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摘要：文章介绍智能数字化水电站的建设背景以及作用和意义，介绍智能数字化水电站的发展特点，重点研究智能数字化水电站监控系统建设体系的原则、结构以及功能，以供参考。
关键词：智能数字化水电站；监控系统；建设体系
1引言
近年来随着我国改革开放的不断深入以及经济的快速发展，使得人们对于电能的需求量在不断增加，给电力企业带来较大的压力。与此同时，为了缓解电能生产压力以及环境污染问题，我国也加大了对水电站的建设和开发力度，并且对水电站的安全、高效以及节能等效果提出了较高的要求。尤其是在目前计算机信息技术等先进的智能化技术的发展和应用过程中，智能数字化水电站成为目前的主要建设以及技术改造的方向。而其中比较重要的就是监控系统，对于水电站运行中供水效率的提升以及工作人员工作强度的降低具有重要作用。因此本文就针对智能数字化水电站监控系统建设体系来进行深入研究。
2智能水电站建设的背景
2.1智能水电站建设是电网发展的必然趋势
近年来尤其是进入本世纪以来，随着低碳经济的快速发展，在智能电网建设和运营中新能源以及可再生能源发挥的作用越来越重要，而且我国也将智能电网建设作为我国电力系统能够中的主要发展策略和重要的规划内容。在目前的智能化电网建设中也将各级电网的相互协调发展以及信息化和智能化电网建设作为主要的任务之一。而水电站建设的主要供电任务的执行需要与电网进行连接，而且在智能水电站建设和研究中则主要是对电网输电、送电、配电和用电等方面进行研究，但是针对智能化水电站的建设却相对较为落后。但是在目前水电站在电网中的作用越来越重要且比例越来越大的形势下，电网智能化建设的重点之一就是进行水电站的智能化建设。
2.2智能水电站建设可以满足水电站本质安全的需求
水电站建设的基本要求就是本质安全，这关系着企业的发展以及人们的生命安全，为了实现这一要求，就需要改善人员素质、周围环境以及相关制度。而针对运行设备来说，则不仅要求设备运行的可控性，而且在对设备进行管控过程中需要采用灵活的方式来对设备的自愈能力进行管控，提高设备的客观性、可调性以及可控性来实现对设备本质安全功能的提高。
2.3智能水电站建设可以满足经济运营的要求
智能水电站运行中由于实现了的对资源的可持续利用因而降低了企业运营成本，其中的智能分析决策系统可以实时分析电网负荷、水情以及航运要求等，而且系统可以对设备自身的可靠性、安全性和有效性进行改进，在对设备的数字化信息进行运用的同时对设备的运行状态进行监控。而且也可以对流域内的水资源进行调配来实现利用效率的提升，配合发挥水电站防洪、发电等功能并提升其节能效果，实现企业运营经济效益的提升。
3智能水电站的发展特点
在目前智能水电站的发展过程中已经开始逐渐应用无人值班的管理模式，且在此模式的探索以及应用过程中也实现了监控、检测以及保护自动化程度的提高。为了实现此种模式，需要对现场或者网络总线通信方式进行利用来完成信息数据交换功能，而且在水电站计算机监控系统中需要对实时历史数据以及智能诊断等技术进行应用，且在自动化运行系统中也对信息化以及数字化信息采集功能进行充分发挥。在实现上述功能的基础上，并且基于目前设备智能化以及数字化水平，我国的水电站自动化水平已经接近世界领先水平，当时大多数水电站运行中仍然存在比较低的自动化水平，限制我国整体智能化水平的提高。
4智能数字化水电站监控系统建设体系
4.1智能数字化水电站监控系统设计原则
一是为了确保水电站运行的稳定性，需要加强对水电站设备稳定性的动态监控；二是为了提高电网发电的功能，需要通过计算机的智能分析功能来对决策进行调控；三是为了实现水电站发电效率的提升，需要进行维护系统以及监控系统的建造和完善；四是为了促进无人值班模式的推广应用，需要对目前先进的水电站设备和发电技术等现代化科学技术进行充分利用；五是为了满足水电站的功能需求，还要在对计算机监控系统进行设计时可以实现对流域内梯级水电站运行情况的集中调控。
4.2智能数字化水电站计算机监控系统的整体结构
以图4.2中的中性数字化水电站监控系统为例，此系统所采用的相应的硬件设备以及高级操作应用软件，还有智能数字化人机交互界面等都可以满足信息数据的运算分析需求以及调控的动态管理需求。
图4.1 中型数字化水电站监控系统建设体系
4.3智能数字化水电站计算机监控系统的功能
在上述智能数字化水电站计算机监控系统中，其主要功能表现在以下几个方面：一是数据信息的实时采集与处理。通过此系统主要采集和处理的数据包括电网远程调度信息、辅助运行外界系统的信息、水情检测系统信息、计算机监控系统登陆权限信息以及LCU监控设备信息等。
二是具有安全运行监视的功能。就是在运用此系统对上述信息进行采集和处理的基础上，实现对设备运行工况、操作事件以及性能参数的动态监视，不仅可以通过液晶显示器来对发电机停机以及组开等注意事项和操作流程进行显示，而且在调控过程中出现阻滞现象时也可以对此现象的原因进行内部的智能分析和查找，然后针对不同原因来采取相应的解决方法。
三是电网调度中心的远程通讯。就是通过此系统来对系统各个节点数据信息进行共享并实现电网调度中心的远程通信，而且其中需要将电力调度的数据专网设置为主要通信通道，而且将点对点通信模式设置为备用的通信通道。
四是智能可视化人机互通功能。由于在此系统中设计了基于自动化、智能化以及人性化理念的操作程序以及人机交互接口，可以在确保系统安全的基础上来改善系统的操作性。管理人员也可以根据自身权限来对系统参数和运行方式来进行设置和调整。通过智能可视化功能可以确保管理人员实时机电设备的运行情况、故障问题以及操作参数，并且根据这些信息来进行机电设备的控制和管理。在系统运行中出现异常和故障时还可以通过优先弹出劝来将事故信息报告给管理人员，通过这些报警信息可以帮助运行人员采取应急措施，而且可以实现整个过程中操作时间以及异常报警和报表信息的记录与存储。
五是自动电压控制和自动发电控制的功能。在对电压设定值进行设置的基础上，可以通过此系统的自动电压控制功能度各负荷以及电压调节控制给对应的机组进行自动分配，而且可以实现通过开关站母线电压的实值来对水电站无功以及电压实施调节控制，确保系统电压的稳定性，提高无功分配的效率，提高水电站的供电质量。
5结语
目前智能数字化水电站的建设中的建设重点之一就是提高水电站监控系统的智能化、网络化以及数字化水平，这样不仅可以实现水电站运行效率的提升，而且可以在确保安全的基础上来实现无人值班模式的应用和推广，通过对水电站监控系统建设体系的不断创新和发展来推动我国水电事业的健康发展。
参考文献：
[1] 屈博仁. 智能数字化水电站监控系统建设体系探讨[J]. 通讯世界, 2018.
[2] 王志华. 面向智能变电站仿真技术的移动可视化监控系统设计与实现[D]. 2017.
[3] 杨岑凯. 水电站建设中的数字化监控体系构建研究[J]. 电子技术与软件工程, 2013(20):190-190.
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论文作者:任向明
论文发表刊物:《科技新时代》2019年1期
论文发表时间:2019/3/20
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