論智能化控制技術(shù)在大中型水電站改造中的應(yīng)用

國(guó)佳　張樂

摘要：現(xiàn)如今我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入智能化時(shí)代，很多智能化設(shè)備都已經(jīng)引入到生活和社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。但我國(guó)部分水電站建設(shè)的時(shí)間比較早，智能化控制技術(shù)并未能完全的應(yīng)用在其中。隨著智能化控制技術(shù)的日趨成熟，水電廠智能化控制改造已經(jīng)是當(dāng)代的熱點(diǎn)，本文將通過智能化控制技術(shù)在大型水電站改造中的應(yīng)用做出相關(guān)分析，指出其存在的主要問題并對(duì)實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行列舉。

關(guān)鍵詞：智能化控制技術(shù);大中型水電站;改造策略;應(yīng)用探析

正文

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展背景下，我國(guó)的水電站改造建設(shè)發(fā)展也提上了日程，我國(guó)的水電站建設(shè)在國(guó)際上也取得了很好的成績(jī)。通過水電站供電的方式可以改變過去傳統(tǒng)的電能生產(chǎn)模式，同時(shí)也能對(duì)自然界的水資源進(jìn)行合理地利用。同時(shí)水電站也是電網(wǎng)系統(tǒng)中一個(gè)重要的部分，能為電網(wǎng)的供電持續(xù)性和效率提供保障。在我國(guó)的科技飛速發(fā)展的前景下，智能化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都展開了應(yīng)用，人們對(duì)智能化技術(shù)在大中型水電站中的改造中也越來越關(guān)注，對(duì)相關(guān)水電設(shè)備設(shè)施的改造完善中也得到了很好的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)智能化的水電站管理。通過智能化控制技術(shù)保證朱電站的安全運(yùn)作并且有效的提升運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

一、傳統(tǒng)水電站中存在的問題

1.1管理水平不足

傳統(tǒng)水電站中管理制度相對(duì)不完善，并且設(shè)備設(shè)施也比較落后。在運(yùn)作過程中有關(guān)的管理制度以及技術(shù)都不能滿足現(xiàn)代水電站的需要，相關(guān)設(shè)備的監(jiān)管操作方面都無法有效落實(shí)，這對(duì)實(shí)現(xiàn)智能化控制來說是非常不利的。假如在水電站的運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)警報(bào)，會(huì)對(duì)水電站機(jī)組的運(yùn)作安全可靠性及對(duì)水電站的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性造成影響。

1.2水電站設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

部分建立時(shí)間較早的水電站在對(duì)相關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一方面做的不夠完善，導(dǎo)致了極大部分水電站中許多的核心設(shè)備都要和中央監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行連接，甚至可能出現(xiàn)系統(tǒng)不適配問題，如調(diào)速器、主變壓器、保護(hù)裝置等。同時(shí)由于設(shè)備生產(chǎn)廠商的不同，會(huì)造成設(shè)備的通信方式和協(xié)議模式之間存在比較大的差異，會(huì)讓相關(guān)工作人員在后續(xù)的工作過程耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力來進(jìn)行調(diào)整，降低了水電站機(jī)組的運(yùn)作效率，并且對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢修造成一定影響。

1.3智能化水平落后

一般智能化系統(tǒng)都是用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和人機(jī)展示功能。但傳統(tǒng)水電站由于智能水平不夠，無法保證對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析，并且在遇到專業(yè)跨度較大的數(shù)據(jù)信息時(shí)，不能進(jìn)行精準(zhǔn)的定位分析，導(dǎo)致無法保證數(shù)據(jù)價(jià)值的有效性。智能化設(shè)備的落后和智能化水平的落后都對(duì)水電站發(fā)展起到限制作用。

二、智能化控制技術(shù)在大中型水電站改造的應(yīng)用

2.1自動(dòng)化控制水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)用

在水電機(jī)組配備了監(jiān)控設(shè)施后可以將運(yùn)作數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，隨后計(jì)算機(jī)可以已經(jīng)收集好的數(shù)據(jù)來運(yùn)行程序并且保證能對(duì)水電站機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行精確判斷。在水輪發(fā)電機(jī)中實(shí)施智能化控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組開關(guān)和發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)等功能，并且可以直接的對(duì)水電站最佳機(jī)組數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)機(jī)組的負(fù)荷智能分配從而保證最節(jié)約的情況進(jìn)行機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)運(yùn)行過程出現(xiàn)意外情況時(shí)，通過智能預(yù)設(shè)程序可以很快的對(duì)問題進(jìn)行調(diào)控，保證運(yùn)作過程的穩(wěn)定性。

2.2對(duì)輔助設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

一些輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)影響水電站的生產(chǎn)效率。因此，在水電站改造過程中，技術(shù)人員還應(yīng)在輔機(jī)運(yùn)行過程中結(jié)合更多的智能控制技術(shù)，不斷擴(kuò)大智能覆蓋范圍，如通過監(jiān)控綜合采集輔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并發(fā)送收集到的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)中的相關(guān)處理軟件可結(jié)合數(shù)據(jù)庫和相關(guān)預(yù)設(shè)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，準(zhǔn)確判斷輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，確保輔助設(shè)備的作用充分發(fā)揮，保障大中型水電站高效運(yùn)行。同時(shí)，它還可以檢測(cè)設(shè)備中的定子和轉(zhuǎn)子電流，以確保它們的正常狀態(tài)和功能。定子繞組的鐵芯溫度也需要科學(xué)檢測(cè)，并在其判斷的指導(dǎo)下，檢查水電機(jī)組的潤(rùn)滑情況和變速系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)的功能，判斷這些輔助系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。如果在水電機(jī)組的相關(guān)輔助設(shè)備中發(fā)現(xiàn)問題，也可以通過智能控制系統(tǒng)定位問題的大小和位置，并可以配置調(diào)整措施，關(guān)閉設(shè)備或啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，并可將故障信息傳送給工作人員。

2.3電氣設(shè)備監(jiān)管

對(duì)變壓器、母線、輸電線路等主要電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)，可以保證水電站的發(fā)電效率和電力生產(chǎn)的穩(wěn)定。同時(shí)，在智能控制技術(shù)的支持下，對(duì)這些用電設(shè)備的監(jiān)控和保護(hù)實(shí)施水平更高。比如應(yīng)用PT、CT等設(shè)備，可以科學(xué)地采集相關(guān)電量，然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。如果發(fā)現(xiàn)故障，可以根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的解決方案。在采用智能控制技術(shù)實(shí)施監(jiān)控工作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)一些輕微的影響故障或隱患，系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出警告指令，并及時(shí)通知崗位負(fù)責(zé)人，如機(jī)組冷卻水源中斷，溫度超限等。 但對(duì)于影響范圍大、后果嚴(yán)重的故障，如果超過保護(hù)整定限，智能控制系統(tǒng)會(huì)跳閘相應(yīng)的斷路器，關(guān)閉機(jī)組進(jìn)水閥以防止故障進(jìn)一步傳播而導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

2.4水電能調(diào)度

借助智能控制技術(shù)，可以更高效地實(shí)施水電站水電調(diào)度，保障生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定性和生產(chǎn)檢修的高水平實(shí)施。水電站電力系統(tǒng)還承擔(dān)著許多其他任務(wù)，如調(diào)頻調(diào)相或備用系統(tǒng)啟動(dòng)等。特別是在水庫汛期，水量的增加有利于水電站產(chǎn)生更多的電能。因此，備用設(shè)備必須配合適量，以保證水的充分利用。不同河流之間的補(bǔ)償和調(diào)節(jié)也會(huì)影響水電站的實(shí)際運(yùn)行。因此，配置合適的運(yùn)行方式可以保證火電站與電站之間功率補(bǔ)償?shù)挠绊懴禂?shù)最小。同時(shí)，智能控制技術(shù)還可以調(diào)整計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)功能，如服務(wù)器和運(yùn)算器的性能，保證數(shù)據(jù)信號(hào)處理效率，使設(shè)備的運(yùn)行得到更精確的控制。

總結(jié)

任何一種技術(shù)的出現(xiàn)都會(huì)伴隨著相應(yīng)的利弊，智能技術(shù)也不例外。在提高水電站運(yùn)行效率、增加電能產(chǎn)量的同時(shí)，也存在一些技術(shù)難點(diǎn)，需要技術(shù)人員重視，通過科學(xué)調(diào)試和技術(shù)改進(jìn)加以解決。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，智能技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于劣勢(shì)，因此大規(guī)模應(yīng)用智能技術(shù)已成為大中型水電站發(fā)展的重要趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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