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科技论文

智能控制技术在大中型水电站改造中的应用

引言


随着社会经济的快速发展,水电站的发展速度越来越快,在规模和技术方面都处于世界前列,取得了巨大的成就。水电站的使用不仅可以改变传统的电力生产模式,而且可以有效地分配自然水资源,不断改进电力系统。水电站是电力系统的关键组成部分,可以保证电力系统的运行和连续运行。


1.水电站采用智能控制技术的必要性


1.1.保证水电站电能质量


随着社会经济的快速发展,对电力系统的供电质量提出了更高的要求。电力质量取决于电力的频谱、电压等相关指标,但仅靠人力很难适应电力系统在电力系统中的应用。通过智能控制技术,可以及时高效地调节系统的频率和电压,保持频率和电压,提高电源质量。


1.2.提高水电站安全性


将相应的智能控制技术应用于水电站的改造,可以有效提高水电站的自动化程度,快速准确地启动相应的生产设备,及时分析相应的数据,正确判断相应的安全事故,防止相关事故的进一步发生,同时确保水电站发电的可持续发展。同时,在水电站的各个重要过程中使用相应的自动化设备,可以有效地减少人工操作造成的安全事故。


1.3.实现水电站发电机组经济运行


水电站全负荷工作是运行中最理想的工作条件,但在实际运行中,由于水流、机组故障等原因,难以实现预期的工作。采用智能控制技术,可根据实际水利条件确定最佳运行组,实现用水少、用电多的目的。


2.水电站现有问题


2.1.设备没有统一的标准


由于许多水电站施工时间早,施工技术水平不足,导致许多水电站设备国家品牌,国外进口和独立生产设备,许多设备不是统一标准,所以许多设备连接到中央控制系统,许多设备由于通信方式和协议不一致,无法实现统一系统的集成,需要人员不断调试,在此期间,时间和人力物力消耗都很大,部分设备在调试过程中无法生产,对水电站的运行效率有严重影响。


2.2.管理水平落后


由于传统水电站建设投产时间较早,一开始使用的相关管理方法和技术相对落后,相关设备的操作和监控也存在技术不足。同时,近年来,许多水电站并没有跟上时代的发展,提升自身的管理水平,导致我国水电站的整体管理水平和智能化水平相对较低,在出现问题时无法实现快速有效的响应,也没有自动处理功能,导致一旦水电站运行出现故障或异常情况,水电站无法实现快速响应,这意味着水电站运行的安全性存在很大的不足。


2.3.智能化水平落后


所谓智能系统,是指能够实时进行数据处理和人机显示功能的系统。智能系统可以提前整理分析收集到的数据,可以为水电站的控制和管理提供很好的辅助。但目前我国很多水电站智能水平落后,根本原因是我国很多水电站的管理层对智能控制系统没有正确的认识,或者因为智能技术专业跨度大,无法实现智能控制系统的良好应用。此外,一些水电站缺乏资金,无法实现智能设备的更换和迭代,或者无法购买更好的设备,只能使用性能相对较差、质量较差的智能设备。


3.智能控制技术在大中型水电站改造中的应用


3.1.自动控制水轮发电机组的应用


配备监控设备的水电站机组可以将运行数据发送给计算机,然后计算机根据收到的数据启动设置运行程序,确保准确判断水电站机组的实际运行情况。然后对应适当的逻辑规则,以确保发布的控制指令更加准确。水轮发电机组运行智能控制技术的使用,不仅实现了机组开关、发电转移等功能目标,而且可以直接计算水电站的最佳运行机组数量,智能分配机组负荷,确保机组在最经济的情况下运行。当机组在运行过程中出现紧急情况或意外停止时,计算机预设程序将立即响应启动备用机组,以确保整个水电站系统的运行稳定性不受影响。同时,如果汛期水电站使用频率过高,计算机也可以自动关闭一些预设程序。


3.2.动态监控辅助设备的运行状态


一些辅助设备的运行状态也会影响水电站的生产效率。因此,在水电站改造过程中,技术人员还应在辅助设备的运行过程中结合更多的智能控制技术,不断扩大智能覆盖范围,如通过监控全面收集辅助设备的运行数据,将收集到的数据发送到计算机系统。计算机中的相关处理软件可结合数据库和相关预设内容进行数据比较,准确判断辅助设备的运行状态,调整运行参数,确保辅助设备的作用得到充分发挥,护送大中型水电站的高效运行。


3.3.监控和保护相应的电气设备


监控和保护变压器、母线、输电线路等主要电气设备,确保水电站的发电效率和电力生产工作的稳定性。同时,智能控制技术的支持使这些电气设备的监控和保护更加高。例如,PT、CT等设备的应用可以科学收集相关电气量,然后通过分析收集到的数据来预测相关设备的运行稳定性。如果发现故障,可以根据实际情况采取适当的解决方案。配合智能控制技术实施监控工作时,如发现一些影响较小的故障或危害,系统还会发出警告指令,及时通知岗位职责人员,如机组冷却水源中断、温度超限等。但如果出现影响范围大、后果严重的故障,如果超过保护整定限制故障,智能控制系统会跳出相应的断路器,关闭机组进水闸门,防止问题影响范围扩散,造成更严重的后果。


3.4.智能控制技术下的水电能调度


借助智能控制技术,水电站的水电调度工作将更加高效,保证电能生产质量、生产运行稳定性和生产维护工作的高水平实施。水电站电力系统还承担许多其他任务,如调频调节或备用系统启动。特别是在水库汛期,水量的增加将有助于水电站产生更多的电能。因此,备用设备必须与适当的数量相对应,以确保水的充分利用。水电站的实际运行也会受到不同河流之间的补偿和调整的影响。因此,适当的运行模式可以确保火电站与水电站之间的电力补偿影响系数最小化。同时,智能控制技术还可以调整计算机控制系统的相关功能,如服务器和计算机的性能,以确保数据信号处理的效率,并使设备的运行得到更准确的控制。


4.结束语


综上所述,由于部分水电站建设较早,智能化程度相对较低,在当前信息社会背景下,水电系统的智能化转型已成为社会各界的焦点。将相应的智能控制技术应用于水电站,可以有效节约相关人力物力,有效提高工作效率,有效监控水电站的运行。


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