水電廠技術論文

　　水電廠技術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論文，希望你能有所感觸!

　　水電廠技術論文篇一

　　水電廠計算機監控技術探討

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

　　關鍵詞：計算機監控;監控系統意義;監控技術特點;措施

　　中圖分類號：C35文獻標識碼： A

　　一、水電站計算機監控系統的意義主要體現在以下幾個方面：

　　1、提高水電站設備、電網運行的可靠、穩定性

　　計算機監控系統能快速、精準地反映水電站各設備運行的狀態和參數，通過設備運行的狀態和參數來判斷是否正常運行，當設備處于非正常運行情況下時，控制系統將自動發出告警信號以引起操作人員的注意或處理;當水電站設備的運行出現故障時，自動控制系統能及時停機，從而避免了故障的進一步擴大，以造成水電站設備的損壞，同時保證了水電站設備運行的可靠性和電網運行的穩定性。當設備處于正常可靠運行的情況下時，計算機監控系統能自動控制發電機的電壓幅值和頻率大小，根據電力系統調度的基本要求，實現發、供、用電的平衡調節，進而使水電站發出的電能的質量和電網運行的穩定性得到保障。

　　2、加快水電站控制、調節過程

　　計算監控系統被運用于水電站，可加快水電站、機組的調節過程。水電站采用計算機監控系統的邏輯順序控制和調節規律、計算機硬件和軟件構成，計算機監控系統可根據預設的邏輯控制順序和調節規律，快速完成各個環節的檢查復核，大大加快了控制調節的過程，實現水電站、機組的控制調節。

　　3、實現水電站優化運行，力求最大的發電效益

　　由于計算機監控系統技術在水電站的運用，使得水電站運行的自動化得以實現，大大減少了人工對設備操作的工作量，減輕了操作人員的負荷，使水電站實現無人或少人值班，進而降低了水電站的運行及發電成本。另一方面，促使水電站的優化運行功能較易實現，讓水電站能根據優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。根據國內外資料表明，通過水電站的優化運行，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濟效益。

　　4、簡化設計工作，采用選型的方式進行設計

　　在常規控制中，電氣設計復雜度高，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備集成后，設計者只需提供一次主接線、保護配置及自動化要求即可，使設計、安裝和調試工作得以簡化。

　　二、水電廠計算機監控技術特點研究

　　1、網絡化數據共享。

　　水電廠計算機監控系統是由上位機現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調工作，充分挖掘出計算機監控系統的潛能，就必須通過網絡數據交換，實現數據共享，更好地對整個電站各個設備進行協調控制，實現電站的優化運行裝置共享水電廠計算機監控系統采用網絡后，可以共享計算機硬件設備裝置，以減少控制系統的設備投資，和維護工作量調度自動化要對水電廠進行自動調度，除水電廠內部計算機及裝置組成網絡外，水電廠計算機監控系統應與調度自動化系統網絡連接，進行數據交換通過網絡通信，調度計算機將調度命令送至計算機監控系統，水電廠計算機監控系統將電站各設備運行參數狀態傳輸到調度計算機，并按調度的命令進行調峰調荷運行網絡化是實現水電廠調度自動化的必要前提。

　　2、智能化水電廠

　　計算機監控系統智能化，主要體現在對監控系統的人工智能診斷，對運行人員進行操作指導，對事故故障處理進行的指導目前，人工智能診斷主要包括：①專家系統診斷法，專家系統是一個具有大量的專門知識與經驗的程序系統，它應用人工智能技術和計算機技術，根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗，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雜問題;②神經網絡診斷法，利用神經網絡進行故障診斷的基本思想是以故障特征信號作為神經網絡輸入，診斷結果作為神經網絡輸出;③模糊診斷法，利用集合論中的隸屬度函數和模糊關系矩陣的概念來解決故障與征兆間的不確定關系構造隸屬函數是實現模糊故障診斷的前提人工智能診斷技術已經被引入到水電廠計算機監控系統中，劉曉波等等針對水電機組故障原因與征兆間的關系，建立了水電機組故障診斷模糊專家系統，結果表明該系統推理效率高，可信度好梁業國等將神經網絡法對發電設備故障診斷，證明此法是有效可行的。

　　3、軟件組態化

　　軟件組態化也是水電廠計算機監控系統的發展方向之一，是一種模塊化的軟件，它具有實時數據庫動畫顯示上下限設置狀態設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軟件實際上是利用組態語言，通過控制算法構成的軟件程序，而不需要用一條條語句或者指令來編寫程序從本質上講組態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，組態軟件就是為適應這種需要而開發的對于不同的應用對象，只需要改變數據實體即可從目前發展的情況看，組態軟件在水電廠監控系統中的使用是必然的，它的便捷性實用性已得到水電廠監控系統開發和應用人員的青睞

　　4、控制無人化

　　現在工業發達國家，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、面向對象技術

　　面向對象技術的基本概念是將客觀事物即對象，根據其共性進行抽象，采用面向對象技術時只關注其本質的特征，操作人員面對的是他們熟悉的設備對象(發電機變壓器開關刀閘等符號)，打開這些對象可以看到有關的參數，如與發電機有關的參數有機組轉速機端電壓有功功率無功功率等

　　6、WebJava等新技術的應用

　　Web以及面向對象的Java等新技術將越來越多地引入計算機監控系統全面采用面向對象的開發技術，人機界面采用跨平臺的Java實現，它不僅給用戶提供了更方便地進行二次開發的豐富多彩功能及生動的界面，而且由于Web，Java等技術的采用，前臺操作員站的應用支撐軟件大大減少，可以實現真正意義上的瘦客戶機。

　　三、水電廠自動化微機監控系統的常見問題與分析

　　1、自動化微機監控系統中的電源問題分析

　　通常在水電廠自動化微機監控系統的控制層應配備有兩種電源，即直流電源和交流電源。對于水電廠自動化微機監控系統的外圍自動化裝置以及LCU應該采用交直流電源交互使用的方式，以便某個單電源出現故障時可以采取互相切換、互為備用的應急供電方式。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的負擔。大量水電廠自動化微機監控系統的運行經驗證明，UPS在現場環境下運行，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之上配備一臺逆變裝置即可。水電廠的自動化微機監控系統主站級設備的電源運行環境一定要達到國家環境質量標準，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，符合我國現有的技術條件。

　　2、自動化微機監控系統與勵磁、調速系統接口的問題與分析

　　通常自動化微機監控系統與自動化設備采用DIO(開關量)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的，能直觀的反應接線問題，因此系統的調試與故障檢測，但是它的缺點是接線較多，部分控制功能如有功與無功調節都必須在LCU中進行PID程序的調節，假如出現PID的數據參數不正確就很容易造成調節性能的不穩定。

　　結語

　　隨著計算機技術的發展，水電廠計算機監控技術同樣也在迅速發展，新的系統結構控制裝置軟件等不斷涌現使得水電廠計算機監控技術主要朝著網絡化智能化人性化軟件組態化控制無人化方向發展。計算機監控技術大大的增加了水電廠的運營效率，帶來了巨大的經濟效益，我們要加大水電廠計算機監控技術的研發，爭取得到更大的發展空間，促進我國國民經濟的進一步發展。

　　參考文獻

　　[1]張修茂，滕梅.芻議水電廠計算機監控系統發展趨勢[J].黑龍江水利科技，2005.

　　[2]謝云敏.水電站計算機監控技術[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

　　[3]王定一.水電廠計算機監視與控制.中國電力出版社，2000.

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