水電廠運行中自動化控制技術的運用

陳國銘

（貴州黔源電力有限公司引子渡分公司，貴州 貴陽 550000）

在現代技術發展過程中，互聯網技術在社會上得到全面性普及，在水電廠生產運營過程中應用自動化控制技術，可全面提升水電廠管理效率與質量，借助計算機系統對于水電廠內各項設備的運行狀態進行全面性的監控，最大程度維護水電廠設備的運行安全性與穩定性。現階段大部分所應用的生產設備相對落后，設備內控制元器件存在嚴重性老化問題，對于檢測數據信息的有效性與準確性帶來負面影響。自動化控制技術應用至水電廠運行中，可對老舊水電廠進行自動化管理改造，幫助管理人員全面掌握各個零件的運行情況，實現對電力資源的合理化配置，全面提升水電廠的生產效率，提高水電廠的運行效益。

1 自動化控制技術在水電廠運行中的作用

自動化控制技術主要是應用計算機程序對生產過程進行自動化控制，減少人力的投入成本，運用機器自動化控制企業生產水平[1]。長期以來，水電廠系統主要采用人工操作模式，人力物力投入力度相對較大，水電廠內的技術人員不注重信息數據的傳遞，阻礙水電廠的運行發展進程。將自動化技術納入水電廠運行管理中，可轉變水電廠傳統生產模式，借助自動化控制技術提升計算機系統的數據信息整理、處理分析能力，大大降低人工誤操作的情況，進一步提升設備的運行效率。在水電廠運行期間，自動化控制技術可類比于控制人類機體運行的大腦，自動化控制技術的應用可實現水電廠運行過程數據信息的實時傳遞與交流，借助預設定好的操作流程對水電廠數據庫進行信息處理，提升水電廠的運行效率，降低各項環節中人工操作的危險性因素。與此同時，自動化控制技術的應用可實現對水電廠中的電網頻率自動化調節，在水電廠運行過程中一旦存在電網頻率過高或是過低的問題時，可準確性識別相關問題，并利用自動控制調頻技術進行調頻，通過自動調頻功能對水電廠電網頻率進行自動化調節，有效減少人力、物力、財力方面的投入，保證水電廠運行環節能夠順利進行。此外，在水電廠運行中引進并應用自動化功率控制管理技術，可根據水電廠在不同運行時間段對于電力功率需求的差異性開展針對性的管理活動，大大降低水電廠實際管理負荷水平，全面提升我國電力的實際管理效率，充分滿足國家可持續發展規劃戰略，為電力企業的良性化運行提供保障。

2 自動化控制技術在水電廠運行中的具體化應用

2.1 專家系統的應用

專家系統本身是人工智能程序，借助專家系統知識來處理多種復雜性問題，是一種基于計算機技術的程序系統。自動化控制系統中專家系統的應用，是需要工作人員將專家知識與經驗、水電廠實際情況、技術操作要求等內容按照信息輸入規范要求輸入到計算機程序中，在計算機網絡系統存儲知識的表達模式內導入實施事實推理方法，讓自動化控制系統能夠做出相應的反應與判斷，進一步優化水電廠自動化控制技術應用程度，全面提升水電廠的運營收益，為水電廠的良性化運行奠定堅實的基礎[2]。

2.2 模糊控制技術的應用

模糊控制技術主要是通過模糊數字語言來進行規律的控制，提升對系統的操控程度。模糊控制技術作為自動化技術中較為先進的技術類別，集中了數字技術系統所具備的控制優勢，優化自動化控制系統的應用性能，為人工系統的更迭換代提供保障。模糊控制技術的應用時間相對較長，在自動化控制中擁有較多的應用優勢，但是其中仍舊存在一定的問題。模糊控制方法相對隨意，技術漏洞相對較多，未能形成精確化的系統經驗規律，因此在模糊控制技術應用過程中，操作技術人員個人能力將會影響模糊控制操作應用效果，若操作技術人員能力不足時則無法全面掌握模糊控制規律，大大增加操作人員對于技術應用的操作難度，制約模糊控制法在水電廠自動化控制系統中的應用效果。

3 水電廠運行中自動化控制技術應用存在的問題

3.1 水電廠內自動化應變能力差

自動化控制系統具備智能化處理操作的性能，控制系統僅需要按照預先植入的軟件程序開展自動化處理操作活動即可[3]。但大多數水電廠所應用的自動化控制系統并未實現完全智能化，導致自動控制系統運行過程中存在無法正確應對水電廠問題的情況，自動化系統應變能力不足的問題不能及時有效處理水電廠內的突發狀況，無法妥善解決水電廠內出現的各種問題，繼而無法確保水電廠運行的安全性。

3.2 專業技術水平相對較低

水電廠自動化控制系統中的軟件編程、硬件裝置設計等與人員水平、技能相關。專業技術不扎實的人員無法設計出完善的系統軟件功能，無法全面考慮控制系統流程。自動化控制系統在運行過程中需要結合編程人員編寫的程序來執行各項任務指令，自動化控制中心系統則需要程序員根據具體操作規則進行操作系統的編寫活動，因此自動化控制系統運行質量與程序員技術有密切關聯，在編程人員專業能力低下時，研發出的操作系統將會存在諸多漏洞，系統可能會出現無法正常運行的情況，甚至無法及時判斷問題以及解決問題的情況。而編程人員無法全面系統地編寫基礎知識時，水電廠的自動化控制系統將會出現部分功能欠缺的問題，大大增加水電廠意外事故的發生概率，加大電力企業的經濟損失程度?，F階段，水電廠普遍存在所運行的自動化控制系統設計水平相對較低的情況，這是由于編程人員的知識儲備、專業水平以及編寫經驗不足，無法保障系統設計質量，加之在崗專業技術人員在技能知識掌握與系統維護意識上仍有欠缺，繼而對水電廠自動化控制系統運行的安全性與可靠性帶來影響。

3.3 軟硬件設計應用缺陷

水電廠管理人員在選擇自動化控制系統以及設備型號時，未能提前做好調查研究工作，導致選擇應用的自動化控制系統未能貼合水電廠的運行需求，無法有效提升水電廠的管理能力。硬件設備作為自動化控制系統的基礎，其所發出的各項執行指令均由硬件設備來執行，但由于水電廠設計選擇應用硬件設備存在缺陷，大大增加了水電廠的運行成本，降低了水電廠自動化控制管理效果。

4 針對水電廠運行中自動化控制技術應用存在問題的解決對策

4.1 推動水電廠設備控制智能化建設

現如今，水電廠設備的使用年限相對較長，在運行過程中可能會因為機器誤差等因素導致其出現運行不穩定的情況，需利用自動化技術進行智能化管理[4]。為此在自動化系統控制層需要接入單獨的通道進行數據信息的收集，通過不同通道數據的相互驗證提升獲取內容有效性，借助智能化判斷來提升自動化系統穩定性，借助智能化判斷強化自動化系統的穩定性。獨立信道控制方法能夠避免數據在傳輸過程中出現損耗與偏差，借助數據共享方法解決系統數據問題，在數據接口時需要重視設備通信協議的建立，打造數字化、網絡化的系統。此外，對于系統內不同的工作系統也可利用防火墻進行控制與隔離，實現對水電廠運行環節的多樣化監測。

4.2 強化專業技術人員能力水平

軟件系統是水電廠內自動化控制系統可執行自動化控制指令的核心，對于系統軟件功能的優化升級是提升自動化控制系統的關鍵所在。技術人員在進行自動化軟件程序編寫過程中，需要結合水電廠的實際情況進行軟件程序編寫。如在自動化控制系統固件期間，技術人員需重視故障預警、水位自動報警等程序的設計運行，確保設計出軟件系統能夠準確無誤地接收來自傳感器的信號，同時也能及時發出準確性的程序指令。針對現階段水電廠專業技術人員能力低下的情況，需要打造高學術水準、高質量的技術專業隊伍，進一步提升技術人員的專業性，強化技術專業人員操作自動化系統能力，強化水電廠設備運行效率。水電廠企業需要與相關專業性培訓機構達成合作，給專業技術人員開展系統性專業技術水平培訓活動，按照考核機制對其進行測試，選拔出優秀專業的人才。此外，也可積極借鑒國外先進的技術經驗，通過派遣專業技術人員去國外同行業單位進行學習，將先進技術、知識引進國內水電廠自動化控制系統內，逐步強化自動化控制系統的應用性能水平，推動水電廠企業的良性化發展。

4.3 優化與升級系統軟硬件功能

軟件系統的設計將會影響自動化系統工作效率，為此需要定期開展軟件系統功能的優化與升級，技術人員需要定期巡查與檢驗，確保技術人員能夠及時修改軟件編寫環節中存在的邏輯漏洞，借助完善的軟件管理工作來提升系統的自動化控制效果，提升對系統內數據信息的加密保護水平，避免系統內部出現數據信息丟失或是被惡意篡改的情況。硬件設備作為水電廠自動化系統運行的重要基礎部分，硬件設備性能優劣性直接決定自動化控制系統運行的效率，為此水電廠采購部門需要在進行自動控制系統更新采買環節做好相應的篩選工作，對于供應商的公司資質以及信用記錄進行調查研究，對自動化控制設備的具體性能進行調研，確保其能夠充分滿足水電廠的發展需求，保障設備售后服務的完備性。同時對銷售方專業技術儲備量進行分析，確保其充分滿足保養維修需求，為水電廠系統硬件設備采購篩選工作開展提供充足的信息。

5 水電廠運行中自動化控制技術維護管理措施

5.1 提升自動化控制技術應用的監管水平

水電廠在采購并安裝自動化控制系統后，為了保障系統運行穩定性，需對自動化控制系統開展高效率的監督活動。為此水電廠內部需設置專門執行自動化控制系統監督管理的管理部門，派遣專業工作人員對自動化控制系統開展全面化的監督管理活動[5]。同時為了提升工作人員的系統監督能力，水電廠需定期對其開展專業技術培訓活動，繼而提升工作人員的監督專業性，讓其及時發現自動化控制系統運行中存在的問題，對水電廠自動化控制系統運行中存在的問題進行記錄，經由專業人員評估后采取針對性的解決方案，確保水電廠能夠安全運行。

5.2 提升自動化控制技術應用的維護水平

第一，水電廠企業需要按照自身的實際情況選擇與應用自動化控制軟件，自動化控制系統需要采用多系統軟件進行控制，利用測速裝置、調速裝置等器械來確保水電廠運行的效率與質量。

第二，水電廠企業需要監管信息系統運行情況，在公布數據信息過程中，需要確保數據信息的透明化與公開化。在進行信息管理期間，需借助自動化系統對水電廠的安全性進行監督。另外，企業需要加強員工專業水平，滿足辦公自動化與信息化需求。同時也要做好信息保密工作，對于不同系統對應不同的密碼，只有系統操作人員能夠全面掌握密碼，對于水電廠運行相關的數據信息進行備份，防止自動化控制系統出現信息丟失的問題。

第三，在采購自動化控制設備時，需要與廠家簽訂售后服務合同，根據合同要求對設備進行維修與保養。水電廠在完成自動化系統安裝后，廠家也要提供相應的售后服務，讓其能夠全面處理設備運行故障問題，確保自動化控制系統的安全穩定運行。

6 結語

在智能技術迅速發展的背景下，自動化在水電廠運行管理環節中同樣發揮極為重要的價值作用，也成為水電廠運行的重要構成。自動化控制主要是指無人巡視、值班，自動化控制系統可以利用計算機技術、網絡程序對于水電廠運行情況進行監控與管理，確保水電廠安全運行。自動化控制管理技術在水電廠生產運行過程中起到極為重要的作用，可提升水電廠生產運行的自動化程度，從而進一步提升水電廠經濟效益[6]。為此，水電廠運行過程中需合理地應用自動化控制技術，全力推動水電廠設備控制智能化建設，強化專業技術人員能力水平，優化與升級系統軟硬件功能，提升自動化控制技術應用的監管、維護水平，為水電廠可持續健康發展保駕護航。