智能技術(shù)用于水電自動(dòng)化改造方法分析

馮肖榮

(大唐巖灘水力發(fā)電有限責(zé)任公司,廣西河池 530800)

針對于水電站的自動(dòng)化改造工作來講,最為關(guān)鍵的便是提升水電站運(yùn)行的質(zhì)量效益,以更加科學(xué)的技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工技術(shù),從而使得水電站的工作開展能夠呈現(xiàn)出更加科學(xué)化的自動(dòng)操作。一旦水電站能夠科學(xué)自動(dòng)化的展開日常工作,那么必定能夠?yàn)樗娬竟?jié)約下諸多的資金成本,并且所獲得的效益并不會(huì)受到影響,也正是因?yàn)檫@樣的優(yōu)勢條件,使得國內(nèi)大部分的水電站,在展開自動(dòng)化改造工作時(shí),都非常積極的展開研究。

1 詳細(xì)分析水電站以及自動(dòng)化水電站的基本特征

有關(guān)工作人員在切實(shí)展開水電自動(dòng)化改造的智能技術(shù)應(yīng)用工作時(shí),應(yīng)當(dāng)從根本上明確水電站以及自動(dòng)化水電站的各自特點(diǎn)以及概念,因?yàn)檫@樣才能在此基礎(chǔ)上更好的展開智能技術(shù)應(yīng)用于水電自動(dòng)化改造中的分析,如此大大的提升智能技術(shù)應(yīng)用的效率與質(zhì)量,從而不斷的提升自動(dòng)化水電站綜合實(shí)力[1]。接下來就在整體上對這兩個(gè)方面的內(nèi)容展開相應(yīng)的描述:

首先,分析水電站的基礎(chǔ)設(shè)備。對于水電站的日常工作開展來講,全面化的將水能轉(zhuǎn)變成電能的機(jī)電設(shè)備,往往都被稱之為水電站的動(dòng)力設(shè)備。通常情況下,較為常規(guī)化的水電站以及煤電站,一直都是將水輪機(jī)以及水輪發(fā)電機(jī)組作為重要的構(gòu)成部件,同時(shí)在這些構(gòu)成部件當(dāng)中還包括調(diào)速器、油壓裝置等。水電站的基本設(shè)備對于其工作運(yùn)營開展來講是不可或缺的,因?yàn)樗鼘?huì)從根本上不斷的提升水電站的工作開展質(zhì)量與效率,從而提升水電站的自動(dòng)化工作水平。

其次,則是智能化電站的基本特征研究。就智能化電站來講,其與傳統(tǒng)上的水電站工作開展具有明確的不同之處,這是因?yàn)橹悄芑娬就ǔ６际菍⒂?jì)算機(jī)作為重要的數(shù)據(jù)構(gòu)成,運(yùn)用計(jì)算機(jī)來展開實(shí)時(shí)的閉環(huán)監(jiān)控工作,又或者是在線監(jiān)測相應(yīng)的分析系統(tǒng),換句話來講,也就是在實(shí)際工作過程中,采用更加先進(jìn)的技術(shù),運(yùn)用更加可靠的智能化設(shè)備,從而使得水電站各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的順利交流。通過先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,最終必定能夠不斷的強(qiáng)化水電自動(dòng)化改造的質(zhì)量。

2 目前情況下智能技術(shù)在水電自動(dòng)化改造過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀情況

對當(dāng)前國內(nèi)智能技術(shù)應(yīng)用到水電自動(dòng)化中的改造情況可知,一部分水電站已經(jīng)著手展開了較為初步化的探索,同時(shí)也的確在這個(gè)過程中取得了相應(yīng)的成果以及經(jīng)驗(yàn),所以可以將其作為相應(yīng)的依據(jù)展開借鑒。不同水電站所采取改造的方式具有極大的不同之處,并且基本的側(cè)重點(diǎn)也會(huì)有很大的不同,所以在科學(xué)借鑒他們的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)時(shí),也就需要根據(jù)具體的情況,有選擇性的分析應(yīng)用[2]。

首先來分析水電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的站控層。以往所擁有的水電站生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)中的站控層的各項(xiàng)設(shè)備都應(yīng)當(dāng)保持不變,同時(shí)科學(xué)化的建立起一套相對成熟的一體化性質(zhì)的數(shù)據(jù)平臺(tái),從而較好的應(yīng)用這些平臺(tái),科學(xué)的展開全面化的高級應(yīng)用。站控層自動(dòng)化改造的程度,關(guān)系著整項(xiàng)水電站改造的最終質(zhì)量,因?yàn)檎究貙颖旧砭褪侨斯げ僮鞯闹匾h(huán)節(jié),如果能夠科學(xué)化的處理好這一方面的自動(dòng)化改造工作,那么最終必定會(huì)大大的提升水電站自動(dòng)化改造的質(zhì)量。

其次,則是水電站系統(tǒng)自動(dòng)化間隔層方面的改造。對于間隔層的自動(dòng)化改造工作來看,最為重要的便是在第二種接入的方式之下,各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)單元以及子系統(tǒng),都需要科學(xué)化的部署有針對性的協(xié)議轉(zhuǎn)化器或者是較為獨(dú)立的通信通道,因?yàn)檫@樣在改造的具體工程中也就會(huì)使得單元所匯聚而起的現(xiàn)場數(shù)據(jù),更加科學(xué)化的通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)揭惑w化性質(zhì)的平臺(tái),并且還能夠使得平臺(tái)所下發(fā)的控制命令能夠較為準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)發(fā)到現(xiàn)地單位之內(nèi)。但是需要特別注意的一點(diǎn)是,水電站系統(tǒng)中的原有現(xiàn)地單元以及廠站層系統(tǒng)的基本通信需要維持在不變的范圍之內(nèi)。

最后,雖然目前智能技術(shù)在水電自動(dòng)化改造工作中的應(yīng)用,的確發(fā)揮了較大的有效性,但是不可否認(rèn)的是,在具體的過程中展開應(yīng)用的時(shí)候,往往基礎(chǔ)信息層的構(gòu)建,還是要通過較大量的電纜接電以及傳統(tǒng)方式來開展數(shù)據(jù)信息的采集工作,這樣使得水電自動(dòng)化系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)都很難得到較為科學(xué)化的滿足,同時(shí)所產(chǎn)生的難度以及成本消耗都是相對較大的。所以還需要科學(xué)化的對此展開相應(yīng)的調(diào)整,如此才能使得水電自動(dòng)化改造的智能化特征,在未來工作開展過程中,表現(xiàn)的更加的明顯。

3 在水電自動(dòng)化改造工作中應(yīng)用智能技術(shù)的要點(diǎn)探析

3.1 全面的注重?cái)?shù)據(jù)信息的描述工作

通常情況下來講,數(shù)據(jù)描述往往對于水電廠的一次性生產(chǎn)設(shè)備種類要求是較為繁多的,水電站各自的自動(dòng)化系統(tǒng),往往對于數(shù)據(jù)的表述以及使用方式都會(huì)產(chǎn)生較為明確的千差萬別,但是往往沒有科學(xué)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型情況下,不同的水電系統(tǒng)是無法很好的應(yīng)用其他系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)的,所以也就必須要科學(xué)合理的展開約定以及具體的轉(zhuǎn)換工作,這樣一來必定能夠從很大程度上大大的強(qiáng)化通信交互的復(fù)雜程度。有關(guān)人員需要科學(xué)化的采用對象的建模技術(shù),從而全方位的運(yùn)用對象化的方式,來展開相關(guān)數(shù)據(jù)的描述,這樣一來,智能技術(shù)就可以使得水電站改造中產(chǎn)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)能夠獲得自動(dòng)化描述的功能[3]。另一方面,整項(xiàng)系統(tǒng)在接收到具體的數(shù)據(jù)之后,并不需要再次的針對數(shù)據(jù)本身展開工程物理量的對應(yīng)轉(zhuǎn)化工作,從而極大程度上的簡化了對水電自動(dòng)化改造的管理以及維護(hù)作用,在根本上不斷的提升智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量。

3.2 科學(xué)重視數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)形式的數(shù)據(jù)

從整體的角度上觀察可知,水電自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),往往可以很好的使得水電自動(dòng)化改造工作中的內(nèi)部系統(tǒng),在傳輸數(shù)據(jù)信息的過程中,全面體現(xiàn)出智能化的基本特征,要想從根本上實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),那么也就需要采用科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議。根據(jù)長時(shí)間的研究總結(jié)可知, 具有標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議可以選擇使用IEC61850,因?yàn)榇祟愋偷耐ㄐ艆f(xié)議必定可以在根本上,大大的提升系統(tǒng)內(nèi)部之間的相互操作性,從而更好的使得統(tǒng)一數(shù)據(jù)的模型優(yōu)勢得到更加深層次的發(fā)揮。但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中,也需要根據(jù)水電系統(tǒng)的實(shí)際情況,采取有針對性的取舍工作,這樣才能使得智能技術(shù)的應(yīng)用效益,得到最大程度上的發(fā)揮,這一點(diǎn)需要相關(guān)工作人員的全面化重視。整項(xiàng)水電自動(dòng)化改造工作,其根本目的始終都是不斷的提升智能化的特征,減少不必要的人力資源成本投入等,所以科學(xué)化的展開此方面的改造工作,相信必定能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前自動(dòng)化改造工作的基本需求。

3.3 在具體的應(yīng)用過程中科學(xué)化的提升水電自動(dòng)化的智能性

由具體的施工經(jīng)驗(yàn)得知,往往在綜合管控平臺(tái)的重要基礎(chǔ)之上,還需要更加科學(xué)化的提升水電自動(dòng)化的智能應(yīng)用技術(shù)水平,因?yàn)檫@樣才能形成極具智能化特點(diǎn)的水電系統(tǒng)。針對于智能技術(shù)在水電自動(dòng)化綜合管控平臺(tái)的應(yīng)用過程中,通常情況下,都會(huì)緊緊的依據(jù)綜合管控平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)以及支撐服務(wù)體系,從而在根本上使得自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析、挖掘以及應(yīng)用,能夠呈現(xiàn)出較高程度上的質(zhì)量,同時(shí)還能夠建立起相應(yīng)的專家系統(tǒng)庫,這樣一來也就使得水電站在展開自動(dòng)化分析預(yù)警工作的時(shí)候,可以體現(xiàn)出較為明顯的智能化。另一方面,有關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)盡可能的構(gòu)建出實(shí)際的數(shù)據(jù)設(shè)備分析模型,將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及關(guān)聯(lián)分析技術(shù)等,與已有的智能技術(shù)相融合,從而提升智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用水平質(zhì)量,并且整項(xiàng)應(yīng)用過程中,還會(huì)科學(xué)化的構(gòu)建出具有關(guān)聯(lián)性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,在水電自動(dòng)化系統(tǒng)的故障檢測以及維護(hù)工作當(dāng)中,也就可以較為明確的依照數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的數(shù)據(jù),來對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況展開評價(jià)與分析工作,這樣一來必定能夠使得在線檢測以及故障預(yù)警以及檢修工作,能夠更加的順利,從側(cè)面也就確保了智能技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

4 確保智能技術(shù)順利得到應(yīng)用的措施

4.1 建立整體化的管理系統(tǒng)

對于水電廠而言,基于智能技術(shù)開展自動(dòng)化改造,建立基本的整體化管理系統(tǒng),這是非常關(guān)鍵且重要的工作,對于一次設(shè)備以及二次設(shè)備,都需要強(qiáng)調(diào)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與信息化的建設(shè),這樣才能從整體上提高其自動(dòng)化水平。具體來說,從管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來講,主要包含了調(diào)速器系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)以及智能測控系統(tǒng)幾個(gè)部分。這幾個(gè)部分,功能各不相同。調(diào)速器系統(tǒng),包括了運(yùn)行調(diào)速系統(tǒng),專家預(yù)警系統(tǒng),故障分析系統(tǒng)等多個(gè)不同的功能部件,同時(shí)具備三維數(shù)字化液壓調(diào)節(jié),數(shù)字化電液轉(zhuǎn)換等功能。勵(lì)磁系統(tǒng),則可以通過調(diào)節(jié)器,基于變參數(shù)的控制策略,對電網(wǎng)大擾動(dòng)時(shí)的調(diào)節(jié)予以優(yōu)化和控制。智能測控系統(tǒng),需要全面支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn),并且通過SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)采集相關(guān)器件產(chǎn)生的數(shù)據(jù),比如電子互感器、智能終端、測溫電阻等的數(shù)據(jù)。與此同時(shí),為了對水電廠的一些傳統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)支持,智能測控系統(tǒng),還需要能夠?qū)σ恍﹤鹘y(tǒng)信號實(shí)現(xiàn)采集,并且接入各種普通信號當(dāng)中。

4.2 合理構(gòu)建出實(shí)時(shí)的監(jiān)控平臺(tái)

從整體角度上來講,科學(xué)的構(gòu)建監(jiān)控平臺(tái),本質(zhì)目的是為了能夠更好地使發(fā)電生產(chǎn)活動(dòng)得到保障,并且還可以及時(shí)性的對潛藏的水電運(yùn)行運(yùn)維隱患展開監(jiān)控,從而很好的確保水電站能夠根據(jù)實(shí)際情況,建立出科學(xué)化的調(diào)度控制平臺(tái),此項(xiàng)措施都將會(huì)直接有效的使得水電站的自動(dòng)化發(fā)展更加具有智能化的特征。另一方面,對于以往技術(shù)當(dāng)中的不足問題,水電自動(dòng)化改造工作還需要借助智能技術(shù),來展開多功能的轉(zhuǎn)型工作,如此必定會(huì)使得系統(tǒng)的運(yùn)行模式得到較好的轉(zhuǎn)換,這樣可以很好的對安全體系展開進(jìn)一步的控制。舉個(gè)例子來講,比如可以在實(shí)際工作過程中,全面的運(yùn)用自動(dòng)發(fā)電控制功能模塊,來使得現(xiàn)有的水電機(jī)組功率得到自動(dòng)化的控制,從而使得水電自動(dòng)化的電網(wǎng)電能質(zhì)量得到提升。

4.3 科學(xué)的展開執(zhí)行調(diào)度管理工作

為了能夠更好的使得智能技術(shù)在水電自動(dòng)化改造工作中發(fā)揮出相應(yīng)的作用,有關(guān)人士還需要科學(xué)的展開執(zhí)行調(diào)度管理工作,這是因?yàn)檎{(diào)度管理工作,能夠使得智能技術(shù)應(yīng)用到水電自動(dòng)化改造工作中后,對整項(xiàng)工作展開更高層次的綜合化控制,這樣可以很好的降低范圍內(nèi)水電平臺(tái)潛藏的風(fēng)險(xiǎn),確保水電站能夠更加科學(xué)化的構(gòu)建出穩(wěn)定可靠的數(shù)字化處理平臺(tái),這對于水電自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠產(chǎn)生更高層次的綜合化調(diào)控,從而確保智能技術(shù)在水電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用,能夠達(dá)到相應(yīng)的電力調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)。從另一個(gè)方面來講,調(diào)度管理工作可以應(yīng)用智能技術(shù),同時(shí)從多個(gè)方面展開更加深層次的工作,這樣必定能夠較好的水電自動(dòng)化改造中,盡可能的降低潛藏隱患問題的發(fā)生概率,如此提升水電自動(dòng)化系統(tǒng)未來的運(yùn)行效率。還需要注意的一點(diǎn)問題是,相關(guān)調(diào)度工作人員,還應(yīng)當(dāng)科學(xué)充分的運(yùn)用高科技的技術(shù)優(yōu)勢,來使得水電站基本設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能夠在科學(xué)化的控制范圍來,更深層次的發(fā)揮作用。

5 結(jié)語

通過以上文字的詳細(xì)分析可知,在當(dāng)前水電自動(dòng)化改造工作中,智能技術(shù)的應(yīng)用能夠在根本上,提升水電自動(dòng)化改造工作的質(zhì)量,并且使得水電自動(dòng)化系統(tǒng)的性能更加進(jìn)一步的得到發(fā)揮。文章主要通過四個(gè)方面展開了主題的分析,層層深入的介紹了智能技術(shù)應(yīng)用在水電自動(dòng)化改造中,所需要注意的要點(diǎn)、情況、特征以及措施等,相信只要相關(guān)人士能夠科學(xué)的理解掌握,最終必定能夠使得水電站自動(dòng)化改造的智能化特征,表現(xiàn)的更加明顯。