马勃勃
国能陕西水电有限公司 陕西西安 710065
摘要：现阶段，计算机技术的发展带动了智能化技术的发展，如今智能化技术应用的范围也越来越广泛，比如在水电站中应用相应的智能化以及自动化控制技术，可以在很大程度上节省相应的人力、财力、物力，且有利于水电站工作效率的提高，形成对水电站各类工作系统进行有效的监控。然而现阶段世界范围内的智能化水电站建设工作比较成功的屈指可数，因此本文通过分析探讨智能化水电建设的必要性、结构体系和具体实施措施等问题，深入推进我国智能水电站的建设与发展。
关键词：智能化；水电站；技术应用
引言
随着经济的快速发展，水电站作为清洁能源，具有较低的运营成本，在发电行业应用越来越多，同时也能够对水利环境进行有效的改善。作为水电站不可忽视的一个环节，电气设计的好坏与水电站的发电性能之间有很大的关系。
1传统水电站中存在的相关问题
1.1水电站相关设备没有统一的标准
对于大多数建造时间比较早的水电站，相关设备大多数没有使用统一的标准，造成大多数水电站中的大量关键设备都要连接到中央监控系统的相关设备，比如调速器、主变压器保护装置等，由于相关设备的生产厂家不同，设备的通信方式、协议都不一致，这也导致相关工作人员会花费大量的时间和精力，不但降低了水电站机组的运行效率，而且也会影响到相关设备检修的效率。
1.2管理水平相对落后
对于传统的水电站而言，在运行的过程中相关管理方法及技术都相对落后，对相关设备的监控、操作没有实现相应的智能化，整体的智能化水平也相对较低。当水电站运行过程中的发电机出现相应的异常情况时，水电站不能够实现自动报警功能，造成水电站机组运转的安全可靠性降低。
1.3智能化水平相对落后
一般的智能化系统主要作用是实现数据处理、人机展示功能，缺乏对收集到的数据的整理和分析，或者由于具有较大的专业跨度，不能够对智能化系统产生的数据进行及时的分析。相关智能化设备的性能较差，质量也比较差等。
2水电站设备智能化技术特点
在水电站运行过程中，应用电气一次设备智能化技术，有其自身的特点和优势。笔者就此对水电站电气一次设备智能化技术特点进行分析。
2.1电气一次设备的智能化
在整个水电站系统中，电气一次设备发挥着自身重要的作用，有着重要的地位。应用一次设备智能化能够提升水电站监控设备的准确率和效率，能够在一定程度上降低工作人员的工作难度，同时能够对监控的质量进行有效的提升。在具体水电站运行的过程中，水电站智能系统与一次设备的信号和驱动回路进行兼容，从而促进一次设备进行有效的检测和控制。应用电气一次设备还能够促进断路器、互感器以及变压器之间的系统化和一体化，从而对一次设备的工作质量和效率进行有效的提升，同时也能够在一定程度上对二次设备的具体需求进行满足，增加了水电站电力生产总量。
2.2信息化的二次设备
水电站中的一次设备和二次设备一般应用在不同的方面，二次设备一般控制一些关键的设备，对较高负荷电压进行有效的管理控制，一次设备应用的范围则主要是生产、变换以及输送工作。电压控制装置、防误闭锁装置、故障录波装置、运动装置以及测量控制装置是二次设备中比较常见的设备。在应用水电站智能化时，电气二次设备主要是在标准化和模块化的基础上，和相应的水电站系统之间进行有效的网络连接，促进数字信息的进一步发展。电气二次设备和传统设备比较，能够对I/O数量进行最大能力的减少，对具体的工作流程进行简化，提升工作人员工作的便捷性，加强对不同电器设备的控制管理工作。
3水电站智能化的实现效果
本文提出的基于多维信息的水电站智能化系统能够有效提升水电站的自动化水平，同时也能够保障水电站的正常运行和生产安全，智能水电站运行控制总体框架如图1所示。数据标准化处理和应用使得水电站基础数据高度共享、合理存储。数据标准化是智能化系统实现的核心基础，目前很多单位已经建立数据中心，统一设计数据结构和开放接口，在数据标准化方面前进了一大步。而整合各业务系统的数据工作量很大，任务难度也很大，因此推进数据标准化是一个长期的工作。各类业务流程自动化运转使得电站基本实现无人值守。水电站的水文预报、优化调度等业务流程可以在各类气象、水文、电力数据发生更新时自动化运行，自动获取格式化的数据生成预报方案和优化调度结果供用户决策，实现无人值守，提高电站自动化水平。自适应优化调度手段促使电站运行更加经济。水电站智能化系统能够根据优化任务、优化问题的规模、约束条件自适应选择相应的算法，并根据计算结果自动调整优化方向，最大限度提供智能化的决策支持，提高水电站经济运行的水平。目前水电站优化调度模型已经比较完备，实际工作中一般通过调度员经验来设定模型参数，制定调度方案。
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4智能化控制技术在水电站改造中的应用
4.1自动控制水轮发电机组
水电站机组的监控设备能够将监测到的相关数据发送到相应的计算机，这时计算机就会启动设置好的运行程序，对水电站机组的运行情况进行相应的判断，然后再根据相应的逻辑规则进行相应的控制。通常在智能化控制技术下可以实现机组的开、关，发电转调相等功能；能够对水电站的最佳运行机组数进行计算，并进行相应的控制，将相关负荷智能分配到相应的机组设备中，保持水轮发电机的低成本运行；当水电站的机组发生相应的意外情况或者其外部系统发生相应的安全事故，进而导致机组的运行频率降低时，计算机中的预设程序会将备用的机组启动，从而来维持整个水电站系统的稳定运行；相反，当处于汛期的状态使得频率过高时，计算机会根据相关预设程序将一些机组关闭。
4.2监控相关辅助设备的运行状态
在水电站的发电机组中包含一些主要的辅助设备，这些辅助设备的运行状态同样对水电站的稳定生产有着重要的影响。在水电站进行改造的过程中，智能化控制技术在辅助设备的运行中得到了较为广泛的应用。在智能化控制技术下，通过采用“监测设备、控制设备、控制方式”的方法，收集到相关辅助设备的运行数据，并发送到相应的计算机系统中，计算机在接收到相关数据时会根据数据库和相关内容预设规则进行相应的比较，对辅助设备的运行状态进行相应的判断，并对设备的电气参数进行相应的控制。通过对设备中的定子和转子回路进行相应的检测，来判断是否处于正常的状态；对定子绕组的铁芯温度进行检测并做出相应的判断；对水电站机组的润滑度和变速系统、制冷系统等进行检查，判断相关运行状态是否正常；当水电站机组中相关辅助设备出现一些故障时，通过智能化控制系统都能够及时的检测出来，并采取相应的措施进行保护和处理，同时也会将相关故障信息传送给工作人员。
结语
综上所述，随着我国社会经济的快速发展，我国的水电站建设得到了迅速的发展，对水电站进行相应的智能化改造，能够有效节省相应的人力物力，并有效提高工作的效率，对水电站的工作进行有效的监控。同时，智能化控制技术受到越来越多的关注，并在相关设备的改造升级中得到了极大的应用，从而实现水电站的智能管理。
参考文献
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