刘文龙
国网新源丰满发电厂 吉林 吉林 132108
摘要:水力发电作为较清洁的发电形式之一,在提倡可持续发展的今天,广泛受到国家与社会的重视,水电厂的电气自动化取得一定成效。但随着我国的用电量持续提高,水力发电的自动化水平还要进一步提高。智能技术在水电厂电气自动化中的应用有利于推进其更好地发展。鉴于此，文章简要围绕智能技术的水电厂电气自动化控制方法方面展开论述。
关键词:智能技术;水电厂;电气自动化
1电气自动化驱动智能处理
智能技术相对于传统的电气自动化控制器在电气稳定性方面具备极大的理论优势,在实际应用过程中也能够弥补传统自动化设备存在的一些缺陷。如果水电厂的控制智能系统需要控制的对象较多,现有的自动化控制设备就很难对其施行有效的控制,对水电厂的整条电气生产体系也会产生不利影响。因此将智能技术应用在水电厂电气自动化控制体系中,能够实现对电气自动化工程的稳定控制。在主控元件与电路管道的过程中,还可以建设一个能够精准跟随主控系统实现预期目标的控制系统,作为提升水电厂电气自动化控制稳定性的反馈机制,即为伺服系统。直接通过智能技术与主机交流的驱动服务器最主要的特点就是能够精确快速地与驱动器变频系统交流,构成交流励磁伺服电机系统。将交流电外部的驱动器电流环与位置环进行对比分析,以此设计出新的更准确的控制算法,从而实现更加精准的水电厂电气自动化控制。在此过程中,可以得到电气自动化驱动的运行速度曲线。在实现智能技术在水电厂电气自动化控制的过程中,通过仪表运行速度的下降幅度与电气自动化控制稳定性的响应时间，通过智能技术调整水电厂中的电气工程运行频率,提高自动化控制的整体稳定性。
2智能技术在水电厂电气自动化中具体应用概述
2.1专家控制智能技术
专家控制智能技术是较传统的控制技术。其实践操作部分由传统的模拟形式逐渐转变为数字形式。但传统控制技术的基本结构并未出现实质性的变化,仍利用机器的单独控制来实现系统的整体反馈,同时机制未发生变化,仍是以准确执行控制制度为主。而专家系统主要作用于非结构化造成的相关问题,在处理定性、启发等相关信息有良好效果,从某个角度来看,是专家系统与自动控制两种技术向结合的产物。
2.2模糊控制智能技术
模糊控制智能技术来源于模糊集合理论,主要应用于描述控制规则。将人工操作系统的经验用相对模糊的方式表达并传递出来,运用模糊推理的方式,使复杂的对象能够在一定范围内控制。另外,该控制对被控模型没有过强的依赖性,该控制能够为随机系统或不确定系统创造较好的控制环境。而模糊微处理芯片装置的开发与应用,为模糊控制智能技术提供了实践与发展的新途径。从水电机组的角度看,模糊控制智能技术也是一种相对有效的解决手段。
2.3神经网络智能技术
神经网络是一种既与数值计算相关联,又与符号推理有联系的数学应用工具,其应用只需要将一个信息输入进去,便能得到相应的输出信息,但对两者之间的数学联系并不明确,是神经网络智能技术所具备的另一功能,即非线性映射。其在职能控制应用中所具备的优势在于:能够借助具体实例进行学习,为信息处理开辟全新的道路;显现出巨大的发展潜力;非线性映射能够解决较复杂的控制问题。
3水电厂自动化控制系统的应用要点
3.1确定总体设计框架
(1)站控层
对系统进行设计时,优化站控层内容属于较为重要的工作内容。在实际应用中,无须更换原有站控层设备,在系统中增加一体化数据平台,利用IP/TCP协议将已有数据直接牵引到一体化平台中,再对数据进行集中存储和展示。
在平台应用中可推行部分高级应用,常见应用内容包括系统联动报表、系统决策要求、综合数据汇总表格等。在一体化数据平台部署处理的过程中,会对其进行分开布置,设置不同的安全区域对系统运行状态进行保护,同步系统运行过程中的相关信息,提升系统运行过程的安全性。
(2)间隔层
进行系统设计时,需要合理设置间隔层,在不同自动化系统中设置子系统过程中,需要建立单独运行的信息交互通道,依托现有协议完成数据信息的上传、接收。在间隔层的设置过程中,需要依托相互间关联性对其进行分类,将相应数据对应到系统中,使其可成为单独的管理模块。在一体化平台下达控制命令后,应将其直接转发到相关单元,由对应单元完成指定操作,已有的模块结构在设置过程中,其建立的通信体系保持不变的状态,不断提高间隔层运行状态的稳定性。
(3)过程层
基于现有的运行管理经验,水电厂自动化系统的应用基础可在电缆节点的基础条件下,使用可靠的通信方式完成数据采集,采集数据可通过通信工程传输到间隔层、站控层,辅助系统进行下一步应用决策。在传统自动化控制系统中,缺少动态监控、状态监控,使用的智能化仪表存在滞后性。在对过程层进行设计过程中,应从开关层开始设计,更深层次的设备暂时不进行调整,或对整体系统进行一次性更换,确保过程层设计过程的合规性。
(4)系统层
在水电厂自动化系统设计过程中,应注意系统层的设计处理。①对系统模块进行分类,可将其划分为若干个应用模块,如信息采集系统、传输系统、反馈系统等,每类系统可借助通信工程进行关联,确保共享信息的传输速度。②系统层中需要增加云存储平台,对系统运行参数进行云平台存储,也可建立紧凑型数据平台。在该平台的应用过程中,可将已经划分好的应用系统作为独立运行单位,并对单元模块进行梳理分析,不断提升系统运行期间的可靠性。
3.2数据对象化处理
水电厂自动化系统在运行过程中,一次生产设备数量较多,且各类自动化系统在应用期间,应用的表述方式存在较多的差异性,若未对相关数据内容进行统一整理,其他系统将无法共享该系统数据,降低了信息的共享性。在系统设计过程中,需要对此类情况进行调整,建立特定系统,完成数据信息的转换处理。使用建模技术时,可采用对象化应用模式,对现有数据信息进行描述,并将其与物理量、标度进行转换处理,简化了数据维护管理过程,有效解决了数据无法互通的问题,提升数据本身的共享价值。在系统设计过程中,需要建立特定的信息管理模型,提高系统应用过程的流畅性。
3.3优化数据交互内容
完成数据对象化处理后,自动化系统在工作过程中,可保证系统间信息的有序交互,同时利用建立的标准协议,完成数据信息的有效交流。
在设计中使用较多的标准化协议为IEC61850协议,此类协议在应用中需要搭配相应的IED设备,此类设备在水电厂中并未进行采购,需要做好系统过渡处理。在具体的设计处理中,需要对现有设备运行情况进行数字化处理,并合理调整系统的传输线路,使其可处于较稳定的传输状态,网络通信接口适合选择智能设备,此类设备的接口兼容性较强,可有效满足系统的应用要求。除此之外,设备运行过程需要拓宽到现场作业领域,逐渐实现全过程自动化管控,提升通信过程的标准化。
5结束语
随着我国经济社会的发展与用电量的持续提高,实现水电厂全面自动化已成为水电厂未来发展方向,智能技术是当前实现水电厂全面自动化的主要途径,合理应用专家控制、模糊控制及神经网络控制等先进智能技术,有利于推进我国的水电厂自动化全面发展。
参考文献
[1]王鑫.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].电工材料,2021（01）:75-76.
[2]张瑞雪,任亚丹.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用策略研究[J].四川水泥,2021（01）:59-60.
[3]张金磊.泵站电气自动化控制中智能化技术的发展及应用[J].工程建设与设计,2020（24）:246-247.