关于水电站智能化的几个想法
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨随着科技的不断发展，水利水电工程中的电气及其自动化系统也在逐渐智能化。
智能化的应用使得水利水电工程更加高效、安全和可靠。
本文将从智能化技术的背景、水利水电工程中电气及其自动化系统的现状以及智能化应用的探讨等方面进行分析。
一、智能化技术的背景智能化技术是指通过各种传感器、控制器和计算机等先进设备，实现对设备、系统和流程的自动化监测、分析、判断和控制，以达到提高效率、节约成本、提高安全性等目的。
目前，人工智能、大数据、云计算、物联网等技术的不断成熟和普及，为水利水电工程的智能化提供了坚实的技术基础。
二、水利水电工程中电气及其自动化系统的现状传统的水利水电工程中的电气及其自动化系统主要依靠人工操作和简单的自动化设备，存在能源浪费、安全隐患、维护困难等问题。
随着智能化技术的不断成熟，水利水电工程中的电气及其自动化系统也在逐步智能化，将传感器、控制器、数据采集系统等设备引入工程中，实现对水利水电设备和系统的智能监测、控制和管理。
三、智能化应用的探讨1. 智能监测：利用传感器和数据采集系统对水利水电设备和系统的运行状态进行实时监测，及时发现故障和异常，减少停机时间，提高设备可靠性。
2. 智能控制：通过控制器和自动化系统，实现对水利水电设备和系统的智能控制，调节运行参数，优化能源消耗，提高能效。
3. 智能维护：利用大数据和云计算技术对水利水电设备的运行数据进行分析和预测，制定智能化的维护计划，延长设备的使用寿命。
4. 智能安全：利用人工智能技术，对水利水电设备和系统进行智能化的安全监控和预警，提高工程的安全性。
5. 智能管理：通过物联网技术，实现水利水电工程中各个设备和系统之间的智能化互联，实现全面的智能化管理和运营。
水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用具有重要的意义，可以提高工程的效率、安全性和可靠性，是未来水利水电工程发展的重要方向。
希望未来能够有更多的智能化技术应用于水利水电工程中，为我国水利水电事业的发展做出更大的贡献。
对水电站自动化方面几个问题的看法
对水电站自动化方面几个问题的看法摘要：中国社会主义事业的快速发展，改革开放这30年来，各行各业都发生了翻天覆地的变化。
为此，国家的政策也重点也放在了对改善民生上。
水电站作为一个为民生服务的机构，它的工作效率也直接的关系到改善民生的程度。
所以实现水电站的自动化是很有必要的。
本文简单对水电站自动化方面的几个问题进行了分析，例如：计算机监控系统、自动化元件的选配、监控系统等问题。
希望通过对这些关键问题的分析并采取行之有效的方法后，可以实现水电站的高效自动化功能：遥控、遥调、遥信和遥测等。
因为提高了这几方面的功能可以极大地提高水电站运行的稳定性、可靠性及高效性。
关键词：水电站；自动化；技术；应用Abstract: China’s socialist cause of rapid development, reform and opening up this for 30 years, every profession has undergone earth-shaking changes. Therefore, the policy of the country also point to also put in the improvement of people’s life. Hydropower station as a service for the people’s livelihood, its efficiency also directly related to the extent of the improvement of people’s life. So realize the automation of hydropower station is very necessary. This article simply of hydroelectric station automation analyzed some problems, for example: the computer monitoring system, the automation of components of the selection, monitoring system and other problems. Hope through to these key problems in the analysis and take effective method, can achieve high automation function hydropower station, remote control, tone, a remote and remote sensing etc. For improving these a few aspects of the function can greatly improve the stability and reliability of the operation of hydropower station and high efficiency.Keywords: hydropower station; Automation; Technology; application中国近些年来，伴随着我国经济发展状况稳定有序的进行，国民收入显著提高，基本实现了小康的国家战略目标，但是，国家依然把改善民生放在突出位置。
智能水电厂自动化构想
智能水电厂自动化构想摘要社会进步，经济发展，社会与民众对电能的要求越来越高，智能水电厂自动化成为明显趋势。
本文通过对智能水电厂自动化的简析、改造的重点进行了论述，阐述为了实现“无人值守”目标，只有水电厂进行智能自动化改造才能满足当代对水电系统可靠性、先进性的要求。
关键词自动化；监控系统；无人值守；监测元件伴随经济发展与社会进步，社会与民众对电能的要求日趋增高，水电厂智能自动化成为必然趋势。
发展带来的对电力的需求日趋加强、对电能质量要求日渐增高不断的反应到实际生活当中。
我国的电力行业存在自动化水平较为低下、难以满足民众与社会对高质量电能的要求的艰难行情，为了提高发电的效率、提高电能的质量，完成智能水电厂自动化构想，需要在多方面更加关注。
1 智能水电厂自动化概述第一，社会发展与科技进步，民众对更好的生活水平的追求要求我们不断的开拓创新，不断的完善、更新社会分工当中的各类硬件设备设施，使绝大部分厂站实现智能化；第二，以人为本，从关注民生关心工作人员生活层面上来说，我国绝大部分的水电站都建立在较偏远的山区，致使大量职工生活在不同差度的生活环境里。
所以对水电厂进行综合化的自动化的改造，建造智能的水电厂也会在很大程度上改善广大水电工作人员的生活环境、工作环境，智能计算机监控系统可以代替旧时人工操作以及定时巡查、记录、回馈等繁琐的劳动，进而实现少人甚至无人值守；第三，国家电力体制不断改革，要求实现“厂网分开，竞价上网”，水电厂如果仅依靠传统方法人工操作，将无法满足市场竞争的要求。
竞价成功后，如果设备设施落后陈旧，没法实现安全、可靠、高效的运行，这会影响水电厂的正常供电，也会使自身的效益受到损害。
水电站的智能化综合自动化进程总体令人欣慰，近几年随着我国的电力科学技术不断向前发展，随着计算机的监控水平升高，新近建设的水电站都设计并运行了以计算机监控系统为主的智能的综合化、自动化的系统，一些旧式水电站也进行了相应的改造并取得不错的效果.2 智能水电厂自动化改造的重点2.1 水电厂各系统要进行改造1）计算机监控系统的改造水电厂能否实现智能化、综合自动化，基础是能否建立计算机的监控系统，计算机监控系统是智能水电厂自动化系统的核心系统。
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨水利水电工程中的电气及其自动化系统在近年来得到了快速的发展和智能化的应用。
随着科技的进步和社会的发展，智能化已经成为了水利水电工程中电气及其自动化系统的一个重要方向。
本文将从智能化的概念入手，探讨智能化在水利水电工程中电气及其自动化系统中的应用现状与发展趋势，并分析智能化技术在水利水电工程中的优势和影响，最后对未来的发展趋势做出展望。
一、智能化的概念智能化是指利用现代信息技术，实现设备、系统和管理的智能化程度的提高。
智能化系统能够通过数据采集、数据分析和智能决策等手段，实现设备的自动控制和智能化运营管理。
在水利水电工程中，智能化主要体现在电气设备和自动化系统的智能化控制和管理上。
通过智能化技术的应用，可以提高设备运行的效率和可靠性，优化系统的运行和管理，提高工程的整体竞争力。
二、智能化在水利水电工程中的应用现状1. 智能化在水电站的应用水电站是水利水电工程中的重要组成部分，智能化在水电站的应用主要体现在水轮发电机组、变压器、开关柜和自动化设备等电气设备的智能化监测和控制上。
通过智能化监控系统，可以实现对发电机组的状态实时监测和故障诊断，提高设备的可靠性和安全性。
智能化控制系统还可以实现对水电站的远程监控和运行管理，减少现场操作人员的数量，降低人力成本，提高运维效率。
3. 智能化在水利水电工程的数据分析与决策支持随着大数据技术和人工智能技术的发展，智能化在水利水电工程中的数据分析与决策支持也得到了进一步的发展和应用。
通过对海量的水文水质数据、水电站运行数据、设备状态数据等进行分析和挖掘，可以为水利水电工程的运行和管理提供决策支持，优化系统的运行策略、提高系统的效率和经济性。
1. 提高设备的可靠性和安全性智能化技术可以实现对水利水电工程设备的实时监测和故障诊断，及时发现和排除问题，提高设备的可靠性和安全性。
2. 降低运维成本智能化技术可以减少现场操作人员的数量，降低人力成本，提高运维效率，降低运维成本。
智能化控制技术在大中型水电站改造中的应用
智能化控制技术将更加集成化和互联网化。未来的水电站改造将更加注重各个系统之间的集成与通讯，实现设备之间的数据共享和互操作，通过云平台实现对水电站的远程监控和管理，从而提高水电站的整体运行效率。
3.3 智能化控制技术对水电站改造的推动作用
1. 提高运行效率：智能化控制技术能够实现水电站设备的远程监控和智能化运行调度，提高了水电站的运行效率，减少了人为操作的误差，降低了维护成本，实现了更加稳定和高效的发电。
2. 增强安全性：智能化控制技术可以实现对水电站设备的实时监测和预警功能，及时发现设备故障和安全隐患，保障水电站的安全运行。智能化控制技术还可以通过智能化设备管理和风险评估等功能，提高水电站的安全性。
第一阶段是基于传统控制理论的改进，主要是将传统的PID控制器技术应用到水电站控制中，实现了对水电站的基本控制功能。这一阶段的技术主要是在硬件方面进行优化，提高了水电站的运行效率和稳定性。
第二阶段是基于人工智能算法的应用，主要是利用神经网络、模糊逻辑等技术对水电站进行智能化控制，提高了系统对复杂环境的适应能力和鲁棒性。这一阶段的技术使水电站的控制更加智能化和自适应。
3. 促进节能减排：智能化控制技术可以对水电站的能耗数据进行实时监测和分析，通过调整设备运行参数和优化供电方案，实现节能减排的效果。智能化控制技术还可以通过智能化能源管理和智能化电网调度等功能，降低水电站的碳排放，推动绿色发展。
智能化控制技术对水电站改造具有重要的推动作用，不仅可以提高水电站的运行效率和安全性，还能促进节能减排，推动水电站向智能化、绿色化的方向发展。随着智能化技术的不断创新和发展，相信智能化控制技术在水电站改造中的作用将会更加突出，为水电行业的可持续发展注入新的活力。
新一代智能化水电站构想
新一代智能化水电站构想摘要：现阶段我国水电事业发展迅速，在十三五期间建成并投运大批水电站，目前我国新建或改造的水电站普遍实现“无人值班，少人值守” 模式。
大部分电站设备已经基本实现数字化，在线监测系统已经可以通过网络实现远程监测、分析，甚至是云端分析。
某些电厂在已经实现智能巡检，这些电站已经具备智能化的部分特征和特点，各生产运行环节积累了大量的知识储备和经验。
这些技术的发展和积累，是进行智能化建设的优势基础。
很多水电站也在不断利用新技术、利用互联网技术等努力向智能化水电站方向发展，智能化水电站是当今水电站发展的一个趋势，本文就智能化电站的认识、需具备的技术条件、及应用作一个简单的概述。
关键词：水电站；智能；IEC61850；发展随着水电站自动化系统的提高，在推动水电厂计算机监控系统、机组状态检修、经济运行等方面智能化研究的同时，各种新设备、新技术、新思路的应用，以及涉及到生产管理全过程的“风险识别自动化、管理决策智能化，纠偏升级自动化”的应用，必将成为下一阶段电厂的主要研究和发展方向。
1智能化水电站的概念智能化水电是站在整个电厂的角度，通过智能硬件、物联网、定位技术、大数据分析、人工智能应用等技术手段，以设备泛在感知、系统协调联动、数据驱动决策、整体智能形态等为目标，将工业技术、信息技术、定位技术与电池经营管理深度融合，重构人员、设备、环境、管理要素，打造云端电厂，实现具备运行自主可靠、风险自动管控、管理决策智慧、能力可持续演进的新型电厂形态。
分析在生产各环节的应用以及面向对象的电厂建模和通讯，侧重于调节控制、防洪、状态监测等应用领域，同时具备可以利用定位技术实现人员和设备、物资的定位及安全管理，利用三维技术、AR、VR等技术，实现三维厂房、设备的动态模拟和可是化管理。
2智能水电站建设的必要性2.1本质安全的需要将全部生产管理要素纳入智能电厂的要求，通过统一的管理平台了解所用设备的运行状况、每个工作人员的任务和所处位置，提示修正不规范行为，客观上强制落实责任，规范人的行为和设备状态，是提升安全管理水平的重要保障2.2经济运行的的需要通过高精度气象和水情测报，合理调配流域水资源，提高流域水资源利用率，实现最优经济运行，充分提升节能、增效、减排等社会效益，实现企业防洪、发电、节能减排等效益的有机统一，有利于提高经济运行能力2.3智能管理的需要将信息化建设作为贯彻执行管理思想的有效工具，通过有效变革和优化现有体系、流程、人、技术等企业要素，自动判别生产和管理各环节风险，全面提升管理者智慧能力，从而驱动管理组织变革。
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨
关于水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用探讨1. 引言1.1 研究背景水利水电工程是国家基础设施建设中重要的组成部分，对国民经济的发展起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和发展，智能化技术在水利水电工程中的应用也日益广泛。
电气及其自动化系统作为水利水电工程中的重要组成部分，其智能化应用已经成为一种趋势。
在过去，水利水电工程中的电气系统大多依靠人工操作，存在效率低下、安全隐患大等问题。
随着智能化技术的逐渐普及和应用，电气及其自动化系统在水利水电工程中的作用日益凸显。
智能化电气系统不仅可以提高工程运行效率，降低运行成本，还可以提高工程安全性，减少事故发生的可能性。
研究智能化电气及其自动化系统在水利水电工程中的应用具有重要意义。
通过深入探讨智能化技术在水利水电工程中的应用和发展趋势，可以为我国水利水电工程的现代化建设提供重要参考，推动水利水电工程的发展和进步。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用，深入分析智能化技术在该领域中的实际应用和效果。
通过研究，可以有效地提高水利水电工程的工程效率和安全性，进而促进整个行业的发展和提升。
同时，研究目的还在于为未来水利水电工程中智能化电气系统的应用提供理论与实践基础，探索更多创新性的解决方案和技术手段，推动行业向智能化、信息化方向发展，提升水利水电工程的整体水平和竞争力。
通过深入研究水利水电工程中电气及其自动化系统的智能化应用，可以更好地了解现有技术发展水平和趋势，从而为未来工程设计和管理提供更好的参考和指导。
1.3 研究意义水利水电工程是国家基础设施建设的重要组成部分，对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。
随着社会经济的不断发展和科技的不断进步，传统的水利水电工程已经无法满足日益增长的需求。
将智能化电气及其自动化系统应用于水利水电工程中具有重要的意义和价值。
智能化电气系统能够提高水利水电工程的效率和效益。
通过智能化控制系统的设计和优化，可以实现对水利水电设施的远程监控和智能化操作，提高工程运行的稳定性和安全性，降低能耗和维护成本，提高工程的生产效率和经济效益。
水电站管理智能化技术研究
水电站管理智能化技术研究随着信息化和科技的快速发展，水电站管理智能化已经成为水利行业的趋势。
水电站是一种复杂的工程系统，管理效率和质量的提高是非常重要的。
下面将从智能水电站的概念、管理智能化技术的现状、存在的问题和发展趋势等方面进行探讨。
一、智能水电站的概念智能水电站是指已经应用了现代高科技智能技术，如先进的控制系统、自动计量、通信和信息网络、人工智能等先进技术的水电站。
智能水电站可以实现自动化控制，自动监测和预警，以及实时的远程调度等一系列智能化管理。
智能水电站能够更好地利用水资源，减轻对环境的影响，从而提高水电站的管理质量和工程效益。
二、管理智能化技术的现状目前，我国水电站大部分仍处于手动控制和管理状态。
传统的水电站管理存在一些问题，如信息化不充分、指挥调度不灵活、人员效率低下，以及环保压力等问题。
管理智能化技术，包括自动化技术、信息化技术、智能化技术和远程控制技术等，可以极大地改善水电站管理效率和质量。
自动化技术是智能化水电站的核心技术，是智能化水电站实现高效运行、降低运行成本的重要手段。
包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分散控制系统）和SCADA（监视、控制和数据采集系统）等技术。
信息化技术主要是指信息化平台的建设，采用高速传输数据的通信技术，通过信息技术将各个管理层面，包括水文、地质、气象、水动力学等各种数据进行有系统的整合处理，然后对最终的监测结果进行统筹管理。
智能化技术包括小型微机、专家系统、模型预测、人工智能等技术。
特别是人工智能技术，通过建立有效的智能算法和智能系统，能够更加准确的进行分析、预测和决策，提高水电站的管理水平和效率。
远程控制技术，是通过数字通信技术，将水电站调度指令传输到水电站现场，实现在远程条件下对水电站设备和工程的监控和操作，从而降低人为因素对水电站运行的干预，提高水电站的安全性、可靠性和管理效率。
三、存在的问题虽然国内智能水电站的普及已经逐渐提高，但是智能化技术方面仍旧存在一些问题。
基于人工智能的水电站运行与管理
基于人工智能的水电站运行与管理水电站作为一种清洁能源发电方式，在当今社会的能源结构中扮演着重要的角色。
然而，随着社会经济的不断发展和人们对能源需求的不断增长，水电站的运行与管理也面临着越来越多的挑战。
人工智能作为一种新兴的技术手段，为水电站的运行与管理提供了全新的解决方案。
一、水电站的运行管理概况水电站作为一种利用水资源发电的设施，一般由水库、水轮发电机组、变压器以及配电设备等组成。
其主要功能是将水能转化为电能，满足人们的用电需求。
为了保证水电站的高效稳定运行，需要进行科学合理的运行管理。
水电站的运行管理主要包括设备监控、运行维护、调度管理等方面。
二、人工智能在水电站运行管理中的应用现状随着人工智能技术的不断发展，其在水电站运行管理中的应用也日益广泛。
通过人工智能技术，可以实现水电站设备的自动监控、预测故障，提高水电站的运行效率和安全性。
目前，人工智能在水电站的应用主要包括以下几个方面：1. 设备监控与故障诊断人工智能技术可以通过大数据分析和机器学习算法，实时监控水电站各个设备的运行状态，及时发现设备故障并进行诊断。
这可以帮助运维人员快速定位故障原因，提高故障处理效率。
2. 运行优化与调度管理人工智能技术可以根据水资源和用电需求等实时数据，进行智能化的运行优化和调度管理。
通过优化调度算法，可以最大程度地利用水资源，提高水电站的发电效率。
3. 安全风险预测与评估人工智能技术可以通过对历史数据的分析和建模，预测水电站的安全风险，提前采取措施进行风险评估和控制。
这可以有效降低水电站的事故发生率，保障运行安全。
三、基于人工智能的水电站运行管理的挑战与发展趋势虽然人工智能技术在水电站运行管理中具有广阔的应用前景，但也面临着一些挑战。
首先，水电站系统的复杂性和数据量大，对数据处理算法的要求较高。
其次，人工智能技术的应用需要建立完善的数据采集和处理平台，需要投入一定的人力和物力成本。
再者，人工智能技术的算法需要不断优化和更新，来适应水电站复杂多变的运行环境。
水电站智能化改造现状分析及建设思考
水电站智能化改造现状分析及建设思考摘要：水电站主要通过水的能量转化为电能，为社会供应清洁、可再生的电力资源。
功能一是发电，水电站将水流能、水位能转换成机械能，进一步转换为电能，并通过输电线路将电能传送到用户。
功能二是调节水量，水电站能够根据电网负荷需求，调整水流的流量和水位，以平衡电力系统的供需关系，稳定电网运行。
功能三是蓄能调峰，水电站可通过调整发电机组的出力，将低负荷时段的多余电能蓄积起来，高负荷时段释放，以应对电网峰谷差异。
功能四是防洪和供水，水电站能够根据水位变化和降雨预测，调节水库的蓄水及排洪，同时为社会供应安全、稳定的用水资源。
本文主要立足水电站，探讨智能化改造，仅供借鉴。
关键词：水电站；智能化改造；现状分析；优化建设水电站智能化改造是利用信息技术、通信技术和自动化技术等手段，对水电站进行优化和升级，以提高运行效率、降低运维成本和提升发电能力。
主要包括以下方面的改造：监测和控制系统，引入现代化的监测和控制系统，实现对水电站各个环节的实时监测、数据采集和远程控制，提高运行的可视化和自动化程度。
智能化设备，采用先进的设备和传感器技术，对水电站的发电机组、变压器、闸门等核心设备进行智能化改造，提高设备的运行效率和可靠性。
大数据和人工智能应用，利用大数据分析和人工智能技术，对水电站的运行数据进行深度挖掘和分析，提供数据支持和智能决策，优化水电站的运行模式和调度方案。
增强安全和环境保护，通过智能化改造，加强对水电站的安全监测和警报系统，及时发现和处理潜在的安全风险。
同时，优化水电站的调度方案，减少对生态环境的影响，实现可持续发展。
一、水电站进行智能化改造的原因随着城市规模的日益扩大和社会生活生产需求的增多，传统水电站的运行已经无法满足实际所需，所以水电站的优化、改造十分必要。
与此同时，在信息化、智能化时代，水电站要想适应新时期所提出的要求，更好的发挥自身服务作用，改革的一个必然趋势就是智能化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、智能化水电站自动化体系结构（2）
三、智能水电站的兲键技术（1）
• A．智能控制中心：以综合数据俆息共享平台和综合智能决策分 析管理系统为基础，具备智能型、高度集成、一体化以及高效 等特点。 • 基于IEC 61850（戒61970等）建立标准数据总线，规范数据访 问接口，提供对实时/历叱数据库、兲系数据库、文件数据库的 统一管理。数据管理和分区、安全防护、软件构架、多功能模 件的集成和管理、智能型实用的与家系统等斱面。 • B．全站高速、标准、统一的网络：俆息化、网络化、标准化， 基于IEC 61850。网络的结构形式、实用性、可靠性、安全防护 分区隔离、数据流向管理等斱面将是重点，其中过程层网络应 考虑多种形式共存。 • C．分布式自动化子系统（IDE）的升级：俅证先进性和智能型 ，对水电站内各分布式自动化子系统（IDE）进行系统建模、数 据定义和标准通俆接口等斱面的升级换代，是俆息数据高度共 享和系统间深层次互动的前提和基础。
一、中国水电站智能化发展的过程不特点（2）
• 流量调节方程为： • 可见，改变导叶出流角α 0可以调节流量，因而结构上使导叶转动可达调节 流量目的，α 0改变实质上改变v0ur0 ，从而也改变v1ur1 ；显然改变导叶 高b0和叶片出流角β 2也可达改变流量Q的目的。 • 励磁整流：把交流电变成直流电，供给转子绕组，产生旋转磁场，切割旋 发电机定子绕组，从而产生法拉第感应电动势。 • 他励和自励（同步）：如相位复式电机励磁系统与直流侧并联自复励可控 硅励磁系统。三相整流可用六只二极管构成不可控桥、可用三只可控硅及 三只二极管构成半控桥、也可用六只可控硅构成全控桥。 • 自动励磁调节器：开环补偿型和闭环反馈型（优）。前者如电流复式励磁 及相位复式励磁装置；后者如负反馈比例式调节器。50年代发展了电磁型 调节器；60年代后发展为晶闸管励磁调节器，功能也由单纯的调节电压发 展为提高电力系统的稳定性。随着控制理论和计算技术的发展，朝着综合 控制方向发展，在原有基础上加入镇定器、欠励磁、过励磁等环节；原理 上自适应，即调节器能自动适应系统工况的变动且择优整定其参数；构成 元件上微机化。为改善比例式调节器中存在的稳态指标与动态性能的矛盾 ，发展了PID型调节器，如DECS-200型、MEC5230型、SILCO5型、UNITROL50 00等数字式。 • 断路器：多油、少油、SF6/真空等类型。
兲于水电站智能化的几个想法
协同智能电网 老朱/朱文杰 changsha026003@； zwj@
引言
• 智能电网（smart power grids）是将先进的传感测量技术、俆 息通俆技术、计算机分析决策技术、自动控制技术和能源电力 技术相结合，幵不坚强物理电网基础设斲高度集成而形成的新 型现代化电网。 • 目标：实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好。 • 特征：自愈、坚强、互动、兼容、优质、经济、集成、协调。 俆息化、数字化、自动化、互动化。 • 兲键技术：通俆技术（高速/双向/实时/集成）、量测技术（智 能固态表计/更多的数据）、设备技术（电力电子/超导/大容储 能）、决策技术（动画/动态着色/虚拟现实/数据展示）、控制 技术（分层分布-服务四个）。 • 在智能电网规划和发展的统一要求下，智能化建设也是水电站 今后主要发展斱向和全新目标。但丐界上主要国家的“智能电 网”研究和建设都比较注重电网的输电、送电、配电和用电环 节，而发电环节尤其是水电站的智能化建设相对滞后，与项研 究工作没有启动。白山、云峰进行了尝试向智能化转变，丌仅仅在二次系统，更丌是计算机 监控系统升级，还涉及水电站相兲各种与业（机械、电气等） ，以及各种新设备、新技术、新思路，应使设计斱案和运行管 理模式较大转变和提升。需要建设管理、设计、生产制造、运 行、电站业主、教育教学各斱紧密配合、通力合作。对比同规 模的水电站采取分批、分步骤和部分的策略，可行性较强。
三、智能水电站的兲键技术（2）
• D．智能化要求的监测系统：真正实现设备在线监测的斱式，建 立完善的设备实时报警、在线安全评估和分析、预警控制和预 防控制等功能，为实时控制和经济优化等决策层面作俅证。 • 智能设备在线监测系统不水情测报系统、气象预报系统、枢纽 观测系统一起构成智能决策分析控制系统的支撑条件，不调度 互动，促进电网安全、提高水电站经济效益、提高防洪减灾能 力以及提高节能减排作用提供俅证。
一、中国水电站智能化发展的过程不特点（1）
• 我写了《中国水力发电百年简史》：接管丰满，解剖日本控制技术。 1984年形成《水电站机电二次设计手册》，继电器控制为主，同时丹 江口采用半导体技术实现弱电无触点控制。 • 同期装置：经历了同步表、ZZQ-1～5、ZZQ-3A、ZZQ-5B、数字式微机 型（如51单片机DZZB）。 • 调速器：50～60年代P-100、PK-200、T-100、CT-40等机械型，“大 跃进”第一台电子管电液型，60年代初第一台晶体管电液调速器；70 年代至80年代初应用电子管、晶体管或小规模集成电路电液型如DT-1 00（150）、DST-150（200）-40、JDT-100（150）、JCT-150、JST-1 000、JCST-100（200）-40、JDST-100（150）等；80年代后微机型， 华工1981年底适应式变参数并联PID微机调节器（1984年欧阳海），1 989年WT-S双微机调速器以Z-80单板机为硬件核心，两台微机配以相 同功能的测频、CPU、D/A及A/D模块，双微机互为备用，采用适应式 变参数PID调节模式；1990年代以来华工开发PLC微机调节器（1993年 欧阳海），还有以8086、8096CPU为核心，采用STD总线结构和MIC-20 00工控机的双微机型。
一、中国水电站智能化发展的过程不特点（3）
• 现阶段新建戒改造的水电站普遍按“无人值班、少人值守”的 原则设计，自主创新丏具备国际先进水平的监控、俅护和监测 等自动化系统（戒智能装置IDE）得到应用。水电站内采用具备 分布功能式的自动化系统（IDE）进行自动监测、控制、俅护和 管理，丌同的IDE之间采用网络戒现场总线通俆斱式已基本实现 电站分布式俆息数据的交换功能，水电站计算机监控系统中实 时历叱数据库、智能诊断等高级技术得到应用，站内部分自动 化系统（如工业电视、水情测报、枢纽观测等系统）已基本全 面实现以俆息化和数字化的俆息采集斱式，已达到戒接近丐界 领先水平。国内部分特大型戒基础条件较好的水电站已基本实 行“兲门”（可比大古力）运行、管理模式，说明我国水电站 具备“智能化”的部分特征和特点，是我国智能化建设的优势 基础。
二、智能化水电站自动化体系结构（1）
• 以现地设备（主要包括一次设备和其他机电设备等）智能化、二次设 备网络化和互动化、统一的全站“智能决策控制中心”等特点为基础 ，把传统的以计算机监控系统为中心对电站其他分散设置的自动化系 统进行集中管理的松散联合方式，转变为“智能控制中心”（综合数 据信息共享平台综合智能决策分析管理系统）为核心的分层分布式高 度集成和一体化的体系结构。 • 将智能化水电站自动化体系划分为三层：站控层、单元层和过程层。 同时按照不同功能区域要求配置分布式自动化子系统（或IDE），各 子系统（或IDE）间具备实现深层次共享和互操作的能力。 • 过程层主要指各自动化子系统中数据信息采集、处理、转发的环节， 其包含的设备或内容将更多也更分散；单元层主要指各自动化子系统 数据分析、处理、存储、转发以及实现分布功能的环节；站控层即为 水电站综合数据信息平台和综合智能决策分析管理系统，对与传统水 电站，这将是一个全新的平台和统一的智能决策管理中心。 • 过程层网络按设备性质和地理分布设置不同的分布式单元子网络（IE C 61850），传统的现地机电设备与二次设备之间的电缆连接，改变 为“新型互感器+合并器”、“机电设备+终端设备”与二次设备间光 纤连接；单元层的自动化子系统或智能设备只是在系统建模、数据定 义和通信模型发生了变化；站控层是一个全新构建的智能化中心决策 分析、控制、管理系统和全厂数据信息共享的平台。
一、中国水电站智能化发展的过程不特点（5）
• 方向和目标：坚持“坚强（安全性、可靠性）、优化、经济、高效的水电站 运行、管理方式”，与智能电网要求一致。 • 不必推到“无人值班、少人值守”设计、运行、管理模式，在现有水平和模 式的基础上，以我国智能电网建设战略规划和体系要求为导向，注重新理念 、新技术、新产品的应用，全面完善和优化水电站自动化系统，提高水电站 供电可靠性和供电质量，增强与电网的互动性，优化水电站经济运行，提高 水资源利用率，实现节能增效，实现先进科学的运行、管理方式。全面解决 固有问题和缺陷，建设以“信息化、数字化、自动化、互动化”为主要特征 的智能化水电站。 • 基础环节——信息采集方式向全面化、数字化、网络化转型，向管理系统提 供全面、详尽、标准的基础信息数据。 • 首要条件——构建全厂高速标准的网络，实现各系统间无缝通信、信息数据 完全共享和深层次的互动性，为站电综合分析、智能决策、调度管理创造良 好条件。 • 核心内容——形成以综合数据信息共享平台和综合智能决策管理系统为核心 的高度集成和一体化的全厂“智能控制中心”，取代传统水电站以计算机监 控系统上位机为核心的中控室集控模式。
一、中国水电站智能化发展的过程不特点（4）
• 问题或缺陷：不同二次系统（或IDE）之间信息数据交换的通信接口 和规约缺乏标准性和规范化，尤其是大量的现场总线使得电站基础信 息交换效率低下，阻碍了全厂信息共享化、网络化的进程；二次系统 （或IDE）的异构问题突出，互动化困难，容易导致各种“信息孤岛 ”，水电站内基础自动化层采集的各种信息数据在向高级应用层进行 传递以及高级应用层不同应用之间的共享这两方面也存在很大障碍； 传统水电站自动化系统的基础信息层仍然是大量通过电缆进行模拟量 和硬接点采集的传统方式，造成电缆敷设量大且接线复杂，影响自动 化系统的整体可靠性，而且容易遭受电磁干扰和一次设备传输过电压 的影响，存在二次设备运行异常、继电保护误动作等隐患，这与智能 电网的信息化、数字化、网络化特征差距较大；传统水电站中对经济 优化（AGC/AVC）、安全运行管理、设备在线诊断（预警和预处理） 、事故分析和处理专家策略等高级应用功能，主要采用以计算机监控 系统为核心协调其它二次系统共同完成的实现方式，受制于计算机监 控系统自身的局限性和不同系统间信息共享和互动化方面的实际困难 ，高级应用功能综合分析的全面性和智能决策控制深度以及实际效果 有待进一步提高；对于传统水电站的改造而言，由于互操作性和信息 共享程度不够的原因，现有水电站自动化系统设备部分更新时需要付 出很大的附加成本，往往需要增加规约转换设备，并且需要进行现场 调试，甚至还可能需要更改自动化系统的数据库定义并进行相应的试