量水的反渗透脱盐系统其电耗不低于1.6 kW·h/m3，而国内已有的海水反渗透淡化系统电耗为5～6 kW·h/m3。且国内用于非高含盐量水的反渗透脱盐系统一般没有采取浓水能量回收措施(能量透平装置或压力转换器)，造成能量极大浪费。

(2)阻垢剂费用较高。反渗透装置浓水含盐量一般为原水含盐量的4倍，为防止浓水端出现诸如CaCO3，CaSO4浓度积大于其平衡溶解度指数时结晶析出而损坏膜元件，一般均在反渗透装置之前设置了阻垢剂投加装置。现国内常用的King Lee, Flocon, Argo等公司的阻垢剂均为进口产品，价格为8万元/t左右。

(3)水利用率较低。反渗透装置的水利用率一般为75%，同时其对进水水质要求较高(SDI≤5)，致使原水预处理难度加大，这进一步降低了整套脱盐系统的水利用率，增加了原水耗量。

(4)清洗维修费用较大。保安过滤器滤芯在正常工作情况下，可维持3～4个月的使用寿命，需定期更换。反渗透膜组件受污染时，需进行化学清洗。2.2 结合原水水质的特点选择

在电厂锅炉补给水脱盐系统中，是否在离子交换脱盐系统前引入反渗透预脱盐，应结合本地区的水资源状况及原水水质特点来决定。

(1)当原水含盐量不大于1000 mg/L时，采用复床+混合离子交换脱盐是比较经济合理的。对于这种水，树脂再生周期一般不小于10 h，再生操作劳动强度及再生频率也是可以接受的。若采用自动控制，离子交换脱盐将是一种最佳的选择。如果引入反渗透预脱盐，必将使后续离子交换脱盐系统再生周期极长，使其接近零负荷运行，造成投资加大，制水成本偏高。

(2)如原水含盐量为1000～4000 mg/L，预脱盐是否采用反渗透法需与电渗析法进行经济比较确定。

(3)如原水含盐量大于4000 mg/L且水质满足反渗透进水水质要求时，引入反渗透预脱盐是一种经济合理的方案。结语

反渗透是一种先进的脱盐技术，它具有脱盐率高、自控程度强等优点，在海水淡化、苦咸水脱盐、纯水制备等方面得到了广泛的应用。其与EDI配合，组成反渗透+电去离子脱盐系统，在电力行业将有广阔的发展前景。但由于其运行费用较高，在电厂锅炉补给水中反渗透+混合离子交换脱盐系统的应用应结合原水水质的情况并考虑制水成本来选择，否则盲目选用势必造成经济损失。