摘要：水电站自动化是一门涉及多方面理论和最新技术进展的综合性科学技术,近年来受到了较广泛的重视,取得了迅速发展。但总体而言,我国水电厂自动化水平还有待于提高。本文从自动化控制技术概述入手，探讨了自动化控制在水电厂运行中具体的应用技术，结合水电厂运行特点，针对性的提出了自动控制系统的管理与维护要点，旨在进一步推进自动化控制技术在水电厂运行中的应用和发展。
关键词：水电厂；自动化技术；应用
1水电厂的自动化技术概述
自动化控制技术指的就是对生产过程进行自动控制的技术，自动化控制技术，在没有值班人员巡视的情况下也能够实现被控制对象长时间按照预定规律稳定运行。自动化控制技术的应用大大提升了工作效率和质量，在各个控制领域中的应用广泛。 随计算机技术、信息技术、网络技术的飞速发展，给水电厂自动化系统提供了一个广阔的发展舞台。水电厂自动化必须发展成为一个集计算机、控制、通信、网络、电力电子等多种技术为一体的综合系统，具备完备的硬件结构，开放的软件平台和强大的应用功能才能适应新的形势需要。在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压水电厂采用了自动化技术实现无人值班，而且在超高压水电厂建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的数字化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了水电厂建设的总造价。然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、水电厂运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的水电厂自动化技术产生深刻的影响，水电厂自动化系统需要进一步的改善和发展。
2自动化控制技术在水电厂运行中的应用
2.1应用技术
2.1专家系统技术
专家系统指的是一个或一组人工智能计算程序，其以大量专家知识经验和推理方法为基础，能够解决一系列复杂问题，在众多领域中有着重要的应用。对于水电厂运行的专家系统来说，主要以水电专家知识经验和推理方法为依据，通过知识表达的模式将这些知识经验与方法存储到计算机系统中，系统自动推理输入的问题，并作出反应。专家控制的实质不仅是使系统的构造和运行都基于控制对象和控制规律的各种专家知识，而且要以的方式来利用这些知识，求得受控系统尽可能地优化和实用化。因此，专家控制又称作基于知识的控制或专家控制。专家控制系统一般采取专家系统和其它控制方法相结合的方案，其中专家系统主要用于高层的协调、组织和决策并激励相应的基本级控制器工作，而由基本级控制器完成控制规律的实现。国内外许多学者在此领域进行了研究。
2.2模糊控制技术
模糊控制即采用模糊数学语言对控制规律进行描述，以此来操纵系统进行工作，仅依靠操作人员经验规律就可以实现模糊控制，其能够代替传统手工控制模式。但需要注意的是，模糊控制也存在一定的局限性，其以操作人员经验规律为基础，存在一定的不确定性。但随着计算机技术和互联网技术的发展，模糊控制运行规律不精确的问题逐渐凸显出来，因此其在水电厂运行中的应用也逐渐减少。 模糊控制的最大特征是将人的操作经验用模糊关系来表示，通过模糊推理和决策方法来对复杂过程对象进行有效控制。它具有不依赖被控对象模型、鲁棒性较强的特点，因而为随机、非线性和不确定性系统的控制提供了良好的途径。尤其是80年代模糊微处理芯片的产生，为模糊控制技术的实际应用创造了硬件支撑条件。
2.3神经网络技术
神经网络是上世纪八十年代出现的一种新技术，其改良了模糊控制系统和专家控制系统，是自动化控制技术中的新领域，集成了多门学科和专业知识理论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆神经网络在控制应用的巨大优势和潜力可以体现在以下三个方面: （1）神经网络可以从例子中学习，这对于不能用模型甚至难以用规则描述的对象有效处理提供了新途径; （2）神经网络的并行结构及其冗余性，使得其在大信息处理与复杂系统的实时控制方面显出巨大的优势和潜力; （3）神经网络的非线性映射、学习能力为解决复杂的非线性系统的控制问题提供了有效的途径。
3自动化控制技术在水电厂运行方面的维护管理
3.1自动化控制系统的正确选取和应用
自动化控制技术运行中的每个环节都和系统软件紧密相关，所以，软件的选择和使用对自动化控制技术的正常运转有着直接的影响。对一些核心部位器件的选择，要严把质量关，要依照科学的程序进行应用。与此同时，要注重机房等场地，通过安装水位检测器确保重要设备不被淹没，在及时检测水位的同时，还能适度的对整个系统进行调控。
3.2加强对自动控制系统的监督和管理工作
具体来说，在日常工作的过程中，应当对水电厂生产过程进行实施监督，及时发现和了解水电厂运行和控制过程中存在的问题，并进行控制优化。此外，应当保证生产设备的安全性，加强对技术人员的专业化培训，积极完善水电厂办公环境网络，做好计算机状态检测工作，为自动化控制系统性能的良好实现奠定基础。就目前来看，许多水电厂自动控制系统软硬件设备配置较为完善，但实际控制效果不良好，这与员工专业水平参差不齐有着密不可分的关系，许多员工不了解系统维护要点，甚至没有重视自动控制系统维护工作。因此，水电厂相关管理人员应当建立自动控制系统日常维护制度，以此来保证自动控制系统管理维护工作有制可依，加强日常维护和检修，规范各项自动控制系统操作及管理制度，并做好保密工作，在每一套子系统中设置密码和登陆限制。此外，每天应当做好测报信息的备份工作，为自动控制系统的管理和维护工作开展提供依据。
3.3 做好电网调度工作
电网调度工作在水电厂运行中起着举足轻重的作用，自动化控制技术可以采用电脑完成这一工作，计算机的发展让电网调度变得更加简便、快捷。在水电厂运行过程中，工作人员要利用自动化控制技术加强对电网工作的监控工作，保证电力数据能够及时的传输。在水电厂运行中，电网调度工作非常重要，提高了水电厂的运行效率。以往，电网调度工作经常出现事故，其主要根源是工作人员不能及时发现电力故障，造成了很大的经济损失。自自动化控制技术得到广泛应用之后，工作人员可以通过显示屏实时监控电网的运行，提升了发现故障的效率，让故障能够得到及时的解决，减少了水电厂的运行风险。
3.4做好售后保养工作
应当合理安装和售后服务。一般来说，水电厂运行自动控制系统都是从相关企业和机构单位购买而来的，在购买的时候，应当以合同的形式奠定售后服务规定和后期维护规定，得到安装单位的技术支持和培训服务。在安装自动化设备的过程中，安装单位应当无条件提供售后服务，一旦系统运行出现问题，保证能够及时赶到现场进行处理和维修，延长自动控制系统使用寿命，从而保证自动控制系统运行的可靠性和安全性。
4结语
自动化控制技术的应用则能够有效打破人工操作控制模式的局限性，不仅提升了水电厂运行质量和效率，还大大保证了操控人员的安全性[1]。自动化控制技术的应用能够实现对水电厂系统运行状态的监督，实现对各环节数据的采集处理和分析，以此为依据，控制水电厂各个设备及程序按照既定规律运行，以实际情况为基础合理分配各部件工况及工作时间，自动控制系统相当于整个水电厂的大脑，保证水电厂运行的有序性和可靠性。
参考文献：
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[4]王聪.水电厂监控系统IEC61850信息建模技术研究及应用[D].中国水利水电科学研究院，2013.
论文作者:梁博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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