智能化水电厂介绍

智能化水电厂介绍

智能化水电厂介绍

近年来，水电产业得到了飞速发展。截至2009年底，全国水电装机容量为1.97亿千瓦，占发电装机总容量的23%，年发电量约5500亿千瓦时。随着时代的发展，现有水电厂自动化系统逐渐显露出一体化及智能化程度低、标准差异性大、网厂协调能力差、电力安全防护较弱等问题，智能决策困难，难以实现效率和效益的最大化。以计算机、自动化技术为代表的信息自动化技术日新月异，已经成为当今世界上发展最快的领域之一。相关智能调度系统的成功建设提供了宝贵的经验和指导。水电厂生产运行各环节积累了大量的专家知识库。

智能化发电厂建立在可靠、高速的通信网络基础上，通过稳定的设备、可靠的控制方法以及智能化的决策系统，实现了信息标准化、系统整体化、决策智能化、坚强可靠、经济高效、集成开放、友好互动等特点。智能调度系统能够对来水进行预测，监控大坝安全状态，提供水库来水预报功能，支持对前期和实时水文气象要素的分析比对，提供多种数值预报方法，实现对水文要素未来趋势和过程的准确预报。根据预见期的长短，分为短期洪水预报、日径流预报和中长期径流预报。这些功能为保证电网安全、发挥水电站经济效益、提高防洪减灾能力以及发挥节能减排作用提供了重要支撑。

集控中心计算机监控系统具备实时数据采集和处理，综合数据计算、控制与调节、安全运行监视和事故追忆等基本功能。高级功能包括自动发电控制AGC（Automatic Generation Control）、自动电压控制AVC（Automatic Voltage Control）、梯级电站经济运行调度系统EDC、梯级集控中心与电网联合智能调度、视频联动、与状态检修专家系统的结合、与培训仿真系统的有机结合等。这些功能提供了实时高效、安全可靠的监控内核，功能强大、实用方便的组态工具，精细美观的图形界面，符合国际标准的数据接口，紧贴水利水电用户和梯级集控调度应用需求的各种常规及高级功能。

智能化水电厂的建设思路从基于中心及中心驱动出发，包括设备中心、计划任务中心、运行工作中心、评价中心和标准中心。设备中心代表了整个电厂生产管理的核心对象、基本出发点和最终目标；计划任务中心代表了整个电厂生产管理的工作方式和组织策划；运行工作中心代表了整个电厂生产管理的执行过程、工作内容及工作结果；评价中心代表了整个电厂生产管理的评估监督和价值取向；标准中心代表了整个电厂生产管理的规范化和标准化力度和水平。

大坝安全稳定运行是电厂智能化的基础，大坝安全信息管理与分析评估系统实现了无人值守下的分布式数据采集、集中统一管理和安全评估。信息管理软件由采集、报表、图形、数据表格、测点管理、数据管理、任务管理七个部分组成。大坝及工程运行安全评估专家系统通过对安全监测数据的大规模自动化处理、分析、统计、比较、判断，进而对大坝等建筑物安全状况进行综合评价，使安全监测成果及时发挥应有的作用，为大坝的工程运行管理提供专家决策支持。

气象信息解决方案综合应用分析将智能气象对比应用一体化，为智能化水电厂提供全面的气象信息支持。水电站系统在逻辑上分为站控层、间隔层和过程层三层。站控层由监控系统主机（操作员站）和智能设备接口机等构成，智能设备接口机可将状态监测系统、辅助设备系统等接入站控层MMS网。间隔层由继电保护系统、安稳系统、励磁系统、调速系统等二次设备组成，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能。过程层由电子式互感器、合并单元、智能终端、变送器等构成，完成与一次设备或其它设备相关的功能。

水情野外遥测站为智能水电厂防洪及水库运行调度提供原始信息，具有微功耗、丰富的采集功能、多传输信道支持等特点。自动气象站是气象现地采集系统中的核心部分，采用高速CPU，内嵌了各种算法，直接对瞬时数据进行处理。智能一体化电源系统和时间同步系统在智能化水电站系统中发挥着基础服务作用，为全厂设备提供可靠的工作电源，并实现时间同步。

通过智能水电改造，可以大大提升水电生产管理水平和层次，合理调配流域资源，实现流域/跨流域梯级水电站联合优化调度控制，提高效率，增加发电量。同时，智能化水电厂的建设还提高了劳动生产率，实现了设备全寿命周期管理，提高了设备的使用效率和使用寿命，延长了设备的使用寿命。此外，智能化水电厂还提高了水电厂状态监测与故障诊断水平，提高了设备检修效率效益，实现了网厂协调控制，提高了水电站对电网调频、调峰、事故备用的支撑能力，为智能电网一体化建设提供了坚强支撑。智能化水电厂的建设对社会经济发展、节能减排、生态环境、城市和农业用水、水产养殖、旅游资源开发及利用等方面也会产生重要影响。