水電廠智能化建設(shè)流程淺議

陳運(yùn)華

(映秀灣水力發(fā)電總廠，四川成都 611830)

目前，隨著新能源發(fā)電的比重增加，國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)提出了各種各樣的智能電網(wǎng)概念，同時(shí)，國(guó)際能源形勢(shì)的變化也促使各個(gè)國(guó)家對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)入了比較快的發(fā)展階段。目前，包括發(fā)輸供用電各個(gè)環(huán)節(jié)都在進(jìn)行深入的智能化研究，已有很多的數(shù)字化變電站投入運(yùn)行，這些都意味著作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)——智能變電站的進(jìn)展迅速，為日后在發(fā)電環(huán)節(jié)智能水電廠的建設(shè)方面提供了很多參考經(jīng)驗(yàn)。智能水電廠的標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定中，國(guó)內(nèi)各大水電科學(xué)研究院、水電廠、電網(wǎng)科研院所、自動(dòng)化廠商等都在積極進(jìn)行智能水電廠課題的相關(guān)研究。通過(guò)推進(jìn)水電廠智能化的進(jìn)程，能夠推進(jìn)水電廠狀態(tài)檢修的盡早實(shí)現(xiàn)，能夠大大提高水電站的安全可靠性，降低水電站的運(yùn)營(yíng)檢修成本，提高人員的工作效率，優(yōu)化水能發(fā)電效率，降低非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

然而，智能化水電廠的建設(shè)如同智能電網(wǎng)的建設(shè)一樣，不是一、兩天就能夠?qū)崿F(xiàn)的。如何建設(shè)智能化水電廠，如何控制在其建設(shè)過(guò)程中帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，如何能夠合理利用已有的智能電網(wǎng)的技術(shù)，如何借鑒數(shù)字化變電站建設(shè)帶來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，分步驟逐步實(shí)現(xiàn)水電廠智能化，都是我們目前需要考慮的問(wèn)題。

1 水電廠和電網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)變中的區(qū)別

目前，所有的新技術(shù)環(huán)節(jié)都是為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化而產(chǎn)生的。由于電網(wǎng)企業(yè)和水電廠企業(yè)在經(jīng)營(yíng)理念上有一些區(qū)別，因此而決定了它們?cè)趯?shí)現(xiàn)智能化的過(guò)程中所注重的技術(shù)方面不同。

水電廠企業(yè)可以理解為一個(gè)電力生產(chǎn)性企業(yè)，其首要目的是在保證設(shè)備安全可靠的前提下盡可能多發(fā)電，盡可能減少設(shè)備檢修的頻率，提高設(shè)備的利用率，降低人員數(shù)量，提高人員工作效率，優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，從而獲得最大的發(fā)電收益。

電網(wǎng)企業(yè)雖然是一個(gè)壟斷企業(yè)，但是目前的電網(wǎng)企業(yè)可以理解為是一個(gè)服務(wù)性、運(yùn)營(yíng)性的企業(yè)，在盡可能地保證供電安全可靠性的前提下，更好地服務(wù)于國(guó)家，根據(jù)國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整運(yùn)營(yíng)策略，響應(yīng)國(guó)家對(duì)于能源政策的需求，電網(wǎng)的服務(wù)性比其經(jīng)營(yíng)性的地位要求更高一些，而對(duì)于投資收益比的關(guān)注度要低一些，所以，電網(wǎng)會(huì)不計(jì)成本地投入一些建設(shè)及研發(fā)項(xiàng)目，一方面是為了國(guó)內(nèi)的電力設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，另一方面也是為了響應(yīng)國(guó)家能源政策要求。

由于其本質(zhì)上的不同，水電廠智能化和電網(wǎng)智能化在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中存在著較大的區(qū)別。筆者對(duì)此簡(jiǎn)要分析如下:

(1)共同點(diǎn):都必須借助現(xiàn)在的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和水電廠的設(shè)備技術(shù)升級(jí);

(2)區(qū)別:電網(wǎng)更加強(qiáng)調(diào)其服務(wù)功能，對(duì)于前沿技術(shù)有探索性，對(duì)設(shè)備產(chǎn)業(yè)前瞻性有要求，而對(duì)于成本的考慮則相對(duì)較少;水電廠作為生產(chǎn)性企業(yè)，強(qiáng)調(diào)投資的回報(bào)率及帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，所以，水電廠在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和投資風(fēng)險(xiǎn)控制上要比電網(wǎng)企業(yè)嚴(yán)格的多，一般條件下，水電廠只考慮使用成熟技術(shù)。

2 傳統(tǒng)水電廠向智能化水電廠轉(zhuǎn)變的方案

2.1 智能化水電廠應(yīng)具備的特點(diǎn)

在整個(gè)水電廠的發(fā)展歷程中，技術(shù)的進(jìn)步給水電廠帶了很大的改變，從傳統(tǒng)的百萬(wàn)千瓦級(jí)水電廠幾千人的規(guī)模，到目前不到百人就可以完成整個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)電站的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，水電廠的發(fā)展也經(jīng)歷了很大的轉(zhuǎn)變，對(duì)比傳統(tǒng)水電廠、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后的水電廠及未來(lái)水電廠的特點(diǎn)，圖1簡(jiǎn)要描述了各個(gè)階段水電廠的特點(diǎn)。

圖1 水電廠發(fā)展過(guò)程示意圖

經(jīng)過(guò)對(duì)比可知，水電站智能化改造以后，相比傳統(tǒng)水電廠必須具備以下特點(diǎn)，才能保證其相比傳統(tǒng)水電廠的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾方面:

(1)較高的系統(tǒng)可靠性。

對(duì)于安全就是效益的電力行業(yè)而言，水電廠實(shí)現(xiàn)智能化后，可靠性必須優(yōu)于傳統(tǒng)水電廠，才能體現(xiàn)出智能化水電廠的優(yōu)勢(shì)，否則任何新技術(shù)導(dǎo)致的安全可靠性的降低都是對(duì)水電廠最直接的經(jīng)濟(jì)損失。

(2)良好的經(jīng)濟(jì)性。

作為生產(chǎn)性企業(yè)，經(jīng)濟(jì)性是評(píng)價(jià)新技術(shù)在水電廠應(yīng)用的直接評(píng)價(jià)指標(biāo)，在水電站的智能化轉(zhuǎn)變過(guò)程中，必然會(huì)帶來(lái)很多設(shè)備的投入，如果不能帶來(lái)實(shí)際的安全及經(jīng)濟(jì)效益，則這些設(shè)備的投入就沒(méi)有大的意義。

(3)人員數(shù)量減少，人員效率提高。

改善人員工作環(huán)境，提高人員工作效率是水電廠智能化的基本目標(biāo)，也是水電廠技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)目標(biāo)。通過(guò)水電廠智能化，能夠?qū)⑷藛T從許多現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單的重復(fù)勞動(dòng)中脫離出來(lái)，讓技術(shù)人員從事更加復(fù)雜的分析工作，提高工作效率;另外，運(yùn)行值守人員也沒(méi)有必要一直留在現(xiàn)場(chǎng)，可以實(shí)現(xiàn)電站遠(yuǎn)程監(jiān)控的目標(biāo)，改善水電廠工作人員的生活狀態(tài)。

2.2 智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在水電廠中的應(yīng)用

(1)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。

目前各種在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)都有很廣泛和成熟的應(yīng)用，如變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。還有其他一些主設(shè)備也都實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)，比如斷路器、輸電線路等。由于電網(wǎng)企業(yè)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，也帶來(lái)了傳感器技術(shù)的發(fā)展，許多新技術(shù)傳感器也在電力行業(yè)中取得了長(zhǎng)足的使用，開(kāi)始應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)，比如紅外測(cè)溫目前成本變低，也開(kāi)始進(jìn)入在線監(jiān)測(cè)的范疇。

由于涉及的監(jiān)測(cè)范圍較小，未涉及到遠(yuǎn)距離通信，水電廠實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)比電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的難度相對(duì)而言小的多，這也讓在線監(jiān)測(cè)成為水電廠智能化最容易、也是最應(yīng)該實(shí)施的技術(shù)。

(2)通訊技術(shù)。

要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)，首要的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集。通訊技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用，如目前智能配電網(wǎng)的發(fā)展就需要將廣泛區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、處理，這就必須依賴于現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展。目前各種各樣的通訊方式都開(kāi)始應(yīng)用到電力行業(yè)的各個(gè)不同場(chǎng)景中，如正在運(yùn)用的中低壓載波通訊、無(wú)線專網(wǎng)通訊、無(wú)線公網(wǎng)(GPRS/CDMA)通訊、光纖通訊、電信公網(wǎng)通訊等。

同樣，如果要實(shí)現(xiàn)智能化水電廠，首要的目標(biāo)便是實(shí)現(xiàn)整個(gè)水電廠全站數(shù)據(jù)的采集。由于數(shù)據(jù)的采集方式和采集地點(diǎn)的多種多樣，必須借鑒在電網(wǎng)中使用的通信技術(shù)，如水電廠關(guān)口電度表電量的采集便可以考慮借鑒使用目前電網(wǎng)中成熟的電力線載波通訊技術(shù)，而還有一些傳感器放在比較偏遠(yuǎn)的地方，尤其是一些水情信息及水庫(kù)山體的狀態(tài)信息等，這些數(shù)據(jù)的采集便可以采用無(wú)線技術(shù)，在有手機(jī)信號(hào)的區(qū)域也可以考慮采用GPRS/CDMA 技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方采集及傳輸?shù)?。由于水電廠的監(jiān)測(cè)范圍比變電站大，但相對(duì)于輸電線而言又比較分散，因此，對(duì)于無(wú)線通訊技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用有較大的期待。

(3)軟件技術(shù)。

各種各樣的管理軟件可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，優(yōu)化物料、檢修管理，從而提高了我們的生產(chǎn)管理效率，另外，也大大方便了我們的辦公及生產(chǎn)。

對(duì)于水電廠這種重經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)型企業(yè)，專家系統(tǒng)有助于整個(gè)水電廠設(shè)備安全可靠性的提高。投入使用專家系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義，不僅為檢修提供了判斷依據(jù)，而且專家系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)也有助于現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行決策及故障分析，是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的必要條件。

生產(chǎn)信息系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)在電網(wǎng)企業(yè)里已基本普及，目前，將生產(chǎn)管理系統(tǒng)、開(kāi)票系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、檢修物料系統(tǒng)等整合起來(lái)，相互配合使用，不僅提高了生產(chǎn)工作的效率，同時(shí)也降低了管理成本。

(4)應(yīng)用于數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)。

IEC61850協(xié)議及電子式互感器技術(shù)是數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)，也是我國(guó)推廣智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著IEC61850針對(duì)水電廠提出了對(duì)應(yīng)的通信模型，使建設(shè)數(shù)據(jù)對(duì)象模型有了標(biāo)準(zhǔn)支撐。

但是，對(duì)于智能化水電廠而言，由于互感器和通信協(xié)議的改變，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)水電廠二次設(shè)備體系的改變，需要投入大量的金錢和精力來(lái)更新現(xiàn)有設(shè)備，而且設(shè)備更換的周期長(zhǎng)、檢修風(fēng)險(xiǎn)大，對(duì)水電站運(yùn)行的安全可靠性提出了挑戰(zhàn)。盡管該項(xiàng)技術(shù)肯定是未來(lái)的大勢(shì)所趨，但是筆者認(rèn)為這并不是最急切的技術(shù)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)互感器及協(xié)議已能夠保證電廠的安全可靠運(yùn)行，現(xiàn)在的電子式互感器在變電站的應(yīng)用中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，但不能將其全部歸結(jié)為成熟技術(shù)和成熟產(chǎn)品。因此，水電廠在考慮采用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)必須謹(jǐn)慎。

2.3 智能化水電廠實(shí)現(xiàn)流程設(shè)計(jì)

目前智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展逐漸趨于成熟，給傳統(tǒng)水電廠向智能化水電廠轉(zhuǎn)變帶來(lái)了發(fā)展契機(jī)。然而，電網(wǎng)企業(yè)和水電廠企業(yè)畢竟存在一些差異。筆者認(rèn)為水電廠企業(yè)不應(yīng)該盲目跟風(fēng)，認(rèn)為智能電網(wǎng)的技術(shù)即智能化水電廠的技術(shù)，按照電網(wǎng)做法開(kāi)始進(jìn)行設(shè)備更新改造。完全抄襲電網(wǎng)企業(yè)的做法不僅達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，還會(huì)給電廠帶來(lái)投資浪費(fèi)，更為嚴(yán)重的還會(huì)給電廠的安全運(yùn)行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。水電廠的智能化改造有自己的特點(diǎn)，必須結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行智能化改造，才是符合水電發(fā)展規(guī)律的正確之舉。

盡管目前新開(kāi)工的水電廠在主機(jī)和輔機(jī)的自動(dòng)化水平上都達(dá)到了較高的要求，但是目前一些傳統(tǒng)水電廠還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這些水電廠基本上都在積極地進(jìn)行自動(dòng)化改造。我們?cè)O(shè)計(jì)了一套轉(zhuǎn)變流程，結(jié)合水電廠的生產(chǎn)特點(diǎn)及運(yùn)行特點(diǎn)，可以逐步實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)水電廠到智能化水電廠的過(guò)渡。實(shí)際上，水電廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化給大家?guī)?lái)的好處是顯而易見(jiàn)的，然而，在其向智能化轉(zhuǎn)變進(jìn)程中，大家迷惑了，每一個(gè)廠家對(duì)于智能化的認(rèn)識(shí)也不一樣，每個(gè)電廠的技術(shù)人員也都有自己的看法，市場(chǎng)上的設(shè)備、監(jiān)測(cè)技術(shù)、分析方法各式各樣，導(dǎo)致我們的過(guò)渡過(guò)程比較緩慢。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，會(huì)涉及各種各樣的系統(tǒng):哪套系統(tǒng)為主要，哪套系統(tǒng)為次要，每套系統(tǒng)應(yīng)用何種智能電網(wǎng)的技術(shù)，應(yīng)該在什么時(shí)候投入，都是我們必須要考慮的。

圖2為傳統(tǒng)水電廠逐步過(guò)渡到智能化水電廠的轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)約過(guò)程。筆者對(duì)其轉(zhuǎn)變的具體步驟進(jìn)行了具體分析。

第一步。實(shí)現(xiàn)水電廠主要設(shè)備自動(dòng)化。

傳統(tǒng)水電廠要向智能化水電廠進(jìn)行過(guò)渡，水電站自動(dòng)化是必須實(shí)現(xiàn)的階段。在傳統(tǒng)水電廠的基礎(chǔ)上投入監(jiān)控系統(tǒng)，能夠達(dá)到減人增效的效果;輔機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠大大減少輔機(jī)故障發(fā)生的概率，降低巡檢人員的巡檢次數(shù)，提高整套系統(tǒng)的工作效率。

圖2 傳統(tǒng)水電廠到智能化水電廠的轉(zhuǎn)變流程圖

通過(guò)水電廠自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)⑺姀S所有的開(kāi)關(guān)量全部采集并實(shí)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

第二步。實(shí)現(xiàn)水電廠的全面狀態(tài)數(shù)據(jù)采集。

目前大部分水電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是對(duì)于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入則沒(méi)有計(jì)劃性。由于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不會(huì)直接影響主設(shè)備的運(yùn)行，所以其并沒(méi)有引起目前水電廠技術(shù)人員及管理人員足夠的重視。每個(gè)水電站都會(huì)根據(jù)電站人員的技術(shù)情況及電廠的資金情況投入一些在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由于目前監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及數(shù)據(jù)較少，還無(wú)法對(duì)主設(shè)備的檢修和運(yùn)行起到指導(dǎo)作用。

按照目前水電廠的主設(shè)備情況，根據(jù)目前水電廠設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，綜合考慮水電廠運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，針對(duì)目前水電廠的實(shí)際情況，我們考慮按以下步驟逐步實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

(1)對(duì)于目前已大量投入使用且技術(shù)實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成熟的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，我們要加強(qiáng)對(duì)其歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，努力利用這些數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)行人員的決策起到輔助作用。這些設(shè)備主要包括:主變壓器油色譜分析在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)擺度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。但是，所有這些在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也都只是起到了停留在收集歷史數(shù)據(jù)以及故障后診斷的作用，而并未作為狀態(tài)評(píng)估的依據(jù)。

(2)針對(duì)目前一些技術(shù)上雖然尚處在探索階段，但是卻監(jiān)測(cè)著主要設(shè)備，對(duì)電廠的安全運(yùn)行起重要作用的系統(tǒng)應(yīng)采用逐步完善的機(jī)制。如增加對(duì)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主變壓器的監(jiān)測(cè)手段，逐步加入變壓器局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、變壓器介損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、變壓器鐵心接地系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)局放監(jiān)測(cè)、水輪機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等各種監(jiān)測(cè)手段，收集各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，使其起到對(duì)主設(shè)備進(jìn)行全面評(píng)估的作用。

(3)針對(duì)其他一些關(guān)鍵主設(shè)備，雖然是免維護(hù)狀態(tài)，但是每年需要定期進(jìn)行檢查。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，傳感器成本的降低，也可以進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，如斷路器、GIS 設(shè)備等，包括GIS 的局部放電情況、微水情況等。

(4)針對(duì)一些關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備(如調(diào)速器油泵軸溫、大型水泵軸溫、廠用電氣開(kāi)關(guān)柜電氣節(jié)點(diǎn)溫度等)，這些設(shè)備本身的價(jià)格較高，一旦出現(xiàn)故障后如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生較大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。對(duì)這些設(shè)備的監(jiān)測(cè)，可以考慮加入其它簡(jiǎn)單的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)整個(gè)電站輔機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)及整個(gè)水電廠的綜合安全性進(jìn)行評(píng)估。

(5)另外，對(duì)于水電廠而言還有一些其他的基本狀態(tài)量(如壓力，溫度等)，通過(guò)對(duì)這些狀態(tài)量的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，也可以從側(cè)面反映設(shè)備的狀態(tài)。對(duì)于電力設(shè)備，幾乎所有有絕緣要求的電氣設(shè)備都應(yīng)該有溫升的需求，溫度是反應(yīng)一個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)最好、同時(shí)也是最容易監(jiān)測(cè)的量。

(6)針對(duì)一些以前屬于離線監(jiān)測(cè)、需要運(yùn)行人員定期巡檢的物理量(如水流量、壓力等)，也可以考慮采用各種通訊技術(shù)將其全部采集回來(lái)，從而可以對(duì)整個(gè)管路的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全站狀態(tài)監(jiān)視。還有一些特殊量，如電度表的電量，可以借鑒目前智能電網(wǎng)中的載波超標(biāo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電站關(guān)口數(shù)據(jù)的無(wú)人管理，從而提高抄表的可靠性，同時(shí)亦可提高人員的工作效率。

實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備的狀態(tài)檢修是一個(gè)漫長(zhǎng)而見(jiàn)效較慢的過(guò)程，在實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備狀態(tài)檢修的過(guò)程中，能夠穩(wěn)步提高電站的安全運(yùn)行水平。

第三步。實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)指導(dǎo)狀態(tài)檢修。

將所有的數(shù)據(jù)都采集并成為保存一段時(shí)間的歷史記錄后，我們可以對(duì)當(dāng)前的設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的人工評(píng)估。

通過(guò)相應(yīng)的軟件技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)成專家系統(tǒng)，對(duì)于設(shè)備的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的整個(gè)狀態(tài)能夠有一個(gè)更直觀的評(píng)估。通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，結(jié)合對(duì)應(yīng)技術(shù)體系的要求，可以制定出合適的檢修計(jì)劃，從而將設(shè)備從定期計(jì)劃?rùn)z修逐步轉(zhuǎn)向狀態(tài)檢修。所有的關(guān)于智能化水電廠的投入，在這個(gè)基礎(chǔ)上才會(huì)出現(xiàn)實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益。狀態(tài)檢修帶來(lái)的檢修費(fèi)用的節(jié)省會(huì)大大降低整個(gè)水電站的運(yùn)營(yíng)成本。

第四步。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化水電廠的全部要求。

為滿足IEC61850協(xié)議的要求，現(xiàn)場(chǎng)必須更換所有的互感器，這將會(huì)使整個(gè)水電廠二次系統(tǒng)的體系發(fā)生變化，相比以前運(yùn)行穩(wěn)定的設(shè)備和檢修運(yùn)行習(xí)慣，這一步的跨度比較大。整個(gè)過(guò)程的實(shí)施會(huì)影響整個(gè)水電廠的二次系統(tǒng)，如調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)等都需要整體升級(jí)。

另外，IEC61850協(xié)議的使用也會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)一步升級(jí)，針對(duì)這一步，各個(gè)水電廠可以視時(shí)間和設(shè)備的運(yùn)行老化情況來(lái)定。只有在最合適、最經(jīng)濟(jì)的時(shí)候?qū)嵤┻@一步計(jì)劃，才能確保整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)變成功。

鑒于目前電子式互感器還沒(méi)有在電網(wǎng)內(nèi)完全無(wú)缺陷、無(wú)障礙的使用，可以考慮暫時(shí)不必著急更換互感器和對(duì)IEC61850協(xié)議的支持。應(yīng)根據(jù)水電廠自身的情況來(lái)定，在最經(jīng)濟(jì)的原則下進(jìn)行。

第五步。實(shí)現(xiàn)智能化水電廠的全部要求。

水電廠的硬件體系完全構(gòu)建完成后，各個(gè)管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行就是水電廠最大的問(wèn)題，優(yōu)化各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行流程，整合所有軟件系統(tǒng)，將專家系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)、檢修系統(tǒng)、物資系統(tǒng)等全面結(jié)合起來(lái)，在整個(gè)整合過(guò)程中，必須以專家系統(tǒng)為核心，用專家系統(tǒng)的輔助功能來(lái)支持全站的生產(chǎn)、檢修及物資管理。同時(shí)，將專家系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息與現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行人員分享，從而指導(dǎo)運(yùn)行人員實(shí)現(xiàn)輔助決策、故障預(yù)判、事故預(yù)演等功能。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)水電廠生產(chǎn)方式的特點(diǎn)，我們認(rèn)為:安全經(jīng)濟(jì)是水電廠改造的基本原則，結(jié)合目前水電廠的現(xiàn)狀，為了讓水電廠從傳統(tǒng)方式逐步實(shí)現(xiàn)水電廠自動(dòng)化，進(jìn)而過(guò)渡到完成全站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，然后逐步完成整個(gè)水電廠的智能化轉(zhuǎn)變。這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程是對(duì)水電廠生產(chǎn)影響最小，也最符合整個(gè)水電廠的改造順序，是目前實(shí)現(xiàn)水電廠智能化最簡(jiǎn)單、也是最合理的實(shí)施步驟。

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