水电站智能化改造的技术探究

王鑫　高鑫杰

摘   要：随着我国计算机信息技术创新发展水平的不断提高，电力系统的应用发展实现了智能化，并在水力发电厂得到了广泛应用，为其实际供电的安全性和稳定性提供了根本保障。

关键词：水力发电站;智能化改造;技术改造

近年来，随着水电站智能化改造需求的日益提升，水电智能化改造技术存在的弊端不断凸显，甚至已经威胁到了电力系统的安全、稳定运行，不仅直接影响水电站的经济效益，还影响电力供应过程的安全性和可靠性。因此，企业在对水电站进行智能化改造时，要加大运行的自动化程度，减少相关发电设备存在的安全隐患，及时排除其中存在的故障問题，维持水电站的持续性供电，保证电力用户的正常使用。

1    传统水电站中存在的问题

1.1  系统缺少标准性和规范性

传统水电站二次系统之间进行数据信息交换的通信接口和通信协议，缺少统一的标准和规范，大部分二次系统采用大量的现场总线进行数据信息的通信，这不仅降低了数据信息交换的效率，且无法实现数据信息在水电站范围内的共享。此外，这种数据通信方式也会导致二次系统之间无法进行互动，造成了“信息孤岛”问题，阻碍了水电站内自动化系统采集到的基础数据向高层次的传递，不利于共享不同层次之间的数据信息。

1.2  基础信息采集方式的问题

传统水电站运行中自动化系统获取基础信息，主要是通过敷设大量的电缆进行信息采集。这种基础信息采集方式需要在水电站内部敷设大量的电缆，不仅使得内部线路连接复杂，还严重影响了水电站运行的可靠性和安全性。同时，这种在水电站内部敷设大量电缆的方式，其采集信息过程会受到严重的电磁干扰影响，导致水电站内部的设备经常出现二次运行异常的问题。

1.3  监控系统具有明显局限性

在传统的水电站设计工作中，计算机监控系统占有重要地位，其具有诸多高级层次的应用功能，如事故分析、设备在线诊断、自动发电控制、安全运行管理、经济效益优化等功能。再加上计算机监控系统具有明显的局限性，不仅无法实现不同系统之间的信息共享，还导致上述高级应用功能的综合分析无法体现出全面性特点，严重降低了水力发电站运行过程中设备系统的安全性和稳定性。

2    水电站智能化改造的基本原则

2.1  基础环节

在对水电站进行智能化改造时，所采用的信息收集方式需要向全面化、网络化、数字化的新方向进行改造，促使其能够为水电站上层的分析、控制以及管理功能提供具有全面化特点的基础信息数据。

2.2  重要条件

为了能够保证智能化水电站中高级应用功能的实现，如智能化决策功能、综合化分析功能等，需要再对其进行技术改造，针对水电站内部系统结构设立标准通信，保证内部数据信息完全共享。

2.3  核心内容

对水电站智能化技术改造工作而言，其改造的主要结构内容是计算机监控系统，将传统系统中的中控室集控模式转变为具有集成化和一体化特点的全厂智能化控制中心，构建成综合的数据共享平台和智能管理系统。

3    水电站智能化改造的技术方案

3.1  控制系统智能化技术改造方案

在水电站智能化改造过程中，具有智能化特点的控制系统是水电站结构中的中枢控制结构。具体而言，是在数据信息共享平台和综合化的智能决策管理系统的基础上，建立智能化控制系统，该系统能够为水电站的运行管理提供具有科学化和智能化特点的管理模式，保证水电站运行过程的安全节能。其中，根据IEC61850标准所建立的水电站智能化数据信息平台，具有规范的数据访问接口，能够对关系数据库和文件数据库提供统一的管理。水电站内部的功能组件之间是彼此独立的，并通过少量的光缆连接形式，来实现数据信号的采集和传输，不仅可以有效节约能源和资源，还能够降低水电站运行过程中的经济成本投入，保证水电站的正常发电。

3.2  监控系统智能化技术改造方案

构建具有智能化特点的在线监测系统，其建设水平直接决定了水电站智能化改造能否实现。水电站在线监测系统内容涵盖了诸多方面，如设备能否实现自动化和实时化的报警、设备能够实现安全性和可靠性的评估等。智能化监控系统的建设作为水电站智能化改造中的重要结构，对水电站内部的各项设备设施是否能够正常运行进行实时的监测。将水电站智能化在线监测系统与气象预报系统、水情测报系统等进行结合应用，形成智能化的控制中心系统，对数据信息的来源进行全面分析和实时监控，也直接影响到水电站的智能化技术改造。此外，水电站在建设成智能化监控系统之后，不仅对电力系统的安全性和可靠性提供了根本保障，还起到防洪减灾的基本作用。

3.3  通信系统智能化技术改造方案

水电站智能化改造的实现需要依靠高速的通信网络，并且要保证通信网络之间的通信接口和通信协议具有标准化和规范化的特点。因此，为了满足数据信息的数字化和网络化以及全面化的相关要求，要保证相关标准规范的统一。同时，水电站通信网络是否具有安全性和高效性，是水电站进行智能化技术改造的关键性问题。所以，在对水电站通信系统进行智能化技术改造时，要充分考虑到网络系统的适用性和可靠性，保证其满足水电站智能化技术改造的相关要求。

4    结语

综上所述，为了保证水电站能够连续且安全地发电，对水电站进行智能化的技术改造成为影响电力系统安全、稳定运行的关键因素。因此，在水电站智能化技术改造中，要严格遵循相关改造原则，采取有效的技术管理方案，提高水电站智能化运行的整体水平，推动水电站高效且安全地发电，为电力用户的正常用电提供根本保证，有利于经济效益最大化。随着技术的创新完善，仍旧需要在运行中不断完善。

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