小型水電站智能化控制技術

程健雄

摘要：該文根據以往工作經驗，對水電站智能化技術的要點進行總結，并從區域方面、設備方面、監控方面、網絡方面、生產質量五大方向，論述了小型水電站智能化控制技術的具體應用形式，希望對相關工作起到一定的幫助作用。

關鍵詞：小型水電站；智能化控制技術；區域方面

中圖分類號：TV74 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0007—02

0引言

在水利發電的作用下，單一的電能生產模式得到了轉變，同時實現了對自然界水資源的科學化分配，為社會供電體制的完善創造了有利條件。在以往發展過程中，我國提高了在火力發電方面的重視程度，但該類發電模式對資源消耗極為嚴重，影響了電力企業的經濟效益。整體來看，小型水電站是最早使用的水發電模式，無論是任何類型的水電站，智能化控制方式的推廣顯得格外重要。

1水電站智能化技術的實施要點

如表1所示，水電站的類型有很多，這主要是由于社會對電能資源需求量的日漸提升所導致的，如果單純依靠傳統小型水電站的操作模式，很難滿足社會各個行業的發展需求。因此，現代化水電站工程建設顯得尤為重要。相關工作人員應該做好水電站的改造工作，將小型水電站的改造價值體現出來，從而降低各項工作的操作難度。

1.1控制技術

隨著數字技術的發展，很多數字軟件開始與水電站控制系統相融合，實現了數據的自動化處理，降低了相關工作的操作難度。在具體水電站作業中，智能控制可以根據不同設備中的數據編碼，將控制指令自動生成，并確保其安全，之后利用微控制器內部指令的輸入指揮設備運行。另外，除了上述功能之外，智能控制器具有很強的安全模擬屬性，使發電過程中的風險系數大幅降低。

1.2通信技術

在水電站組成上，主要包括水工建筑和機電系統兩大部分，如何對二者進行有效協調是水電站改造過程中需要重點考慮的問題。現階段，人們利用無線通信網絡建立起新形式的傳輸平臺，為水工建筑和機電設備調度帶來了宏觀性指導，使水電站控制模式得到持續性優化。例如，在小型水電指揮中心構建過程中，可以引入發電控制網絡，最終實現無線網遠程控制機組運行。

1.3服務技術

智能控制不僅適用于計算機數據處理，還能對各種機械設備信號進行收集和操作，降低數據檢查、審核等工作難度。另外，人們還可以利用智能控制技術，建立起分析程序的具體執行流程，確定出最佳的執行方案，最終對數字語言進行自動調度。例如，在計算機二維碼掃描等方式的應用過程中，可以通過人工智能化判斷來確定整個機組的安全性和準確性。

2具體應用形式

2.1區域方面

智能控制系統可以參照水電站結構中的具體布局，對區域化控制方案進行有效實施，從局部角度出發，確保水電站生產流程的智能化發展。在此過程中，水電站廠房中的樞紐建筑物顯得尤為重要，這其中包括主廠房、副廠房、高壓開關站以及尾水渠等。因此，在智能區域調度過程中，工作人員可以從建筑、廠區等分開始析，之后與各種類型的發電工藝相結合，做到水電操作流程和電能產出工藝的全面性控制。

2.2設備方面

將水能轉變成電能的機電設備被稱為水電站動力設備，這也是小型水電站在改造過程中的主要內容，更是智能技術服務的主要范疇。從小水電站運行過程來看，常用的發電機組為水輪機發電機組，在配合調速器、油壓裝置等為常規水電站建設創造了有利條件，提升了整個機組設備運行的穩定性。例如，水電站抽水蓄能過程中涉及到的動力設備為水泵水輪機和水輪發電電動機，再配合抽水蓄能機組以及其他附屬設備，整個設備動作的失誤率將會大大降低。另外，在設備運行過程中，需要做好數據采集和處理工作，尤其是對響應控制方面的數據進行有效采集，在必要時還要進行變換和預處理操作，將數據以固定格式存儲到數據庫中，這其中主要包括的數據有模擬量、開光量、相關量等。

2.3監控方面

除了日常使用的水輪發電機以及附屬設備之外，小型水電站還涉及到電壓配電設備、變壓器以及各種監控設備的使用。在具體工作過程中，機械以及電氣設備很容易受到外界因素的干擾，最終導致各種故障問題的形成，如果不能及時進行檢修操作，便會導致更多危害出現。由于智能控制網絡的不斷改進，水電站監控系統的功能變得日益完善，可以做到相關信息的及時收錄和存儲，而此時大容量控制器的作用也不容被忽視，最終的信息結果能夠為相關工作人員提供參考。例如，在小型水電站水位超標后，監控器便會發出相應的報警信息，提醒值班人員對該種故障進行處理。另外，在小型水電站智能化監控技術實施過程中，需要對運行過程進行全面監控，一旦發現異常工況、緊急工況等，監控系統可以按照事先設定好的職責對監視等級進行確認，并對監控內容進行合理修改。

2.4生產質量

小型水電站發電應該以電能質量保持為發展重點，從而對經濟發展需求進行滿足。一般來說，在洪水爆發期間內，應該對水量進行充分應用之后與智能網調度作用相結合，促使全部機組投入到運行工作之中，為電力系統的有效運行提供基礎條件。例如，在小型水電站供水運行上，應盡量提升對水頭的利用效果，促使其承擔電力系統腰荷及尖峰負荷，然后利用可調出力，發揮出整個系統的調頻及調峰作用。而在生產質量檢修過程中，主要的檢修內容包括水電站整體的正常運行、異常運行以及經濟運行等情況。想要確保水電站的正常運行，變電站的檢修工作開展顯得尤為重要。相關工作人員需要在原有基礎上做好機組之間負荷的分配工作，用最少的水發出更多的電。另外，在負荷一定情況下，人們還要做好開機臺數的合理選擇，從而實現控制機組的高效率運行。

3結束語

綜上所述，在小型水電站發展過程中，憑借其投資少、效益高等特點，在各個水利系統之中得到了建設，從而滿足了地方小額用電需求。隨著相關技術的不斷發展，智能化是小型水電站未來主要的發展方向，在智能控制基礎的配合下，大幅度降低了人工控制機電設備的難度。因此，水電站應該以智能化改造和生產要求為主，對個性化的發電調度方案進行擬定。