发布时间：2023-10-11 15:55:30
绪论：一篇引人入胜的水电站市场发展，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
0 前言
目前电厂的水处理设备数目都比较多，设备系统也较为复杂，不论是在控制还是管理方面都有一定的难度，随着电厂的不断扩大完善，水处理设备也在各方面都有一个比较大的改变，专业技术人员也提高了其相应的工作能力，但是关于化学水的处理方面一定要严格，一点都不能放松。
1 化学水处理的管理方式和特点
1.1 化学水处理的现有管理方式
随着科技的不断进步，大型电厂也在日益增多，电厂中的化学水处理系统也越来越复杂，由于电厂化学水处理系统控制设备比较多，在一定程度上对于管理者来说其难度系数有所增加，管理工作也不容易开展。传统的化学水处理系统都是分别在自己的控制室工作的，且每个系统的工艺都不尽相同，因此每个控制室都会有三名左右的工作人员，由于控制单元都是在各自的控制室里，所以当控制设备较多时，电厂水处理系统的管理程序就显得纷乱复杂，每个人控制的区域也是有限的，这样不仅疏于管理，且管理人员的工作负担也会增加。随着科技实力的增强，电厂化学水处理系统也发生了一些新的变化，由于传统管理方法的局限性，改革是势在必行的， 新的仪表、新的工艺凸显出来的优势是传统工艺所不能比拟的，但是这些仪表和工艺仍旧是需要具有专业水平的工作人员来操作的，而目前化学水处理系统的工作人员在专业技术上仍然是有一定缺陷的，由于工作人员专业技术水平的限制，使得新系统的功能没有得到充分的发挥，不能很好的完成仪表分析这项工作，当然，这也不排除有些工作人员是因为责任心不强而造成工作效率不高，总而言之，面对传统的化学水处理系统，相对集中的综合化控制模式一定会成为未来时候的发展模式，而现在我们要做的，就是提高自己，使未来尽快到来。[1]
1.2 化学水处理呈现的特点
在科学技术不断进步的前提下，电厂的技术也在不断进步与发展，水处理的设备、生产、方式、工艺、监测方法等方面也都有了新的变化，则必然存在新的特点。相比于传统水处理系统设备的各自控制所带来的不便将水处理系统设备的布置及生产趋于集中化是很有必要的，水处理系统设备的分散布置不仅会降低整个系统的管理效率同时也增加了工作人员的负担，更致命的是，这种布置方式无法适应电厂水处理系统的发展。因此，对于水处理设备的布置及生产的集中化控制管理是改革中必须要做的。水处理系统包括了很多的处理设备：净水预处理、锅炉给水处理、凝结水精处理等，这是一个非常复杂庞大的系统，如果想要改变传统形势中他们各自占用一个控制室的情形，对这些设备进行集中化的管理，就要保证新的系统能够使他们处于一个空间内，这种集中化的管理不论是在节约空间、设备成本还是对于工作人员的统一管理都是有很大的好处的，另外，对于传统设备来说，他们是各自工作、互不影响的，但是这样如果一个机器出了故障则可能很久之后才会发现，不利于系统的工作，对于水处理设备集中化的改革还要改变这种传统的各个系统各自工作的情况，要把所有的设备系统都统一的控制管理，使其成为一个整体，这样就可以及时发现故障机器还可以集中的控制管理水处理系统。[2]除了集中化的系统管理之外，对于水处理的工艺也需要跟着时代的进步而进行一些改革，传统的单一处理方式已经适应不了现代化的管理设备了。随着高科技的发展利用，水处理工艺的处理手段和处理工艺也实现了多样化的发展，比如说电渗析技术，可以用于食品，轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理。先进的水处理工艺不但在水处理系统的运行中省去了很多复杂的工序，而且还能够有效的保证水处理系统的运行效果。在现代化发展中，节能环保的理念已经深入人心，随着环境保护意识的不断提高，在水处理过程中，尽量减少污染也成为了一个必然的趋势，在水处理的过程中，应该尽量的少排放和少清洗，尤其是对于用水量巨大的电厂来说，在全球水资源都告急的情况下，合理的利用水资源以及水资源的循环重复利用也成为可其当务之急。电厂的水处理必须统一一个准则并且长期坚持，否则局面就会极度混乱，而且电厂水处理系统本身就很庞大，稍有闪失就会造成巨大的环境污染，后果不堪设想。
2 化学水处理的趋势及其改善方法
2.1 化学水处理方式的发展趋势
随着我国电厂不断地发展深化，化学水处理系统也随着发展趋势不断地向可持续发展方向发展。就处理系统而言，从传统模式到现在集中化管理模式的发展过程中可以看出，化学水处理设备的系统正在一步步的进行简化，相比于过去，现在的设备系统已经紧凑了很多，电厂化学水处理系统集中化的发展不论是在排除故障还是在安全性上都有很大的优势。采用集中化管理模式之后，既可以实现对各个环节的有效控制，又可以统一控制设备工艺，同时可以实现对水处理系统的运行监测，这样一来工作人员就能够在第一时间对于故障机器进行检查和修复，大大的降低了水处理系统的运行风险，降低了其运行过程中因局部故障引发事故的机率，使设备的安全性有了极大的保障。设想于未来的发展，水处理设备系统一定会更加的简化、简便。使得庞大设备的集中化表现的更加突出。关于化学水处理的工艺，也会在努力提高电厂效率的同时采用更集中的操作及监控方式。另外，随着我国国力的不断提升，科技的不断进步，水处理系统也会越来越智能化，从传统的手动到现在的半自动以及以后的全自动，这些都不是梦想，我们完全可以通过我们科技的进步来实现这一伟大设想。可持续发展是我国实现社会主义现代化的基本方针，同样，电厂的水处理系统也必须走可持续发展道路，在绿色环保方面，电厂仍有很大的进步空间，电厂的高效率、高效益都必须建立在绿色排放的基础上，否则，电厂很难有存在的空间。
2.2 化学水处理的有效改善方法
水处理系统改革之后，集中化的管理能够有效地进行控制各个设备，在传统的水处理系统中，因为设备工艺的不同，在控制上并未取得理想的效果，在未来的发展中，对于设计工艺会重点改造，适当的增加一些控制阀门使得各自独立的系统能够在一定程度上成为有联系的一个整体，这样就可以实现水处理系统设备的同一控制。另外，目前利用氨和联氨的挥发性在水处理运用上较为广泛，但是这种方法存在一些缺陷，只适用在新建机组，针对这种情况，需要合理运用加氧技术，可以在一定程度上改变传统除氧器、除氧剂的处理，提供了氧化还原的气氛，使得低温状态下就能够生成保护膜，抑制腐蚀。随着电厂的发展，目前绝大多数高参数机组设有凝结水精处理装置，这些设备大多都是进口的，其中再生系统是高塔分离装置、锥底分离装置。但真的实现长周期氨化运行的目的的精处理装置屈指可数，所以不论是从绿色环保还是经济角度考虑实现氨化运行都必将成为今后发展的方向。
3 结语
虽然随着科技的进步，我国的电厂取得了一定程度上的进步，但是相比于发达国家的电厂现状，我国电厂还是存在着很大的上升空间，我们所要做的，就是在管理和控制上狠下功夫，在零排放的前提下，实现高效率和高效益，在国际竞争市场上，占有自己的一席之地。
水力发电是指利用江河水流从高处流到低处的落差所具备的位能做功，推动水轮机旋转，带动发电机发电。水轮发电机组在电力系统中要做到持续、安全、可靠地运行必然涉及自动化技术的应用。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。
1水电厂自动化的发展趋势
总的发展趋势是:智能化、人性化、可选择性、用户二次开发。所谓智能化，主要指系统的软件具有人类的一部分归纳、推理、判断的能力。水电站计算机监控系统的智能化水平是指:在一定条件下，它能更多地代替运行人员，在判断和归纳的基础上自动提示更多信息、自动进行一些操作，使机组运行在更安全的工况区域内。智能化水平越高的系统对使用人员的要求越低，不需要培训或进行简短的培训就可以使用操作，有问题翻阅一下说明书就可以解决，得像家电那样简单，接上电源就能使用。智能化水平越高的系统，能够根据使用的情况，对自身或控制设备的状态给出恰当统计、准确的诊断、适当的报警提示，以使用户时刻清楚监控系统的情况，时刻清楚监控系统及被控设备的状态。
所谓人性化，首先使用系统是方便的、简单的，其模式、布置、颜色、操作等可以满足大多数使用者的需要，并可以随时进行调整、修改。
可选择性也可以说定制性，也就是指系统功能的多少、投退可以选择，设备控制与报警，数据的流向，设备的状态具有选择性。使用人员可以方便、简单地改变系统的配置、功能的配置、信息的配置及表现方式，可以更好地满足使用者的需要和习惯。
用户二次开发。提供一系列方便、友好工具软件，支持用户二次开发，使用户按照设备的变化情况和现场的需要随时方便、简单地对数据库、画面、报表、通信内容进行修改，使监控系统真正成为用户自己的系统，成为用户满意的系统。
2水电厂自动化系统的数字化特点
2.1智能化的一次设备。一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，水电厂二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
2.2网络化的二次设备。水电厂内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、电压无功控制以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微机处理设计创造，设备之间的连接全周；采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
2.3自动化的运行管理系统。水电厂运行管理自动化系统包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；水电厂运行发生故障时能及时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出水电厂设备检修报告，即常规的水电厂设备定期检修改变为状态检修。
3水电厂自动化系统的数字化结构
3.1过程层
（1）电力运行的实时电气量检测
与传统的功能一样，主要是电流、电压、相位以及谐波分量的检测，其他电气量如有功、无功、电能量可通过间隔层的设备运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代；采集传统模拟量被直接采集数字量所取代，这样做的优点是抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性好，开关装置实现了小型化、紧凑化。
（2）运行设备的状态参数在线检测与统计
水电厂需要进行状态参数检测的设备主要有发电机、变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压力、液位、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。
（3）操作控制的执行与驱动
操作控制的执行与驱动包括变压器分接头调节控制，电容、电抗器投切控制，断路器、刀闸合分控制，直流电源充放电控制。过程层的控制执行与驱动大部分是被动的，即按上层控制指令而动作，比如接到间隔层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等。在执行控制命令时具有智能性，能判别命令的真伪及其合理性，还能对即将进行的动作精度进行控制，能使断路器定相合闸，选相分闸，在选定的相角下实现断路器的关合和开断，要求操作时间限制在规定的参数内。又例如对真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时关合，在零电流时分断等。
3.2间隔层。间隔层设备的主要功能是:汇总本间隔过程层实时数据信息；实施对一次设备保护控制功能；实施本间隔操作闭锁功能；实施操作同期及其他控制功能；对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。
3.3站控层。站控层的主要任务是:通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心拟接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；具备站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能；具备水电厂故障自动分析和操作培训功能。
4 水电厂自动化系统数字化发展中的主要问题
目前研究的主要内容集中在过程层方面，诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。国外已有一定的成熟经验，国内的大专院校、科研院所以及有关厂家都投入了相当的人力进行开发研究，并且在某些方面取得了实质性的进展。但目前主要存在的问题是：研究开发过程中专业协作需要加强，比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关；材料器件方面的缺陷及改进；试验设备、测试方法、检验标准，特别是EMC(电磁干扰与兼容准制与试验)还是薄弱环节。
5 结语
目前，水电厂自动化技术随着计算机技术的发展得到了迅猛发展，并已比较成熟。但随着国家对水电开发的远期规划对我们提出的更高目标，数字化水电厂自动化是一个系统工程，要实现全数字化水电厂自动化的功能，还有许多技术问题需要攻关解决，要认真总结经验，时刻保持清醒的头脑，不断开拓思路，不断探索创新。在水电厂状态检修、流域水能资源调度与高效利用、水电站控制新技术等领域进一步突破，使数字化的水电厂自动化系统，有一个蓬勃的发展期，为我国的水电建设和现代化事业做出应有的贡献。
参考文献：
[1]李维东.工业微机型水轮机凋速器的研究与开展，2009(01).
[2]徐林之.国内外水情自动测报技术的现状与发展，1999(04).
[3]王德宽.水电厂计算机监控技术的发展与回顾，2007(03).
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0050-01
一、智能化水电厂的主要特征
探讨智能水电厂建设以信息化、自动化、互动化为特征，其建设目标是实现我国水电厂向安全、高效、经济、互动的现代智能电厂方向发展，满足智能电网的发展需要。根据水电厂智能化建设的具体情况，我们认为严格意义上的智能化水电厂应具备如下主要特征：（1）实现一次设备智能化，二次设备网络化；（2）数据采集与传输光纤化：节约大量二次电缆，最终解决电站抗干扰问题；（3）信息模型与通信标准统一化：统一的信息模型与通信协议，无缝的系统互连，实现全厂各设备之间智能协调互动，减少系统重复建设[1]。（4）数据信息平台的一体化：通过一体化的数据支撑平台，实现智能决策、协调控制及电站优化运行等智能化高级应用功能。
二、水电厂智能化关键技术
1.技术体系及运管模式
智能水电厂研究前期主要经历了问题分析、技术调研、提出设想、形成概念、分析目标、总结内涵及特征等过程。在充分的需求分析基础上，制定智能水电厂相关技术要求、标准及规范体系，形成智能水电厂评估指导原则，以规范指导智能水电厂建设。同时，智能水电厂作为一种全新的技术产品，需在技术支撑基础上，大幅调整原有管理方式，从人员配置、培训、系统维护都需形成新的运行管理模式。形成智能水电厂技术体系并建立全新的智能水电厂的运行管理模式是开展智能水电厂研究的先导、重点及难点。
2.管控平台
智能一体化管控平台以水电标准通信总线为基础，水电厂设备一体化建模和分布式应用服务管理为核心，集智能水电厂数据中心、基础服务、一体化应用为一体的综合管控平台，是智能水电厂的核心[2]。需要实现IEC61850、61970等系列标准在水电厂统一建模中的首次应用，并形成水电CIM模型规范。智能一体化管控平台支持分布式或集中式的数据中心，同时实现计算机监控、水调自动化、大坝安全监测等水电专业应用的一体化管控，并支持各类智能应用组件的接入或集成。数据中心是一体化管控平台的基础，为所有的应用提供数据访问接口、数据同步、数据管理等功能，系统数据量较大，有的数据需长期存放，有的数据对实时性要求较高，需根据业务的需求及数据特征进行支持分布式与集中式的存储与管理。人机界面是一体化管控平台中较复杂的部分，直接关系软件系统的易用性和实用性，需对各专业的应用需求进行归纳，并需满足计算机监控、水情水调、大坝安全、状态监测、生产运行应用等各类业务的人机交互要求，在公共图元库的基础上同时支持B/S和C/S两种架构体系，同时采用高效率的开发管理模式。报警模块需制定统一报警协议，提供对智能水电厂不同报警源的监听服务，研究智能分析策略，实现综合智能报警；应能完全组态报警信元、基于正则表达式的报警准则、报警策略、报警方式，并提供报警信息和报警动作的回溯；应能支持多源联合报警分析；应能支持基于多媒体和移动数据网络的报警方式，如短信，语音、邮件、电话等方式。
3.测控设备
现地智能化测控设备是智能水电厂研究的基础，需研究并确定智能水电厂现地控制层体系结构，制定厂站监控、继电保护、稳定控制、励磁、调速、辅机设备、机组振摆保护及主设备状态监测、水情及气象测报、大坝安全监测等现地自动化设备的功能和模型定义、信息交换方式及基于IEC61850的现地控制总线标准，并研制支持IEC61850标准的PLC设备、状态监测和水情测报装置。
4.经济调度与控制
该子系统是建立在智能一体化管控平台基础上的上层应用系统，需研究智能水电厂水库调度与电力运行协调优化的框架体系，包括流域水文预报、水库群智能调度、水电站群经济调度与控制、分析评价体系等内容，研制基于多元信息耦合的流域水文预报、无资料地区洪水预报、梯级电站群经济调度控制、混合抽蓄电站优化运行等数学模型，并建立基于一体化管控平台的智能水电厂经济调度与控制集成规范，最终实现流域水电一体化调度与控制。
5.状态监测与检修
水电厂主设备状态监测与状态检修系统在借鉴国家电网公司变电设备状态检修评价体系的基础上，研究水电厂主设备统一建模、数据获取、数据处理、监测预警、状态分析、状态评估、风险评估、故障诊断、检修决策等相关技术，全面集成振动、摆度、压力脉动、气隙、磁通量、局放、能量效率、运行工况、变压器油色谱等状态监测分析诊断技术，实现基于状态监测、运行巡检、试验、缺陷、台帐等多元信息耦合的设备状态评估及检修决策，是建立在智能一体化管控平台基础上的专业应用，主要的创新体现在水电机组故障诊断算法的应用、海量状态监测数据的自适应存储策略、三维建模技术的应用。
6.防汛决策支持
该系统运用水文、水力学、水资源调度等专业数学模型及地理信息、三维仿真、预测预警等技术，实现防汛信息整合、处理、查询、分析和防汛决策指挥调度管理，全面覆盖汛前检查、汛中指挥、汛后总结等防汛业务流程，实现基于GIS的防汛人员及物资调配方案及路径优化及基于工作流的可视化防汛指挥平台，系统可辅助准确分析和预测防汛形势，从而全面提升防汛抢险应急指挥决策能力和效率，提高防汛指挥调度水平，防汛决策支持系统是建立在智能一体化管控平台的基础上，指导水电厂防汛工作的专业子系统。
7.大坝安全分析评估
该决策支持系统需对大坝安全监测数据进行分析处理、判定监测和巡视检查结果，诊断所有监测或检查部位是否正常，综合评价整个大坝的安全稳定状况，并通过智能分析评估给出决策建议。通过相关分析法快速从混凝土实测无应力 应变中将温度应变和自生体积变形进行准确分离的数据处理方法，也是建立在智能一体化管控平台基础上的关于大坝安全分析评估的专业系统。
8.安全防护多系统联动
建立在智能一体化管控平台的基础上，突破了传统的水电厂生产运行控制与管理的模式，在分析水电厂内各相关设备及系统内在的业务逻辑关系的基础上，合理规划相关设备及系统的联动模式及联动策略，并在一体化管控平动策略控制服务的基础上，实现计算机监控、工业电视、巡检、五防、门禁、消防、生产管理等多系统的联动功能，充分融合各个专业信息，完成各相关业务协同互动，提高操作的可靠性、安全性，并提高工作效率。
结语
随着我国智能化电网建设的不断加强，水电厂作为智能电网发电侧的重要组成分也逐渐朝着智能化的方向发展。水电厂智能化建设是一项综合性强、涉及知识面比较广的建设工程，需要各方面技术的配合才能完成。面对着日益增加的用电需求，我们有必要加强对智能化电网的改造，只有这样才能保证水电厂的正常运行，进而促进水电厂的健康发展。
