胡金坤、谢飞
金安桥水电站有限公
摘要：智能水电厂主设备状态监测与状态检修工作的开展是增强各个设备在线检测精准度的重要保障。文章结合社会发展对水电厂运行提出的要求从体系架构综合评估、机组振摆保护技术、设备状态检修等方面具体分析如何加强对智能水电厂主要设备运行状态的监测和检修，旨在能够更好的促进水电厂运行发展。
关键词：智能水电厂；主要设备；运行状态；监测；状态检修
伴随科学技术、新能源技术、分布式能源的深入发展，智能电网成为当前电力系统运行发展的重要方向，智能电网的快速发展使其在输配电、变电、配电领域发展形成了一定的规模。水电厂作为智能电网发电侧的重要组成，也是未来水利水电自动化技术应用发展的重要方向。智能水电厂发展建设的主要目标是通过一系列智能化的改造来提升整个电厂的生产管理水平，确保所有设备都处于一种安全运行的状态，在最大限度上提升整个水电厂的经济效益。
一、智能水电厂基本情况概述
（一）内涵
智能水电厂是在计算机高速通信网络技术上通过应用先进测量技术、传感技术、完善设备制造技术、先进测控方式、先进决策系统来将水电站的运行状态进行监督控制，并在水电厂运行的过程中优化调度管理，将水电厂的监测、控制、调度、生产、决策等单元整合到一个综合的智能化体系中，从而为水电厂的运行发展提供全方位的安全防御措施，提升水电厂资源的利用水平。
（二）特征
第一，标准化的信息。智能水电厂数据信息建模采取了电力自动化系统结构，能够面对管理对象进行统一建模，并为服务管理提供特定的服务。第二，一体化的系统。智能水电厂在运行的过程中拥有统一的信息平台，在这个信息平台上会整合电力企业发展的各类信息，并实现对智能化系统平台信息的有效存储、管理和调控，从而能够为智能水电厂的长远运行提供重要的服务支持。第三， 智能化的决策。智能化水电厂建设会涉及到辅助决策系统、数据信息挖掘系统，通过利用这些系统能够为水电站的运行管理提供有效的支持。
二、智能水电厂的体系结构
智能水电厂的体系结构如图一所示，根据图一发现整个水电厂的运营体系会将水电厂的运行状态信息整合汇总到智能化数据应用平台上，与此同时将这些数据信息和集控中心连接在一起，最终打造出以集控中心为核心、光纤传输网络为架构、以基础数据信息应用平台为载体的服务性能良好的智能化分布结构。基于智能技术的水电站运行系统还能够和火电厂、风电场、太阳能发电等能源系统协调配合，由此优化整个电网的调度管理。
图一：智能水电厂的体系结构
三、智能水电厂主设备状态检修技术
（一）设备组成
智能水电厂状态监测一般由水轮发电机机组状态监测系统、变电设备在线监测设备组成，通过对机组状态的监测、设备状态参数测量能够实现对水轮发电机组、变电主设备的零部件的运行状态进行在线监测、预警分析、专项分析、辅助判断管理。整个智能水电厂系统的运行管理一般由传感器、状态监测采集分析单元、上机单元设备共同组成。
智能水电厂设备状态监测软硬件一般都会处于安全区域，整个系统由于处于单元层机组状态监测数据采集单元、变电设备状态监测单元、厂站层在线监测软件共同组成。在整个系统中各个现地状态监测单元采取的仍然是传统意义上的I/O电缆和传感器连接在一起，在将以上系统连接之后来通过厂站层MMS网来将信息上传到安全区域，实施一体化的管理。
机组状态监测单元一般会采用振动、摆度、压力脉动、空气间隙、定子局放等监测量的信号，对于安全区域范围内已经安装好的机组振动、摆度传感器信号可以采用由振摆保护单元的传感器原始信号缓冲输出，也可以应用专门的信号隔离放大器来获得信号，而不局限在使用单一的配置来获取和处理信号。
（二）软件应用架构
和传统意义上的水电厂机组、变电设备状态监测上位机软硬件器械相比，智能水电厂设备状态在线监测上位机处于厂站层二级安全区域的监控平台上，由专门人员进行统一安排。厂站层状态在线监测分析软件是一体化管控平台上的一个功能分区，在这个功能分区上对软硬件进行统一部署。部署在一体化平台的状态在线监测分析软件是整合各个专业知识的高级应用软件，软件的基础应用和基础服务由平台统一提供，不同前端监测单元所采集的数据信息在一体化平台上被加工和处理。
（三）软件功能要求
智能水电厂设备在线监测分析应用软件在使用的时候需要对水电厂设备的运行状态、过程量参数和工作参数进行实时性的监测分析，在实时性的监测分析之后对数据信息进行保存、管理，从而帮助相关人员更为清晰的描述机组设备的运行情况，机组设备运行情况的展示形式包含图形、曲线、表格、文字。
（四）污水池巡检机器人
机器人驱动机构、动力机控制舱和传感器收放组件均安装在U型机架上，动力机控制舱通过导线控制连接机器人驱动机构，动力机控制舱与机器人驱动机构的连接对机器人驱动机构的驱动进行控制，动力机控制舱通过导线控制连接传感器收放组件，动力机控制舱与传感器收放组件的连接对传感器收放组件的收放动作进行控制对水质进行检测。
（五）手机遥控监测
遥控器是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。手机作为远程监督控制端，向GSM通信模块写入短信指令，模块将接收到的指令传送到PLC，PLC根据指令执行程序，通过输出模块来控制设备。指令在执行之后PLC通过输入模块来收集整理设备工作状态信息，并将这些信息执行程序传送给GSM模块，GSM模块将收集整理的信号发送到手机。手机远程监控装置能够对水厂水泵站进行远程控制，解决因为时间、空间所带来的抽水泵分布广泛、间隔距离长等问题，且能够节省通信布线费用，降低管理成本，在不出门的情况下实现对远方水泵站的控制。
结束语
综上所述，智能水电厂设备在线监测和状态检修技术是确保智能水电厂长远、稳定运行发展的重要关键，为了能够为水电站的稳定运行提供支持需要相关人员立足智能水电厂的运行实际情况来打造系统平台，整个数据信息，通过实现对跨区域机组振摆的保护、设备状态监测、设备运行检修来打造一个一体化、统一化、完善化的智能水电厂设备故障状态检修和管理机制，通过对发电机、水轮机、变压器、断路器设备的统一管理来更好的整合各类信息，为水电厂的长远、稳定运行提供重要数据参考支持。
【参考文献】
[1]段进祥. 智能水电厂主设备状态监测与状态检修技术研究[J]. 科技创新导报, 2019, 016(017):173-174.
[2]潘伟峰, 孙尔军, 朱传古. 智能水电厂主设备状态监测与状态检修技术浅析[J]. 水电与抽水蓄能, 2017, 3(003):29-34.
[3]潘伟峰, 孙尔军, 朱传古. 智能水电厂主设备状态监测与状态检修技术浅析[J]. 水电自动化与大坝监测, 2017, 003(003):29-34,83.