摘要：随着科技的进步，我国在积极推进智能电网的研究和建设工作，抽水蓄能电站作为电网调节、安全稳定和提升电能质量的重要组成部分，其智能化建设将是今后的主要方向和全新目标。基于此，本文首先对构成智能化抽水蓄能电站自动化系统的主要部分进行了概述，详细探讨了我国抽水蓄能电厂自动化技术，旨在最终实现抽水蓄能电站自动化系统智能化。
关键词：抽水蓄能电厂；自动化技术；进展
随着科学技术的进步，我国基本上已经实现了智能化的管理，尤其是在继电保护、调速以及状态监测等方面，取得了很大的进步。可以说自动化水平已经上升到了可以与国际发达国家相媲美的水准。但是由于目前的接口水平以及规范还有所欠缺，所以造成系统间的数据难以达到共享的要求。这一状况会影响系统间功能的发挥，从而制约智能电网的发展，无法达到预期的要求。但是，当前在智能电网的变电环节，我国的发展还是极为显著的，所以可以说自动化技术已经基本成型，能够应用在抽水蓄能电厂的生产工作中。
1 构成智能化抽水蓄能电站自动化系统的主要部分
智能化抽水蓄能电站的建设是一个长期复杂的工程，其中包括抽水蓄能电站的建设、运行及管理的各个方面。与此同时，想要整个行业向智能化、标准化和规范化的发展，那么对于智能抽水蓄能电站的规划、设计和实施就非常重要，这也是未来抽水蓄能电站的发展方向。查看设计的要求，可以知道在智能化抽水蓄能电站里设备分为一次设备和二次设备。据IEC 61850 通信协议定义，其中过程层、现地层和系统层是抽水蓄能电站自动化系统的逻辑结构的组成部分。
1.1 过程层
过程层是一次设备和二次设备的进行有机结合的位置，是由变压器、电子互感器、隔离开关和合并单元等元件组成。主要可以完成运行信息的监测与采集、设备运行状态的统计与监察等功能。及时掌握系统的运行状态，有利于系统的正常运行。
1.2 现地层
水电站里一般会设置不同的现地控制单元，为了监控不同的对象。它主要是由继电保护系统、励磁系统、现地控制单元（LCU）等几部分组成，主要作用于实时数据信息采集，然后汇总计算，实现监控、控制、保护等功能，并且可以实现与远方控制器和互感器通信。同时具备与系统层和过程层的网络通信功能。
1.3 系统层
系统层是建立在一体化平台的基础上，由数据服务器（主计算机）、操作员工作站、保护故障信息系统和其它各种应用功能站组成，主要作用于整体性的监控、警告、数据通信和对信息采集、处理、保护等功能，可以在设备出现故障的第一时间进行控制，避免不必要的损失。
2 自动化系统结构在智能抽水蓄电厂的应用
智能抽水蓄能电站涵盖了抽水蓄能电站建设、运行、管理的各个方面，是一项长期复杂的系统工程，需要各相关专业的研究单位充分合作。同时，智能抽水蓄能电站的具体规划、设计、实施也将指引抽水蓄能行业未来的发展方向，促进整个行业的智能化、标准化和规范化发展。根据设计要求，智能蓄电厂中的设备可以分为一次设备以及二次设备，以图1 为例，系统层建立在一体化平台的基础上，主要作用是进行整体性的监控，对信息进行有效的管理，一旦设备出现故障时可以在第一时间进行控制，可以说这是抽水蓄电厂的核心业务所在。现地控制层主要包括现地控制单元、静止变频器系统、励磁调节器系统以及调速器系统等几部分组成，主要作用是将实时信息进行汇总，然后计算，保证可以实现实时监控，这是一种将信息进行有效管理的系统，最终的目的就是要将其输送至中一体化管控平台中。过程层是将一次设备与二次设备进行有机结合的位置，主要的构成部分是变送器、合并单元、现场自动化元件等，这些组成部分可以实现信息的收集与采集，将设备的运行状态充分掌握在核心操控系统中，这样便可以顺利的进行驱动，保证系统的正常运行。
3 自动化系统的实施路线
在当前的智能化抽水蓄能电厂中，二次设备相对于一次设备而言，具有较快的发展，但是智能化的发展是需要二者共同发展才能实现的，所以就目前的情况来看，要想实现智能化、自动化的抽水蓄能电厂，还需要一段较长的时间。随着社会对电力的需求量越来越大，因此在建设的过程中，应该重视将生产、运行以及维护有机的结合在一起，形成一个统一的整体，其中所涉及的内容较多，结构也相对复杂一些，可以说是一项具有难度的系统性工程。在建设的过程中，应当注意的是尽量不要出现重复性建设，按照统一的规划进行管理。智能化建设需要从实际情况，有层次的进行开发，借助现代化的科学技术能够起到事半功倍的效果，这种与未来发展相适应的建设项目有助于对资源的有效利用。从具体实施的效果来看，由于智能化传感器及其相关组件还没有真正达到完善的程度，对于技术标准还具有一段差异，因此技术工作者在进行研究的过程中，主要将智能电厂的建设分为两个组成部分。一个部分是对二次设备进行智能化准备的阶段。在这个阶段中，主要是对二次设备进行重点的研发，建设起一体化的数据平台以及高级的智能化软件，从而形成二次设备的网络化、共享化以及一体化的发展，这样才能保证二次设备朝着更加稳定的方向发展。系统中主要运用2 层结构进行管理，目标是实现系统层以及现地控制层智能化的发展建设，对于一次设备而言，依然是运用传统的设备与连接方式，图1为系统结构的示意图。
图1 智能抽水蓄能电站自动化系统2 层结构
在选择二次设备时，应该尽量选择协议支持的设备，如果选用协议暂时不支持的设备，那么则需要使用规约转换器进行转换，再将其连接起来。在这一阶段的建设过程中，会有效的提高智能化抽水蓄能电厂的建设水平，将系统的性能得到进一步的提升，真正的实现自动化的发展。另外一阶段的过程是一次设备智能化的发展过程，在这一过程中，重点的研究内容是对一次设备进行智能化研究，保证通信系统朝着智能化以及网络化的方向发展，确保控制操作系统的稳定性以及实时性。在这一系统中，主要的实施内容是过程层的智能化发展，同时将过程层以及现地控制层进行智能化的建设。系统结构由系统层和现地控制层2 层结构逐渐过渡到系统层、现地控制层和过程层3 层结构，抽水蓄能电站智能电子设备（IED）大量应用，自动化系统实现对IEC61850 协议的全面支持，高级应用功能和智能决策系统指导电站自动运行，最终实现抽水蓄能电站自动化系统智能化。
4 结束语
综上所述，随着科技在进步，我国对抽水蓄能电站自动化系统智能化的研究越加深入，这使得在生产建设过程中渐渐的运用到自动化技术，而且由我国自主研发的自动化的系统技术，已经成功的在许多地方建立起抽水蓄能电站，为当地居民解决工作和生活的问题。并且在发展与建设中不断的完善其技术，相信在今后，这一项目还会向着更广阔的方向发展。
参考文献：
[1]姜海军，王惠民，单鹏珠，等.抽水蓄能电站自动化系统智能化发展探讨[J].水电厂自动化，2015，36（2）：70-72.
[2]张毅，王德宽，刘晓波，.水电厂智能化技术发展趋势与应用.水电站机电技术，2013，36（3）：1-4.
论文作者:江廷锋,肖楚伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：电站论文; 设备论文; 系统论文; 现地论文; 电厂论文; 自动化系统论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第34期论文;