水電廠技術(shù)是提高水電廠運行效率的有效手段,下面是小編精心推薦的水電廠技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　水電廠技術(shù)論文篇一

　　水電廠計算機監(jiān)控技術(shù)探討

　　摘要：作為水電站運行管理的主要組成部分，計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的運用提高了水電站的自動化程度和經(jīng)濟效益。本文先對國內(nèi)外水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展進行了簡要分析，介紹了水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的意義、技術(shù)特點及水電廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的常見問題與分析 。

　　關(guān)鍵詞：計算機監(jiān)控;監(jiān)控系統(tǒng)意義;監(jiān)控技術(shù)特點;措施

　　中圖分類號：C35文獻標(biāo)識碼： A

　　一、水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1、提高水電站設(shè)備、電網(wǎng)運行的可靠、穩(wěn)定性

　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)能快速、精準(zhǔn)地反映水電站各設(shè)備運行的狀態(tài)和參數(shù)，通過設(shè)備運行的狀態(tài)和參數(shù)來判斷是否正常運行，當(dāng)設(shè)備處于非正常運行情況下時，控制系統(tǒng)將自動發(fā)出告警信號以引起操作人員的注意或處理;當(dāng)水電站設(shè)備的運行出現(xiàn)故障時，自動控制系統(tǒng)能及時停機，從而避免了故障的進一步擴大，以造成水電站設(shè)備的損壞，同時保證了水電站設(shè)備運行的可靠性和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)備處于正?？煽窟\行的情況下時，計算機監(jiān)控系統(tǒng)能自動控制發(fā)電機的電壓幅值和頻率大小，根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度的基本要求，實現(xiàn)發(fā)、供、用電的平衡調(diào)節(jié)，進而使水電站發(fā)出的電能的質(zhì)量和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性得到保障。

　　2、加快水電站控制、調(diào)節(jié)過程

　　計算監(jiān)控系統(tǒng)被運用于水電站，可加快水電站、機組的調(diào)節(jié)過程。水電站采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯順序控制和調(diào)節(jié)規(guī)律、計算機硬件和軟件構(gòu)成，計算機監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯控制順序和調(diào)節(jié)規(guī)律，快速完成各個環(huán)節(jié)的檢查復(fù)核，大大加快了控制調(diào)節(jié)的過程，實現(xiàn)水電站、機組的控制調(diào)節(jié)。

　　3、實現(xiàn)水電站優(yōu)化運行，力求最大的發(fā)電效益

　　由于計算機監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在水電站的運用，使得水電站運行的自動化得以實現(xiàn)，大大減少了人工對設(shè)備操作的工作量，減輕了操作人員的負荷，使水電站實現(xiàn)無人或少人值班，進而降低了水電站的運行及發(fā)電成本。另一方面，促使水電站的優(yōu)化運行功能較易實現(xiàn)，讓水電站能根據(jù)優(yōu)化運行方案給機組分配有用功和無用功，以保證機組高效的運行。根據(jù)國內(nèi)外資料表明，通過水電站的優(yōu)化運行，可最大限度地利用水能，從某種意義上也就給水電站帶來了直接的經(jīng)濟效益。

　　4、簡化設(shè)計工作，采用選型的方式進行設(shè)計

　　在常規(guī)控制中，電氣設(shè)計復(fù)雜度高，需向廠家提供原理圖、布置圖、各種繼電器的選型后才能成功訂貨，在采用了自動控制設(shè)備集成后，設(shè)計者只需提供一次主接線、保護配置及自動化要求即可，使設(shè)計、安裝和調(diào)試工作得以簡化。

　　二、水電廠計算機監(jiān)控技術(shù)特點研究

　　1、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享。

　　水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)是由上位機現(xiàn)地控制單元等計算機裝置組成，這些計算機均能獨立運行，完成各自的控制功能，但要讓這些計算機協(xié)調(diào)工作，充分挖掘出計算機監(jiān)控系統(tǒng)的潛能，就必須通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地對整個電站各個設(shè)備進行協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)電站的優(yōu)化運行裝置共享水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)后，可以共享計算機硬件設(shè)備裝置，以減少控制系統(tǒng)的設(shè)備投資，和維護工作量調(diào)度自動化要對水電廠進行自動調(diào)度，除水電廠內(nèi)部計算機及裝置組成網(wǎng)絡(luò)外，水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，進行數(shù)據(jù)交換通過網(wǎng)絡(luò)通信，調(diào)度計算機將調(diào)度命令送至計算機監(jiān)控系統(tǒng)，水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)將電站各設(shè)備運行參數(shù)狀態(tài)傳輸?shù)秸{(diào)度計算機，并按調(diào)度的命令進行調(diào)峰調(diào)荷運行網(wǎng)絡(luò)化是實現(xiàn)水電廠調(diào)度自動化的必要前提。

　　2、智能化水電廠

　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)智能化，主要體現(xiàn)在對監(jiān)控系統(tǒng)的人工智能診斷，對運行人員進行操作指導(dǎo)，對事故故障處理進行的指導(dǎo)目前，人工智能診斷主要包括：①專家系統(tǒng)診斷法，專家系統(tǒng)是一個具有大量的專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗，進行推理和判斷，模擬專家的決策過程，以解決需要專家處理的復(fù)雜問題;②神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行故障診斷的基本思想是以故障特征信號作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，診斷結(jié)果作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出;③模糊診斷法，利用集合論中的隸屬度函數(shù)和模糊關(guān)系矩陣的概念來解決故障與征兆間的不確定關(guān)系構(gòu)造隸屬函數(shù)是實現(xiàn)模糊故障診斷的前提人工智能診斷技術(shù)已經(jīng)被引入到水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，劉曉波等等針對水電機組故障原因與征兆間的關(guān)系，建立了水電機組故障診斷模糊專家系統(tǒng)，結(jié)果表明該系統(tǒng)推理效率高，可信度好梁業(yè)國等將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對發(fā)電設(shè)備故障診斷，證明此法是有效可行的。

　　3、軟件組態(tài)化

　　軟件組態(tài)化也是水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向之一，是一種模塊化的軟件，它具有實時數(shù)據(jù)庫動畫顯示上下限設(shè)置狀態(tài)設(shè)置各種實時趨勢圖和歷史趨勢圖各種輸入輸出接口等功能組態(tài)軟件實際上是利用組態(tài)語言，通過控制算法構(gòu)成的軟件程序，而不需要用一條條語句或者指令來編寫程序從本質(zhì)上講組態(tài)軟件是一種可重用的軟件，是將原有可重用的程序整合成新的程序事實上，組態(tài)軟件就是為適應(yīng)這種需要而開發(fā)的對于不同的應(yīng)用對象，只需要改變數(shù)據(jù)實體即可從目前發(fā)展的情況看，組態(tài)軟件在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中的使用是必然的，它的便捷性實用性已得到水電廠監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用人員的青睞

　　4、控制無人化

　　現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達國家，無論是大型水電廠還是小型水電廠，許多電站都在實行無人值守，或稱為一人操作電站，即只需一個值班員就可以進行電站的開停機控制運行操作控制無人化的最大優(yōu)點就是極大地減少了電站的運行人員，減少了電站的運行費用等

　　5、面向?qū)ο蠹夹g(shù)

　　面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念是將客觀事物即對象，根據(jù)其共性進行抽象，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)時只關(guān)注其本質(zhì)的特征，操作人員面對的是他們熟悉的設(shè)備對象(發(fā)電機變壓器開關(guān)刀閘等符號)，打開這些對象可以看到有關(guān)的參數(shù)，如與發(fā)電機有關(guān)的參數(shù)有機組轉(zhuǎn)速機端電壓有功功率無功功率等

　　6、WebJava等新技術(shù)的應(yīng)用

　　Web以及面向?qū)ο蟮腏ava等新技術(shù)將越來越多地引入計算機監(jiān)控系統(tǒng)全面采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)，人機界面采用跨平臺的Java實現(xiàn)，它不僅給用戶提供了更方便地進行二次開發(fā)的豐富多彩功能及生動的界面，而且由于Web，Java等技術(shù)的采用，前臺操作員站的應(yīng)用支撐軟件大大減少，可以實現(xiàn)真正意義上的瘦客戶機。

　　三、水電廠自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)的常見問題與分析

　　1、自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)中的電源問題分析

　　通常在水電廠自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)的控制層應(yīng)配備有兩種電源，即直流電源和交流電源。對于水電廠自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)的外圍自動化裝置以及LCU應(yīng)該采用交直流電源交互使用的方式，以便某個單電源出現(xiàn)故障時可以采取互相切換、互為備用的應(yīng)急供電方式。而為交直流電源裝置選擇電壓時要保證可以在一般情況下進行交流電源供電、直流電源備用的方式，從而減輕直流電源供電系統(tǒng)的負擔(dān)。大量水電廠自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)的運行經(jīng)驗證明，UPS在現(xiàn)場環(huán)境下運行，使用壽命較之正常情況要短促的多，并且以目前的技術(shù)UPS的維護是比較困難的。因此，這種運行方式不宜采用，通常情況下可以采用在直流電源供電的基礎(chǔ)之上配備一臺逆變裝置即可。水電廠的自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)主站級設(shè)備的電源運行環(huán)境一定要達到國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通常建議采取交流電源加逆變裝置的供電方式。這種方式安全、高效，符合我國現(xiàn)有的技術(shù)條件。

　　2、自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)與勵磁、調(diào)速系統(tǒng)接口的問題與分析

　　通常自動化微機監(jiān)控系統(tǒng)與自動化設(shè)備采用DIO(開關(guān)量)接口與通信兩種方式進行。以DIO方式為例，由于其交換信號是對應(yīng)的，能直觀的反應(yīng)接線問題，因此系統(tǒng)的調(diào)試與故障檢測，但是它的缺點是接線較多，部分控制功能如有功與無功調(diào)節(jié)都必須在LCU中進行PID程序的調(diào)節(jié)，假如出現(xiàn)PID的數(shù)據(jù)參數(shù)不正確就很容易造成調(diào)節(jié)性能的不穩(wěn)定。

　　結(jié)語

　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，水電廠計算機監(jiān)控技術(shù)同樣也在迅速發(fā)展，新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制裝置軟件等不斷涌現(xiàn)使得水電廠計算機監(jiān)控技術(shù)主要朝著網(wǎng)絡(luò)化智能化人性化軟件組態(tài)化控制無人化方向發(fā)展。計算機監(jiān)控技術(shù)大大的增加了水電廠的運營效率，帶來了巨大的經(jīng)濟效益，我們要加大水電廠計算機監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)，爭取得到更大的發(fā)展空間，促進我國國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1]張修茂，滕梅.芻議水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].黑龍江水利科技，2005.

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　　[3]王定一.水電廠計算機監(jiān)視與控制.中國電力出版社，2000.

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