智能控制在水轮机进水阀控制上的应用

发表时间:2021/8/20   来源:《中国电业》2021年12期   作者:朱秋红
[导读] 蓄能灌式进水液动蝶阀在水电站中起到了十分重要的辅助作用,是关键的辅机之一,
        朱秋红
        哈尔滨电机厂有限责任公司
        【摘要】蓄能灌式进水液动蝶阀在水电站中起到了十分重要的辅助作用,是关键的辅机之一,因此在运行的过程中一定要保证其可靠性,实现水轮机的智能化,顺应自动控制的发展需求。为了提高提高水电站的智能化,本文主要针对现代控制理念和控制技术进行了详细的阐述,并对智能控制在水轮机进水阀控制上的应用加以分析,希望本文的相关讨论可以有效提高电站的运行效率。
        【关键词】进水阀;智能控制;专家系统;远程控制和远程技术服务; PLC        
        水轮机的形式分为三种分别是蓄能灌式进水阀、钟垂式进水阀以及电动阀,本文则主要是针对蓄能灌式进水阀的相关内容进行阐述。水轮机进水阀的安装位置一般都在水轮发电机组的蜗壳位置,水轮机安装在这个位置可以起到两个作用分别如下:一是水轮机组在进行检修时进行关闭后对上游水进行截断;二是机组出现事故时,如果导叶出现了失灵的情况会导致机组过速,而为了避免这种情况发生,动水会紧急关闭,这两种情况都对阀门动作提出了较高的要求,不可以有任何失误的动作,一旦失误就会给整个电站带来安全问题。最后是发电机组待机或者是处于检修期间,必须要按时完成工作暴增发电站的综合效益。这就要求必须要保证水轮机进水阀的可靠性,提高设备维护的及时性和有效性。
        1自动控制代替人工工作
        在电站的工作过程中,为了保证水轮机工作的安全性,使得电站工作可以顺利展开,会在工作现场安排相应的工作人员在工作现场进行值班值守,而随着自动化技术的发展,如今的电站围绕“无人值班、少人值守”的工作理念进行展开。水轮机进水阀自动控制系统也应当围绕该工作理念进行展开,阀门的生产厂家可以在对水轮机进水阀自动控制系统进行生产时尽量对先进的自动控制理念和控制技术进行应用,从而确保产品性能,提高电站运行过程的安全性,同时也使得电站的发电效益能够得到保障。
        2自动控制技术的发展趋势
        对自动控制进行解释,具体是指机器或者装置的具体运行都是按照规定程度得控制或者自动操作的。因为实现了自动操作和控制因此对人工的需求就自动减弱,只需要少数人或者是不需要人工就可以实现运行。当电站监控系统做出了开阀指令,在已经设定好的流程动作作用下进水阀会完成以下动作:开旁开阀、蜗壳充水、对液压锁定进行解除、开主阀、对旁通阀进行管壁。自动控制技术的发展情况主要是根据自动化控制中自动化元件的技术以及控制对象对具体的控制需求来实现发展,从开始的发展情况到现在的发展情况可以具体列为开环控制、反馈控制、最优控制、随机控制再到最后的智能控制阶段,每一个发展阶段所具有的复杂性是各不相同的,具体内容见图1。
        
        自动控制系统的发展是与自动控制技术的发展相适应的,它经历了如下发展过程,如图2所示。
        
        
        3智能控制系统
        ‘智能”到目前为止还没有一个明确的定义,但从工业控制的角度来说,“智能”可分为“人工智能”和“拟人智能”。就是人们通过视觉、听觉、触觉、味觉等各种自然传感机制来获取信息,并对这些信息进行分析判断,指导人的行为。“人工智能”和“拟人智能”就是将人的思维、逻辑推理和判断能力模拟应用在控制上。
        智能控制系统是建立在智能控制技术发展的基础上的。专家控制系统是智能控制系统的一种形式,是一个应用专家系统技术的控制系统,其核心就是应用人工智能技术和计算机技术,进水阀专家控制系统依据智能控制的理念,根据对进水阀在不同工况下的运行状况的长期跟踪,并对设备运行中出现的问题和现象进行总结。
        4.1进水阀智能控制系统的构成
        进水阀控制系统以PLC(可编程控制器)为核.心,将原来的继电器控制逻辑由PLC程序代替,使控制系统的接线大量减少,从而减少了故障点的数量,使控制系统的可靠性大大提高。另外,控制系统设置了人机触摸界面,将阀门和液压系统的大量信息可视化。控制系统还设有用于远程控制和技术服务的功能,如图3所示。
        
        4.2进水阀智能控制系统要解决的问题
        (1)远程控制和远程技术服务水电站大多建在偏远的山沟,那里的自然环境比较恶劣。因此,用户为了提高电站工作人员的积极性和从员工人身安全考虑,把中控室建在电站附近的城镇或者是生活、交通较为方便的地方。
        (2)液压系统的保压性能是通过系统压力由额定上限到额定下限之间时间长短来衡量的,这段时间内油泵是不会起动的。也就是说,油泵电机在单位时间内起动的间隔时间与系统保乐性能是有关系的。系统压力从上限到下限所需时间越长,系统的保压性能越好,反之,则越差。
        5结束语
        综上所述,如今随着智能控制技术的不断发展,如今该技术被十分广泛的应用在实际的控制工作当中,尤其是在蓄能罐式水轮机进水液动蝶阀控制系统更是得到了有效应用。在阀门控制系统中主要对网络技术和公共电话线路进行了应用,为该控制系统能够更加高效高质的被应用在水轮机中,特别的建立了专家系统,当电站运行过程中出现了问题时,远程下就可以对问题进行有效的解决,很大程度上对检修和维护的周期做出了保障,提高了电站的发电效益,因此对水轮进水阀控制系统进行深入研究是十分有意义的。
        
        参考文献
        [1] 吴友林. 智能控制在水轮机进水阀控制上的应用[J]. 电气传动自动化, 2010, 32(002):52-56.
        [2] 王洪运, 陈森, 李志敏. 一控多台水轮机进水球阀液压站:, CN201747512U[P].
        [3] 王洪运, 吴友林, 张颜良,等. 蓄电式水轮机进水电动蝶阀:, CN201209672Y[P]. 2009.
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