水電廠技術(shù)是提高水電廠運(yùn)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(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)探討

　　摘要：作為水電站運(yùn)行管理的主要組成部分，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的運(yùn)用提高了水電站的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)效益。本文先對(duì)國內(nèi)外水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了簡要分析，介紹了水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的意義、技術(shù)特點(diǎn)及水電廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的常見問題與分析 。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控;監(jiān)控系統(tǒng)意義;監(jiān)控技術(shù)特點(diǎn);措施

　　中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

　　一、水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

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

　　計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能快速、精準(zhǔn)地反映水電站各設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)，通過設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)來判斷是否正常運(yùn)行，當(dāng)設(shè)備處于非正常運(yùn)行情況下時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出告警信號(hào)以引起操作人員的注意或處理;當(dāng)水電站設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)能及時(shí)停機(jī)，從而避免了故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，以造成水電站設(shè)備的損壞，同時(shí)保證了水電站設(shè)備運(yùn)行的可靠性和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)備處于正常可靠運(yùn)行的情況下時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)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(shí)現(xiàn)發(fā)、供、用電的平衡調(diào)節(jié)，進(jìn)而使水電站發(fā)出的電能的質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)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(jì)算監(jiān)控系統(tǒng)被運(yùn)用于水電站，可加快水電站、機(jī)組的調(diào)節(jié)過程。水電站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯順序控制和調(diào)節(jié)規(guī)律、計(jì)算機(jī)硬件和軟件構(gòu)成，計(jì)算機(jī)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(gè)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(shí)現(xiàn)水電站、機(jī)組的控制調(diào)節(jié)。

　　3、實(shí)現(xiàn)水電站優(yōu)化運(yùn)行，力求最大的發(fā)電效益

　　由于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)在水電站的運(yùn)用，使得水電站運(yùn)行的自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)，大大減少了人工對(duì)設(shè)備操作的工作量，減輕了操作人員的負(fù)荷，使水電站實(shí)現(xiàn)無人或少人值班，進(jìn)而降低了水電站的運(yùn)行及發(fā)電成本。另一方面，促使水電站的優(yōu)化運(yùn)行功能較易實(shí)現(xiàn)，讓水電站能根據(jù)優(yōu)化運(yùn)行方案給機(jī)組分配有用功和無用功，以保證機(jī)組高效的運(yùn)行。根據(jù)國內(nèi)外資料表明，通過水電站的優(yōu)化運(yùn)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(jì)效益。

　　4、簡化設(shè)計(jì)工作，采用選型的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)

　　在常規(guī)控制中，電氣設(shè)計(jì)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(dòng)控制設(shè)備集成后，設(shè)計(jì)者只需提供一次主接線、保護(hù)配置及自動(dòng)化要求即可，使設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試工作得以簡化。

　　二、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)特點(diǎn)研究

　　1、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享。

　　水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是由上位機(jī)現(xiàn)地控制單元等計(jì)算機(jī)裝置組成，這些計(jì)算機(jī)均能獨(dú)立運(yùn)行，完成各自的控制功能，但要讓這些計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作，充分挖掘出計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地對(duì)整個(gè)電站各個(gè)設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)電站的優(yōu)化運(yùn)行裝置共享水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)后，可以共享計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備裝置，以減少控制系統(tǒng)的設(shè)備投資，和維護(hù)工作量調(diào)度自動(dòng)化要對(duì)水電廠進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度，除水電廠內(nèi)部計(jì)算機(jī)及裝置組成網(wǎng)絡(luò)外，水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換通過網(wǎng)絡(luò)通信，調(diào)度計(jì)算機(jī)將調(diào)度命令送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將電站各設(shè)備運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)傳輸?shù)秸{(diào)度計(jì)算機(jī)，并按調(diào)度的命令進(jìn)行調(diào)峰調(diào)荷運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)水電廠調(diào)度自動(dòng)化的必要前提。

　　2、智能化水電廠

　　計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)智能化，主要體現(xiàn)在對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的人工智能診斷，對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行操作指導(dǎo)，對(duì)事故故障處理進(jìn)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(gè)具有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)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(jìn)行故障診斷的基本思想是以故障特征信號(hào)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(shí)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，劉曉波等等針對(duì)水電機(jī)組故障原因與征兆間的關(guān)系，建立了水電機(jī)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(duì)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(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫動(dòng)畫顯示上下限設(shè)置狀態(tài)設(shè)置各種實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖各種輸入輸出接口等功能組態(tài)軟件實(shí)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(shí)上，組態(tài)軟件就是為適應(yīng)這種需要而開發(fā)的對(duì)于不同的應(yīng)用對(duì)象，只需要改變數(shù)據(jù)實(shí)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(shí)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(dá)國家，無論是大型水電廠還是小型水電廠，許多電站都在實(shí)行無人值守，或稱為一人操作電站，即只需一個(gè)值班員就可以進(jìn)行電站的開停機(jī)控制運(yùn)行操作控制無人化的最大優(yōu)點(diǎn)就是極大地減少了電站的運(yùn)行人員，減少了電站的運(yùn)行費(fèi)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(duì)象，根據(jù)其共性進(jìn)行抽象，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)時(shí)只關(guān)注其本質(zhì)的特征，操作人員面對(duì)的是他們熟悉的設(shè)備對(duì)象(發(fā)電機(jī)變壓器開關(guān)刀閘等符號(hào))，打開這些對(duì)象可以看到有關(guān)的參數(shù)，如與發(fā)電機(jī)有關(guān)的參數(shù)有機(jī)組轉(zhuǎn)速機(jī)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)全面采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)，人機(jī)界面采用跨平臺(tái)的Java實(shí)現(xiàn)，它不僅給用戶提供了更方便地進(jìn)行二次開發(fā)的豐富多彩功能及生動(dòng)的界面，而且由于Web，Java等技術(shù)的采用，前臺(tái)操作員站的應(yīng)用支撐軟件大大減少，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的瘦客戶機(jī)。

　　三、水電廠自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的常見問題與分析

　　1、自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的電源問題分析

　　通常在水電廠自動(dòng)化微機(jī)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(duì)于水電廠自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的外圍自動(dòng)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(gè)單電源出現(xiàn)故障時(shí)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(shí)要保證可以在一般情況下進(jìn)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(fù)擔(dān)。大量水電廠自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，UPS在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下運(yùn)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(hù)是比較困難的。因此，這種運(yùn)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(tái)逆變裝置即可。水電廠的自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主站級(jí)設(shè)備的電源運(yùn)行環(huán)境一定要達(dá)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(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與勵(lì)磁、調(diào)速系統(tǒng)接口的問題與分析

　　通常自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備采用DIO(開關(guān)量)接口與通信兩種方式進(jìn)行。以DIO方式為例，由于其交換信號(hào)是對(duì)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(cè)，但是它的缺點(diǎn)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(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，水電廠計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)大大的增加了水電廠的運(yùn)營效率，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，我們要加大水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)，爭取得到更大的發(fā)展空間，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

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