智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用概述

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年第9期   作者:黄嘉勇
[导读] 为了让大中型水电站的电能生产效率满足城市运转的电能需求,本文对智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用进行简要分析
        摘要:为了让大中型水电站的电能生产效率满足城市运转的电能需求,本文对智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用进行简要分析,首先指出了传统水电站在实际运行过程中可能存在的问题,例如运行设备没有统一标准、管理效率不够高、智能化水平相对落后等。而后,对智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用进行列举,包括自动化控制水轮发电机组应用、对辅助设备运行状态进行动态监控、监控和保护相应的电气设备、智能化控制技术下的水电能调度等。
关键词:智能化控制技术;大中型水电站;改造;应用
引言
        智能化控制系统与技术在大中型水电站改造中的大范围应用,保证水电站运行稳定性的同时,还可提升电能生产效率,满足城市运行发展过程中人们日益增长的电能的需求。与此同时,智能化控制技术还能够解放人力物力,甚至代替人工自行控制设备,并能够获得更好的控制效果。
1传统水电站存在的问题
1.1设备运行没有统一的标准
        我国很多地区的水电站由于建设时间较早,因此很多设备不够先进,在连接中央监控系统时,可能会因为系统的不适配而出现问题。例如调速器、主变压器、保护装置等。与此同时,一些设备的生产厂家不同也导致了设备通信方式、协议模式差异较大,因此工作人员需要花费大量时间与精力进行调整,但依然无法保证能够获得令人满意的效果。
1.2管理效率不够高
        传统水电站不仅设备技术较为落后,管理方法同样不够先进。因此相关设备的监控操作都无法高水平落实,实现智能化更是天方夜谭。如果水电站实际运行过程中出现异常,不仅无法实现自动报警,严重的还可能导致水电站机组运转安全可靠性大幅降低,影响水电站的生产效率以及生产安全性。
1.3智能化水平相对落后
        智能化系统能够实现数据处理的大量化、高效化,同时实现人机展示功能。但由于传统水电站智能水平不够高,因此无法保证对收集到的数据进行高水平整理与分析。尤其是一些专业跨度较大的数据,如果不能获得智能化系统的精确分析,就不能保证这些数据的价值被高效挖掘。因此,智能化水平的相对落后,也进一步阻碍了水电站的发展。
2智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用
2.1自动化控制水轮发电机组应用
        配置了监控设备的水电站机组能够将运行数据发送给计算机,然后计算机根据收到的数据启动设置好的运行程序,保证水电站机组的实际运行情况得到精准判断。在对应适宜的逻辑规则,保证发布的控制指令更加精确。水轮发电机组的运行智能化控制技术的使用,不仅实现了机组的开、关、发电转调等功能目标,还可直接对水电站的最佳运行机组数进行计算,对机组的负荷进行智能分配,保证在最为节约的情况下运行机组。当运行过程中的机组出现突发状况时或意外停止时,计算机的预设程序就会立即反应启动备用机组,保证整个水电站系统的运行稳定性不受影响。与此同时,处于汛期阶段的水电站如果使用频率过高,计算机也可以自动关闭一些预设程序。


2.2对辅助设备运行状态进行动态监控
        一些辅助设备的运行状态同样会影响到水电站的生产效率,所以在对水电站进行改造时,技术人员同样要在辅助设备的运行过程中结合更多智能化控制技术,并不断扩展智能化的覆盖范围,例如通过监测、控制等方式对辅助设备的运行数据进行全面收集,并将收集到的数据发送到计算机系统中。计算机中的相关处理软件就可以结合数据库与相关预设内容落实数据比对工作,精确判断辅助设备的运行状态并调整运行参数,保证辅助设备的作用可以全效发挥,为大中型水电站的高效运行保驾护航。
        与此同时,还可以对设备中的定子和转子回路进行检测,保证其状态与功能的正常。定子绕组的铁芯温度也需得到科学检测,并在得出的判断指导下检查水电站机组的润滑度以及变速系统和制冷系统的功能发挥,判断这些辅助系统的运行状态。如果发现水电机组相关辅助设备出现问题,还可通过智能化控制系统对问题的大小以及位置进行定位,并自行配置调整措施,关停设备或启动保护系统,并将故障信息传达给工作人员。
2.3监控和保护相应的电气设备
        对变压器、母线、输电线等主要电气设备进行监控与保护,能够保证水电站的发电效率以及电能生产工作落实稳定性。同时智能化控制技术的加持,让这些电器设备监控与保护工作落实水平更高。 如PT、CT 等设备的应用,能够科学收集相关电气量,进而通过分析收集到的数据,对相关设备的运行稳定性进行预判,如果发现故障,可以依据实际情况对应适宜的解决措施。配合智能化控制技术落实监测工作时,如果发现一些影响较小的故障或危害,系统也会发出警告指令,及时通知给岗位职责人员,如机组冷却水源中断、温度超限等问题。但如果出现一些影响范围较大、后果较为严重的故障,如超过保护整定限制故障时,智能化控制系统就会跳开相应的断路器,并关闭机组进水闸门,防止问题影响范围不断扩散,引发更为严重的后果。
2.4智能化控制技术下的水电能调度
        在智能化控制技术的辅助下,水电站的水电能调度工作将落实的更加高效,并可保证电能的生产质量生产运行稳定性以及生产检修工作的高水平落实。水电站电力系统还承担着很多其他任务,例如调频调相或备用系统启动等。尤其是水库汛期期间,水量的增加,将有助于水电站生产出更多电能。因此,备用设备必须得到适宜数量的对应,保证水量的充分利用。水电站的实际运行还会受到不同河流之间的补偿与调节影响,所以,配置适宜的运行方式能够保证火电站与水电站之间的电力补偿影响系数降到最低。同时,智能化的控制技术还可对计算机控制系统的相关功能,如服务器、运算器的性能进行调节,保证数据信号处理效率,让设备的运行得到更为精确的控制。
结语
        任何一种技术的出现,都会伴随相应的利弊。智能技术也不例外,提升水电站运行效率、增加电能生产量的同时也会存在一些技术弊端,需要得到技术人员的重视并通过科学调试与技术改进的方式解决。但是从长远来看,智能技术的应用优势远远大于弊端,所以此项技术的大范围应用已成为大中型水电站发展的一个重要趋势。
参考文献
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