智能電網(wǎng)架構(gòu)下智能水電站的設(shè)計(jì)思路

摘 要智能化管理和發(fā)展，是目前我國(guó)水電站發(fā)展的趨勢(shì)和方向。與信息技術(shù)的結(jié)合，可以加強(qiáng)對(duì)水電站的管理和監(jiān)控。因此，文中重點(diǎn)對(duì)智能電網(wǎng)構(gòu)架下，智能水電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，分析的內(nèi)容包括了智能化構(gòu)架的組織構(gòu)成，以及設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)之間的聯(lián)系性，同時(shí)還對(duì)傳感器，元件等零部件內(nèi)容進(jìn)行分析和闡述，最后，則是分析智能水電站的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這樣可以全方位的提供智能水電站的設(shè)計(jì)思路，從而促進(jìn)智能水電站的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)構(gòu)架 智能水電站 構(gòu)成 連接 設(shè)計(jì)

我國(guó)水電站的建設(shè)，解決了大量消耗煤炭資源發(fā)電的現(xiàn)狀，水力發(fā)電不僅能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電，還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保。而隨著信息技術(shù)等發(fā)展，智能化的水電站也成為了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。所以，針對(duì)我國(guó)目前水電站的現(xiàn)狀，如何構(gòu)建智能化的水電站，同時(shí)在智能電網(wǎng)的構(gòu)架下，如何保證各系統(tǒng)之間的聯(lián)系等，都是智能化設(shè)計(jì)的需要解決的關(guān)鍵問題。因此，文中重點(diǎn)針對(duì)在智能電網(wǎng)構(gòu)架下，如何設(shè)計(jì)智能水電站進(jìn)行詳細(xì)的分析和總結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)智能化水電站的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求。

1 水電站發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)水電站系統(tǒng)，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)，這是在水電站建設(shè)初期，就具備了的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站的監(jiān)控管理。但是隨著信息數(shù)技術(shù)的發(fā)展，目前我國(guó)的水電站的發(fā)展取向于智能化發(fā)展。進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)采集和分析，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)水電站的全方位的管理。但是，水電站在智能化發(fā)展的前提下，是需要有一個(gè)智能電網(wǎng)構(gòu)架的基礎(chǔ)，為智能化的水電站的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。但是目前我國(guó)的水電站的智能電網(wǎng)構(gòu)架，比較的散亂，沒有一個(gè)科學(xué)的系統(tǒng)，導(dǎo)致影響了水電站智能化的發(fā)展。

2 智能電網(wǎng)構(gòu)架下智能水電站的設(shè)計(jì)分析

2.1 智能化結(jié)構(gòu)的構(gòu)成

想要實(shí)現(xiàn)智能水電站的設(shè)計(jì)，首先要確保智能化結(jié)構(gòu)的構(gòu)成是科學(xué)合理。這就需要針對(duì)水電站的具體情況進(jìn)行分析，水電站是通過水力發(fā)電，而水利企業(yè)的想要獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，就要保證對(duì)整個(gè)水力發(fā)電的過程進(jìn)行監(jiān)管，需要收集數(shù)據(jù)，這樣就需要構(gòu)建數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，而且需要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)過程的控制平臺(tái)，和確保水力發(fā)電的運(yùn)行和決策的平臺(tái)。這三個(gè)平臺(tái)是智能化水電發(fā)展的基礎(chǔ)，也是重要的構(gòu)成。因此，需要對(duì)這三方面進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)和發(fā)展，構(gòu)成智能化結(jié)構(gòu)平臺(tái)，讓智能化結(jié)構(gòu)變得更加的合理，從而促進(jìn)了智能水電站的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了智能化水電站的設(shè)計(jì)和發(fā)展。

2.2 自動(dòng)化系統(tǒng)之間的聯(lián)系

在構(gòu)建科學(xué)的智能化平臺(tái)的同時(shí)，還需要保證自動(dòng)化系統(tǒng)既是獨(dú)立的，又是互相影響的，這樣才能起到智能化發(fā)展的要求和目標(biāo)。因此，如何保持不同系統(tǒng)之間的聯(lián)系，是智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和智能化水電站發(fā)展的關(guān)鍵。首先，在三個(gè)智能化發(fā)展的平臺(tái)上，要實(shí)現(xiàn)共有一個(gè)數(shù)據(jù)共享的平臺(tái)，這樣可以有效的實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，對(duì)于設(shè)計(jì)智能化水電站的起到重要的作用。其次，需要保證各系統(tǒng)之間是具有聯(lián)系的，必須是在安全防護(hù)措施之下，進(jìn)行聯(lián)系。

2.3 傳感器、元件與系統(tǒng)之間的連接

我國(guó)水電站在發(fā)展的過程中，逐漸趨向于智能化的發(fā)展。因此，在智能化水電站設(shè)計(jì)中，應(yīng)該保證傳感器、元件之間的連接是穩(wěn)定的。所以，智能化水電站的設(shè)計(jì)，首先要考慮常規(guī)的傳感器，以及執(zhí)行元件的二次設(shè)備如何標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。因此，針對(duì)繼電保護(hù)裝置，以及運(yùn)動(dòng)裝置等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和改變。所以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化是智能化水電站設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因?yàn)橹挥心K化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，才能讓整個(gè)系統(tǒng)變成邏輯功能模塊，實(shí)現(xiàn)智能化的作用。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，以及共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水電站的管理和控制。其次，各個(gè)設(shè)備和元件以及傳感器之間的聯(lián)系，使用的是高速網(wǎng)絡(luò)通信，是這是智能化水電站設(shè)計(jì)基礎(chǔ)依據(jù)。最后，則是需要保證常規(guī)硬接線信號(hào)的接入和輸出，在遵守范圍內(nèi)的通信協(xié)議以外，還可以引進(jìn)其他的通信協(xié)議。

2.4 智能水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

智能水電站的設(shè)計(jì)思路中，一定包括了監(jiān)控系統(tǒng)。而監(jiān)控系統(tǒng)既是獨(dú)立的，也是存在于整個(gè)系統(tǒng)之中的。因此，在設(shè)計(jì)水電站監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，首先要保證使用系統(tǒng)支持的標(biāo)準(zhǔn)，一般采用的是IEC61850通信協(xié)議，以及標(biāo)準(zhǔn)接口開發(fā)。然后接入到IED，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，然后把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到監(jiān)控系統(tǒng)中。其次，監(jiān)控設(shè)備還應(yīng)該使用高級(jí)的應(yīng)用功能，一般采用的是AGC/AVC，這樣可以保證接入智能電網(wǎng)之中，從而滿足了智能電網(wǎng)的接入要求，實(shí)現(xiàn)了是能水電站設(shè)計(jì)的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

智能水電站的設(shè)計(jì)，關(guān)系到相關(guān)專業(yè)內(nèi)容，比如機(jī)械、電氣等設(shè)備的完善和更新。因?yàn)闋可娴膬?nèi)容比較廣，所以在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該綜合考慮各方面的因素。文中就對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)詳細(xì)的進(jìn)行了分析和總結(jié)。實(shí)現(xiàn)智能化水電站的根本，就是提高水力發(fā)電的穩(wěn)定和安全，同時(shí)提高水力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能發(fā)電的目標(biāo)。因此，在智能電網(wǎng)構(gòu)架下，進(jìn)行智能化水電站的設(shè)計(jì)，是目前我國(guó)水力發(fā)電站的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

參考文獻(xiàn)

[1]王剛，侯飛，高志勇，楊永洪.智能電網(wǎng)架構(gòu)下智能水電站的設(shè)計(jì)思路[J].貴州電力技術(shù)，2012（05）：144-148.

[2]常乃超，張智剛，盧強(qiáng)，郭建成，姚建國(guó).智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)新型應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015（04）：155-158.

[3]羅會(huì)洪，張國(guó)翊，蔡耀廣，卓越.基于信息流的智能電網(wǎng)架構(gòu)模型設(shè)計(jì)[J].信息通信，2013（06）：133-137.

[4]于希軍，崔偉國(guó)，鐘文濤.智能電網(wǎng)下電力終端通信接入架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新通信，2015（06）：133-138.

作者簡(jiǎn)介

吳松蔭（1988-），女，湖南省長(zhǎng)沙市人。碩士研究生。研究方向?yàn)橹悄芩娬?，三維設(shè)計(jì)技術(shù)在水利電力工程的開發(fā)與應(yīng)用。

作者單位

中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南省長(zhǎng)沙市 410014