水電站智能化改造的技術探究

王鑫　高鑫杰

摘? ?要：隨著我國計算機信息技術創新發展水平的不斷提高，電力系統的應用發展實現了智能化，并在水力發電廠得到了廣泛應用，為其實際供電的安全性和穩定性提供了根本保障。

關鍵詞：水力發電站;智能化改造;技術改造

近年來，隨著水電站智能化改造需求的日益提升，水電智能化改造技術存在的弊端不斷凸顯，甚至已經威脅到了電力系統的安全、穩定運行，不僅直接影響水電站的經濟效益，還影響電力供應過程的安全性和可靠性。因此，企業在對水電站進行智能化改造時，要加大運行的自動化程度，減少相關發電設備存在的安全隱患，及時排除其中存在的故障問題，維持水電站的持續性供電，保證電力用戶的正常使用。

1? ? 傳統水電站中存在的問題

1.1? 系統缺少標準性和規范性

傳統水電站二次系統之間進行數據信息交換的通信接口和通信協議，缺少統一的標準和規范，大部分二次系統采用大量的現場總線進行數據信息的通信，這不僅降低了數據信息交換的效率，且無法實現數據信息在水電站范圍內的共享。此外，這種數據通信方式也會導致二次系統之間無法進行互動，造成了“信息孤島”問題，阻礙了水電站內自動化系統采集到的基礎數據向高層次的傳遞，不利于共享不同層次之間的數據信息。

1.2? 基礎信息采集方式的問題

傳統水電站運行中自動化系統獲取基礎信息，主要是通過敷設大量的電纜進行信息采集。這種基礎信息采集方式需要在水電站內部敷設大量的電纜，不僅使得內部線路連接復雜，還嚴重影響了水電站運行的可靠性和安全性。同時，這種在水電站內部敷設大量電纜的方式，其采集信息過程會受到嚴重的電磁干擾影響，導致水電站內部的設備經常出現二次運行異常的問題。

1.3? 監控系統具有明顯局限性

在傳統的水電站設計工作中，計算機監控系統占有重要地位，其具有諸多高級層次的應用功能，如事故分析、設備在線診斷、自動發電控制、安全運行管理、經濟效益優化等功能。再加上計算機監控系統具有明顯的局限性，不僅無法實現不同系統之間的信息共享，還導致上述高級應用功能的綜合分析無法體現出全面性特點，嚴重降低了水力發電站運行過程中設備系統的安全性和穩定性。

2? ? 水電站智能化改造的基本原則

2.1? 基礎環節

在對水電站進行智能化改造時，所采用的信息收集方式需要向全面化、網絡化、數字化的新方向進行改造，促使其能夠為水電站上層的分析、控制以及管理功能提供具有全面化特點的基礎信息數據。

2.2? 重要條件

為了能夠保證智能化水電站中高級應用功能的實現，如智能化決策功能、綜合化分析功能等，需要再對其進行技術改造，針對水電站內部系統結構設立標準通信，保證內部數據信息完全共享。

2.3? 核心內容

對水電站智能化技術改造工作而言，其改造的主要結構內容是計算機監控系統，將傳統系統中的中控室集控模式轉變為具有集成化和一體化特點的全廠智能化控制中心，構建成綜合的數據共享平臺和智能管理系統。

3? ? 水電站智能化改造的技術方案

3.1? 控制系統智能化技術改造方案

在水電站智能化改造過程中，具有智能化特點的控制系統是水電站結構中的中樞控制結構。具體而言，是在數據信息共享平臺和綜合化的智能決策管理系統的基礎上，建立智能化控制系統，該系統能夠為水電站的運行管理提供具有科學化和智能化特點的管理模式，保證水電站運行過程的安全節能。其中，根據IEC61850標準所建立的水電站智能化數據信息平臺，具有規范的數據訪問接口，能夠對關系數據庫和文件數據庫提供統一的管理。水電站內部的功能組件之間是彼此獨立的，并通過少量的光纜連接形式，來實現數據信號的采集和傳輸，不僅可以有效節約能源和資源，還能夠降低水電站運行過程中的經濟成本投入，保證水電站的正常發電。

3.2? 監控系統智能化技術改造方案

構建具有智能化特點的在線監測系統，其建設水平直接決定了水電站智能化改造能否實現。水電站在線監測系統內容涵蓋了諸多方面，如設備能否實現自動化和實時化的報警、設備能夠實現安全性和可靠性的評估等。智能化監控系統的建設作為水電站智能化改造中的重要結構，對水電站內部的各項設備設施是否能夠正常運行進行實時的監測。將水電站智能化在線監測系統與氣象預報系統、水情測報系統等進行結合應用，形成智能化的控制中心系統，對數據信息的來源進行全面分析和實時監控，也直接影響到水電站的智能化技術改造。此外，水電站在建設成智能化監控系統之后，不僅對電力系統的安全性和可靠性提供了根本保障，還起到防洪減災的基本作用。

3.3? 通信系統智能化技術改造方案

水電站智能化改造的實現需要依靠高速的通信網絡，并且要保證通信網絡之間的通信接口和通信協議具有標準化和規范化的特點。因此，為了滿足數據信息的數字化和網絡化以及全面化的相關要求，要保證相關標準規范的統一。同時，水電站通信網絡是否具有安全性和高效性，是水電站進行智能化技術改造的關鍵性問題。所以，在對水電站通信系統進行智能化技術改造時，要充分考慮到網絡系統的適用性和可靠性，保證其滿足水電站智能化技術改造的相關要求。

4? ? 結語

綜上所述，為了保證水電站能夠連續且安全地發電，對水電站進行智能化的技術改造成為影響電力系統安全、穩定運行的關鍵因素。因此，在水電站智能化技術改造中，要嚴格遵循相關改造原則，采取有效的技術管理方案，提高水電站智能化運行的整體水平，推動水電站高效且安全地發電，為電力用戶的正常用電提供根本保證，有利于經濟效益最大化。隨著技術的創新完善，仍舊需要在運行中不斷完善。

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