8月31日，隨著現(xiàn)場指揮長的一聲令下，甘肅西營水庫水電站的首臺機組成功併網(wǎng)發(fā)電。這不僅表明西營水庫水電站建設(shè)取得了重要成果，更標(biāo)志著我國在水電站發(fā)電綜合控制技術(shù)方面取得了重大突破。
該水電站的建設(shè)單位與申瑞電力自動化總公司密切合作、大膽創(chuàng)新，結(jié)合業(yè)界的最新技術(shù)，突破傳統(tǒng)的水電發(fā)電自動控制系統(tǒng)的設(shè)計思想，運用創(chuàng)新思維，采用優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、分佈式智能模件以及高速高可靠性現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，在同一軟硬件平臺上實現(xiàn)了計算機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、順序控制、勵磁、調(diào)速、同期、轉(zhuǎn)速測量、水機和電氣保護(hù)的功能，代表了水電發(fā)電綜合控制的新方向。
我國的水電資源十分豐富，可開發(fā)量達(dá)8700萬千瓦，居全球首位。但目前開發(fā)度仍比較低，僅占可開發(fā)資源的28％左右。隨著國家對生態(tài)環(huán)境資源保護(hù)的重視，水力發(fā)電在我國的能源結(jié)構(gòu)中所占地位越來越重要?！笆濉庇媱澝鞔_提出要開展小水電現(xiàn)代化建設(shè)，用五年左右的時間使50％以上的小水電實現(xiàn)自動化和無人值班，達(dá)到現(xiàn)代化水平。水利部文件《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見》也明確提出新建水電站都要按無人值班（少人值守）進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)，以前建設(shè)的水電站則要進(jìn)行更新改造在2010年全部實現(xiàn)無人值班（少人值守）。
但目前中小水電站實現(xiàn)自動化和無人值班的改造，大多數(shù)情況下仍然沿用了大中型水電站自動化設(shè)計的模式，其電氣二次設(shè)備往往是麻雀雖小五臟俱全。數(shù)據(jù)采集、順序控制、勵磁、調(diào)速、自動準(zhǔn)同期、保護(hù)等都要分別獨立配置，再加上風(fēng)、水、氣、油、廠用電等輔設(shè)系統(tǒng)，盤柜數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既大大增加了用戶投資，也給水電站的設(shè)備操作和維護(hù)增加了復(fù)雜性。所以，GER-1000水電站綜合發(fā)電控制系統(tǒng)的開發(fā)研制成功併順利投運，對于滿足中小型水電廠自動化改造、提高自動化水平、實現(xiàn)無人值班有重大的意義。
GER-1000水電站綜合發(fā)電控制系統(tǒng)的主要特點是：水電機組自動化全面集成。在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制、勵磁調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、自動準(zhǔn)同期、機組測速、功率調(diào)節(jié)、水機及電氣保護(hù)等多項功能集為一體。在結(jié)構(gòu)上，做到獨立與分散相結(jié)合，通過信息和功能的共享大大地減少了設(shè)備的重復(fù)設(shè)置，在包括勵磁和調(diào)速（不包括調(diào)速器的液壓系統(tǒng)）的情況下，一臺發(fā)電機組的全部自動裝置僅占兩、三面屏，設(shè)備投資明顯降低。由于各功能單元有機結(jié)合，其性能得到充分發(fā)揮，為“無人值班（少人值守）”創(chuàng)造了更好的條件；功能單元的積木化組合，配置具有高度靈活性。每一種功能單元既可作為某一功能裝置獨立工作，又可按不同控制對象、不同用戶要求實現(xiàn)積木化組合，構(gòu)成發(fā)電機組綜合控制器、公用設(shè)備綜合控制器、開關(guān)站綜合控制器等。各種單元的靈活選配使之既可用于新建電廠也便于老廠設(shè)備的逐步改造；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的分佈式智能模件技術(shù)。各功能單元采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的分佈式智能模件技術(shù)，不同的功能單元硬件結(jié)構(gòu)相同，輸入輸出接口相同，各智能模件采用同型號CPU和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。由于對不同功能單元的優(yōu)化設(shè)計，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，模件種類少，既減少了備件，又便于維護(hù)管理和升級，使用戶得到長久的收益；應(yīng)用了先進(jìn)的現(xiàn)場總線技術(shù)。結(jié)合中小型水電站的特點，GER-1000采用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)模件的互連和信息共享，物理上僅需兩根信號線?，F(xiàn)場總線的應(yīng)用，使得控制設(shè)備之間的互連變得很簡單，大大節(jié)省設(shè)備之間的連接電纜，提高了可靠性。簡化了工程設(shè)計和現(xiàn)場施工及調(diào)試工作，縮短了工期；強大的組態(tài)和調(diào)試軟件。用戶可以通過交互式軟件方便地實現(xiàn)硬件配置、數(shù)據(jù)庫生成和修改、順控流程編制、參數(shù)設(shè)置、報警定義等組態(tài)工作。軟件中針對水電站的控制特點開發(fā)了許多專用的模塊；高可靠性和抗干擾能力。GER-1000采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場總線技術(shù)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，所有生產(chǎn)過程通道均采用隔離和濾波技術(shù)，具有很高的抗干擾能力和可靠性。GER-1000水電站綜合發(fā)電控制裝置所有功能單元均采用獨立的機箱、電源模件、CPU模件、I/O模件，電源系統(tǒng)高度冗余和分散。任何一個單元的故障不會影響其他單元自身功能的實現(xiàn)。對綜合控制裝置而言，不存在任何所謂的“整體故障”，任何局部的故障都不會造成比原來單個裝置故障更大的影響，反而由于結(jié)構(gòu)的簡化和控制環(huán)節(jié)的減少而提高了可靠性。在模件級，也采取了相應(yīng)的安全措施。例如，在開關(guān)量輸出模件設(shè)置了開出返讀校核及開出電源自動投切功能，從而保證了在開出模件故障時不會造成誤動；易于維護(hù)和擴展。GER-1000采用分散分佈式控制結(jié)構(gòu)，智能模件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，非常便于維護(hù)和擴展；高度可靠的電源系統(tǒng)。每一功能單元均采用交直流雙路電源輸入，各功能單元的電源互相獨立。開入、開出、通訊等方面用到的所有輔助電源全部冗余配置；統(tǒng)一的設(shè)計和開發(fā)。由于各種功能由同一廠家的設(shè)備完成，避免了不同設(shè)備之間可能存在的配合問題，設(shè)備責(zé)任清晰，減少了用戶在調(diào)試和維護(hù)過程中的協(xié)調(diào)工作；開放的通訊接口。裝置的對外通訊采用開放的MODBUS或MODBUS ON TCP/IP，既可以配置申瑞公司的上位機系統(tǒng)，也可以與通用的監(jiān)控軟件配合。
該水電站的建設(shè)單位與申瑞電力自動化總公司密切合作、大膽創(chuàng)新，結(jié)合業(yè)界的最新技術(shù)，突破傳統(tǒng)的水電發(fā)電自動控制系統(tǒng)的設(shè)計思想，運用創(chuàng)新思維，采用優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、分佈式智能模件以及高速高可靠性現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，在同一軟硬件平臺上實現(xiàn)了計算機監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、順序控制、勵磁、調(diào)速、同期、轉(zhuǎn)速測量、水機和電氣保護(hù)的功能，代表了水電發(fā)電綜合控制的新方向。
我國的水電資源十分豐富，可開發(fā)量達(dá)8700萬千瓦，居全球首位。但目前開發(fā)度仍比較低，僅占可開發(fā)資源的28％左右。隨著國家對生態(tài)環(huán)境資源保護(hù)的重視，水力發(fā)電在我國的能源結(jié)構(gòu)中所占地位越來越重要?！笆濉庇媱澝鞔_提出要開展小水電現(xiàn)代化建設(shè)，用五年左右的時間使50％以上的小水電實現(xiàn)自動化和無人值班，達(dá)到現(xiàn)代化水平。水利部文件《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見》也明確提出新建水電站都要按無人值班（少人值守）進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)，以前建設(shè)的水電站則要進(jìn)行更新改造在2010年全部實現(xiàn)無人值班（少人值守）。
但目前中小水電站實現(xiàn)自動化和無人值班的改造，大多數(shù)情況下仍然沿用了大中型水電站自動化設(shè)計的模式，其電氣二次設(shè)備往往是麻雀雖小五臟俱全。數(shù)據(jù)采集、順序控制、勵磁、調(diào)速、自動準(zhǔn)同期、保護(hù)等都要分別獨立配置，再加上風(fēng)、水、氣、油、廠用電等輔設(shè)系統(tǒng)，盤柜數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既大大增加了用戶投資，也給水電站的設(shè)備操作和維護(hù)增加了復(fù)雜性。所以，GER-1000水電站綜合發(fā)電控制系統(tǒng)的開發(fā)研制成功併順利投運，對于滿足中小型水電廠自動化改造、提高自動化水平、實現(xiàn)無人值班有重大的意義。
GER-1000水電站綜合發(fā)電控制系統(tǒng)的主要特點是：水電機組自動化全面集成。在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制、勵磁調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、自動準(zhǔn)同期、機組測速、功率調(diào)節(jié)、水機及電氣保護(hù)等多項功能集為一體。在結(jié)構(gòu)上，做到獨立與分散相結(jié)合，通過信息和功能的共享大大地減少了設(shè)備的重復(fù)設(shè)置，在包括勵磁和調(diào)速（不包括調(diào)速器的液壓系統(tǒng)）的情況下，一臺發(fā)電機組的全部自動裝置僅占兩、三面屏，設(shè)備投資明顯降低。由于各功能單元有機結(jié)合，其性能得到充分發(fā)揮，為“無人值班（少人值守）”創(chuàng)造了更好的條件；功能單元的積木化組合，配置具有高度靈活性。每一種功能單元既可作為某一功能裝置獨立工作，又可按不同控制對象、不同用戶要求實現(xiàn)積木化組合，構(gòu)成發(fā)電機組綜合控制器、公用設(shè)備綜合控制器、開關(guān)站綜合控制器等。各種單元的靈活選配使之既可用于新建電廠也便于老廠設(shè)備的逐步改造；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的分佈式智能模件技術(shù)。各功能單元采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的分佈式智能模件技術(shù)，不同的功能單元硬件結(jié)構(gòu)相同，輸入輸出接口相同，各智能模件采用同型號CPU和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。由于對不同功能單元的優(yōu)化設(shè)計，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，模件種類少，既減少了備件，又便于維護(hù)管理和升級，使用戶得到長久的收益；應(yīng)用了先進(jìn)的現(xiàn)場總線技術(shù)。結(jié)合中小型水電站的特點，GER-1000采用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)模件的互連和信息共享，物理上僅需兩根信號線?，F(xiàn)場總線的應(yīng)用，使得控制設(shè)備之間的互連變得很簡單，大大節(jié)省設(shè)備之間的連接電纜，提高了可靠性。簡化了工程設(shè)計和現(xiàn)場施工及調(diào)試工作，縮短了工期；強大的組態(tài)和調(diào)試軟件。用戶可以通過交互式軟件方便地實現(xiàn)硬件配置、數(shù)據(jù)庫生成和修改、順控流程編制、參數(shù)設(shè)置、報警定義等組態(tài)工作。軟件中針對水電站的控制特點開發(fā)了許多專用的模塊；高可靠性和抗干擾能力。GER-1000采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場總線技術(shù)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，所有生產(chǎn)過程通道均采用隔離和濾波技術(shù)，具有很高的抗干擾能力和可靠性。GER-1000水電站綜合發(fā)電控制裝置所有功能單元均采用獨立的機箱、電源模件、CPU模件、I/O模件，電源系統(tǒng)高度冗余和分散。任何一個單元的故障不會影響其他單元自身功能的實現(xiàn)。對綜合控制裝置而言，不存在任何所謂的“整體故障”，任何局部的故障都不會造成比原來單個裝置故障更大的影響，反而由于結(jié)構(gòu)的簡化和控制環(huán)節(jié)的減少而提高了可靠性。在模件級，也采取了相應(yīng)的安全措施。例如，在開關(guān)量輸出模件設(shè)置了開出返讀校核及開出電源自動投切功能，從而保證了在開出模件故障時不會造成誤動；易于維護(hù)和擴展。GER-1000采用分散分佈式控制結(jié)構(gòu)，智能模件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，非常便于維護(hù)和擴展；高度可靠的電源系統(tǒng)。每一功能單元均采用交直流雙路電源輸入，各功能單元的電源互相獨立。開入、開出、通訊等方面用到的所有輔助電源全部冗余配置；統(tǒng)一的設(shè)計和開發(fā)。由于各種功能由同一廠家的設(shè)備完成，避免了不同設(shè)備之間可能存在的配合問題，設(shè)備責(zé)任清晰，減少了用戶在調(diào)試和維護(hù)過程中的協(xié)調(diào)工作；開放的通訊接口。裝置的對外通訊采用開放的MODBUS或MODBUS ON TCP/IP，既可以配置申瑞公司的上位機系統(tǒng)，也可以與通用的監(jiān)控軟件配合。