摘要：随着智能电网的快速发展，抽水蓄能电站是保证电网安全可靠运行的重要工具。抽水蓄能电站是智能电网的组成部分，对智能电网的建设具有重要意义，并能创造良好的社会效益。。本文基于抽水蓄能电站及水电厂智能化建设研究与实践展开论述。
关键词：抽水蓄能电站；水电厂智能化建设；研究与实践
引言
在智能电网的战略形势下，要积极转变观念，开拓新思路，科学应用可再生能源，对智能抽水蓄能电站技术进行深入研究，并在实践中应用，为抽水蓄能现代化做出贡献。
1智能电网抽水蓄能的概念与特性
电力设备数字化、标准化、信息化技术的日益成熟，网络信息的高速发展，“大云物移”、人工智能、三维可视化等的爆炸式发展，为智能化电站建设提供了有力的硬件支撑。
抽水蓄能在我国电力系统中的应用较广泛，且抽水蓄能具有使用寿命长和存储量大的特点，可用于国家电网的调频调峰与黑启动。抽水蓄能电站可有效解决风能发电和太阳能发电问题，对频率及相位的变化观测有很大帮助，可使新能源电力平稳输出。新能源接入电网后会造成电网负荷波动，抽水蓄能电站可消除大规模新能源并网对电网产生的影响，对新能源的可持续发展有重要作用，为新能源的开发及使用提供支撑。
智能电网是我国电网未来发展的方向，智能电网的应用与国家的能源安全和能源的可持续发展密切相关，其普及需要新能源发电技术的支持。智能网格还提供对网格状态的安全评估和持续分析，以及强大的预警功能，使您能够及时发现潜在故障并隔离故障，从而进一步扩大错误的影响。智慧型网格提供对播放资源的合理存取，大大有助于使用者之间有效的互动。由于用户的电源需求不同，智能电网可以共享一个平台，以满足不同用户的不同电源需求，并对其进行整合和优化，从而使不同用户能够合理配置资源，并降低运营和维护成本。
2抽水蓄能电站生产管理现状
随着抽水蓄能电站“无人值班、少人值守”技术的不断发展，设备自动化程度的不断提高，计算机监控、继电保护、在线监测系统日趋完善，运行人员在现有业务范围内的作用逐渐弱化，而设备维护质量的高低成为设备稳定运行的保证。若仍然维持原有的生产模式，必将导致维护人员数量少，维护力量匮乏，维护人员多数是救火式的消缺，电站的设备管理无法到位。因此，电站的生产管理要求我们必须把设备管理的关口前移，把电站的核心业务从设备运行向设备管理转变。实施运维一体化模式后，电站生产组织机构一体、运检业务融合、人员轮换灵活，取得了很好的效果。
3抽水蓄能电站自动化系统结构
抽水蓄能电站的原理在于，在电力负载低的情况下支持电力，将水提升到水库，电力负载达到顶峰，为了满足发电需求，将水释放到水库。抽水蓄能电站也称为储能发电厂，在电网中负载较轻的时候科学地利用过量的电力，从电网转换到使用率最高的高价值电力，促进调频和相位调制，在稳定电力系统的主波和电压方面发挥着重要作用，有助于显着提高系统的火力发电厂和核电站的效率。
我国抽水蓄能电站建设缓慢，但由于后发效果，最近几年建造的大型抽水蓄能电站的技术水平相对较高。抽水蓄能电站的特点是容量大，发电速度高，不仅发电厂，而且用户也能快速启动，运行灵活性高，能够满足事故储备需求。抽水蓄能电站在电网中起着重要作用，有效地节约了电网的全部燃料，电网成本也显着降低，从而提高了电网的可靠性。抽水蓄能电站高效地解决了电力系统调峰问题，通过电压调节和调节有效地保持电网的电压稳定，保持电网的安全运行，并具备黑启动、系统特殊负载等功能，从而为抽水蓄能电站的自行开发奠定了动力。
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4智能化建设途径
4.1抽水蓄能电站中电力二次设备的建设
二次设备主要指对电力一次设备发挥控制、监测及保护的电气设备，常见的电力二次设备有指示灯、测量仪表、继电器等。而在当前我国抽水蓄能电站自动化系统智能化建设工作开展中，对电力二次设备的智能化建设，则需要从优化上述自动化系统框架结构方向加以着手，优先对原有自动化系统框架结构中的系统层、现地层以及层次间相连接的以太网开展智能化建设工作。此外，也需要注重于在抽水蓄能电站自动化系统中构建起配套的高度集成化、互动化的电力二次设备管理平台及通信网络系统，确保各类所配置的电力二次设备将所监测电力以此设备的运行状况、电气参数加以实时传输。而值得注意的是，在设备配置层面上，需要优先挑选、配置支持电力系统自动化领域中全球通用标准的设备。
4.2抽水蓄能电站中电力一次设备的建设
电力一次设备主要指直接用于生产、使用电能、保护电器、接通及断开电路的电气设备，例如负荷开关、电抗器、发电机、变压器等均属于电力一次设备。
与上述不同，在抽水蓄能电站中所配置电力一次设备开展智能化建设工作时，则需要优先对自动化系统中的过程层结构开展智能化建设工作，具体建设方法如下：（1）在开展电力二次设备智能化建设工作、优化抽水蓄能电站自动化系统中的系统层、现地层基础上，逐渐将上述系统分布结构过渡建设为原有的系统层-现地层-过程层三层结构框架体系；（2）从优化电力一次设备、电力二次设备方向加以着手，确保所构建的智能化、自动化抽水蓄能电站运行系统完全支持电力系统自动化领域中全球通用标准的设备。以实现抽水蓄能电站自动化系统的实时监测、智能控制。
5水电厂智能化改造的步骤
目前我国部分水电站对智能水电站建设进行初步研究，取得了一些有益的成果和经验。大多数水电站根据实际情况进行智能改造，重点不同，但通常在现有生产自动化系统的支持下构建单独的模块。统一数据平台将整个水电站的生产数据组合在一起，并应用高级应用程序来控制。
根据目前水电站自动化设备及部件的现状，本文认为水电站自动化系统的智能化变革应该渐进地进行。
（1）为消除传统控制系统中的部分站控层，用综合管理控制平台取代传统控制系统中的部分站控层，综合管理控制平台必须支持对能够传输支持和维护传统IEC61850协议的通信的混合访问。（2）为支持IEC61850协议，依靠智能子终端转换的二次部分，取消传统的LCU转换站，直接利用集成控制平台对交换站进行控制。（3）选择通用LCU或其他LCU作为试点，并使用直接支持IEC61850协议的PLC连接IEC61850的附加协议。（4）根据各水电站设备的实际和具体要求，除大量电缆外，还应更换一般可用的附件，用标准网络和电线进行现场替换。（5）开发先进的应用功能，以满足水电站生产经营的实际需要，建立智能化应用系统。（6）在产品成熟或解决方案成熟的情况下，逐渐替换现有的自动化元件、测控工具，实现现场设备智能化。
结束语
智能电网以比普通电网更安全可靠的方式及时发现和解决问题，检测到设备的操作(如发电、输电、配电和供电)作为传感器。电网能够自行找到发生故障的组件，并将其与系统分离，从而提供自我修复性能，确保可靠的系统运行，并确保电源质量和电网工作效率。水泵储存装置在电力系统中有多种功能，对智能电网的运行起着重要作用。
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论文作者:聂春,杨俊楠
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
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