王朋
国家能源集团贵州电力有限公司红枫水力发电厂 贵州省 清镇市 551400
摘要：当前我国发电企业高度重视环境保护工作开展，而火力发电模式下存在一定环境污染问题。如今我国面临资源日益紧缺局面，需要积极利用清洁能源发电，其中水力发电就是一种可以持续发电的形式，并且发电期间不会带来环境污染问题。新时期智能化技术用于水力发电工程当中显著提升了发电效率，满足了工业生产和群众生活用电需求。本文从智能化水力发电优势入手，讨论水力发电智能化存在问题，阐述水力发电智能化技术的利用，最后提出如何推动水力发电智能化发展，希望进一步提升水力发电水平，促进社会健康发展。
关键词：水力发电；智能化；现状；发展
尽管我国采取水力发电形式时间较长，但是在智能化技术利用方面时间较短，相关技术不够成熟，目前主要成果在于实现远程监控和无人值班，并且利用微机监控系统进行了旧式水电厂改造，需要继续研究如何在水力发电中利用智能化技术，进而提升发电效率，以下对相关内容进行分析。
一、智能化水力发电优势
一方面，可以保证发电设备安全。利用水力发电智能化设备和技术能够减少设备运行中的不确定性因素，并且能够迅速分析系统运行情况，全面提升设备运行安全性；另一方面，能够节约项目管理成本。利用水力智能发电技术可以减少人力支出，避免由于人为操作失误影响设备正常运转。当前水力发电站普遍建立在河道周边，潮湿的气候会对工作人员操作产生一定影响，并且以往依赖于技术人员进行设备现场检查和维修，费时费力。新时期利用智能化系统可以有效减少自然环境带来的不利影响，能够监测分析设备运转情况，并且代替人力进行部分设备维修工作，有效降低工作强度，推动水力发电站的健康发展[1]。
二、水力发电智能化发展现状和存在问题
上世纪90年代初，隔河岩电厂首次利用全危机监控系统标志我国水电智能化起步。当前水电站无人值班模式得到了逐渐推广，其中微机监控系统涵盖机组运行状态监测、水库防洪监测、大坝安全监测等内容，但系统整体发展不平衡。目前的研究成果体现在集成化智能化元件的利用，比如在水电厂中应用水力控制阀、集成制动阀组、智能电动阀门以及全智能滤水器，并且常规仪表广泛使用的模拟信号通信标准已被可编程逻辑控制器模式取代。尽管如此，在水利工程建设过程中依然存在不同的设备故障问题，比如设备控制问题、电气故障问题以及信号传输问题。具体说来：
（一）电气故障问题
故障发生后需要分析时间、空间因素，然后根据需求控制电量。在电气设备加载过程中必须高度重视电气装置的布局，然而实际工作中操作人员可能出现电气装置安装错误或者设备电压不匹配，该情况下使用设备容易导致运行期间出现故障[2]。
（二）设备控制问题
该问题在水力发电系统中较为常见，电气控制设备能够对整个水电站控制，如果电气系统结构层次不合理会导致系统分配电能异常，降低整个水力发电工作效率，所以水力发电期间必须密切观察电气控制系统运行情况。
（三）信号传输问题
该问题出现的主要原因在于设备传递数据受到环境干扰，导致信号接收不连续或者数据错误影响设备精确性，对接收信号的指令信息执行效果差，降低通信效率，甚至导致发电控制系统瘫痪。
（四）人员配备问题
操作人员在设备操作期间必须明确系统运行情况，然而部分操作人员专业能力不足，加之软硬件长期运行会出现故障问题，需要采取技术性措施解决。然而很多小问题未能及时发现，逐渐造成系统运行受到严重影响。
三、水力发电智能化技术的利用
（一）在设备控制方面的利用
在智能化水力发电技术中，计算机可以对水电站全方位监测，操作人员可用软件连接手机或者电脑进行实时监测，获取水力发电设备的运转信息以及高清图像，之后通过软件转化为具体数据，便于操作人员调试设备，使其处于高效运行状态。通过水力发电自主监测体系可以结合设备人员实现优化配置，提升系统运行效率[3]。
（二）在水文信息自动监控中的利用
为了获取水力发电系统水库数据信息，可利用自主监控系统中的多相位传感器分析水库水位、水速，然后利用传感器收集的电信号发送到控制中心，在中央处理器接收数据信息后再次分析，还能够对存储的数据分析和获取。此外，利用自主监控系统能够监测水位，比如夏季我国河流水位普遍上涨，利用自主水位监测系统可以大程度减少洪灾造成的经济损失。
（三）在实时信息自动监控中的利用
新时期大力推广智能化技术的过程中，水力发电厂要积极利用监控系统，操作人员需要提升相关仪器装置的自检效率，不论哪个仪器出现故障都可以根据报错代码数据分析，这一过程主要通过监控控制决策中心和错误代码的对比，确定设备是否处于正常运行状态。
四、如何推动水力发电智能化发展
水力发电设备集成化改进工作需要推动操控智能保养的整合，在智能水力发电期间，集成主要包括信息集成和目标集成，其中信息集成将全部信息综合为信息体系，确保信息的操作性、互换性和统一性，有效解决信息冲突。目标集成把成本控制收益划分为一个整体目标，有利于降低成本风险，获取更大的建设效益。
（一）更替传统设备
完成水力发电智能化设备的更替有利于企业优化发电体系和子部件的精确度，为了用于发电过程需要做好以下三方面工作：其一，用智能化操作代替人工操作；其二，促进整个系统智能化决策；其三，对设备进行智能化监控，最终形成智能化体系。
（二）分配设备人员
为了让智能化发电系统科学布局、各尽其能，需要做好人员的合理分配。在合理布局过程中以自动化布局和智能布局为主，确保系统信息共享，以此促进智能化水电发电体系的正常运转，为水电站带来更大效益。
（三）转换设备运行模式
利用智能化技术促进水力发电站从禁锢型向开放型转变，让整个系统结合市场需求提供高性价比产品和设备。此外，在智能化水力发电站运行过程中加强电子产品的利用，及时更新软件功能，进而延长设备使用年限[4]。
五、水力发电智能化发展趋势
（一）基础自动化元件智能化
当前自动化元件日益复杂，所以在水电厂中需要适应更强的智能化元件，全面提升防潮性能和防磁场干扰能力。在水电厂智能化元件发展中，一方面是智能传感器、集成智能仪表的开发；另一方面是故障诊断现场状态监测。
（二）集中式微机监控系统
今后需要把水电厂自动化元件打造成为集监控、保护、调节、数据采集一体的集中式装置，可以在光纤状态下进行采集数据的传输。今后集中式微机监控系统发展趋势为体积更小、功能更加集中。
结束语：
综上所述，尽管当前我国水电厂不断加快智能化发展进程，但是在实际利用方面还有很大提升空间，不论是企业发展还是国家能源战略层面都需要加大资金投入力度，重视技术研发，积极利用信息化、自动化和智能化技术，全面提升智能化水力发电系统的稳定性和安全性。
参考文献：
[1]刘永珺，马月姣，陶卿. 水力发电智能化现状及发展策略研究[J]. 无线互联科技，2020，17(18):175-176.
[2]侯宇晖. 智能化水力发电厂机械设备检修及维护探析[J]. 智能城市，2020，6(12):232-233.
[3]蔡定团. 大数据时代水利工程智能化管理实践探索[J]. 商品与质量，2020，12(28):54.
[4]乔磊，刘常青，施卓昕. 智能化泵井在城中村内涝中的应用[J]. 云南水力发电，2020，36(9):13-15.