試論抽水蓄能電站自動化系統智能化建設措施

鐵瑛

摘 要：抽水蓄能電站建設正朝智能化方向發展，建設過程中自動化技術的水平逐漸完善，已經比較成熟。隨著抽水蓄電站建設的不斷研究，智能化建設方向已經成為當前的主要研究方向。該文對抽水蓄能電站自動化系統智能化建設作出淺要分析，期望為相關研究提供參考。

關鍵詞：抽水蓄能電站 智能化 自動化系統 實施途徑

中圖分類號：TV736 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0072-02

這些年來，隨著科技的進步，我國在積極推進智能電網的研究和建設工作，抽水蓄能電站作為電網調節、安全穩定和提升電能質量的重要組成部分，其智能化建設將是今后的主要方向和全新目標.目前，智能變電站技術已基本成熟，目前智能電網重要的標準體系中IEC 61850作為電力系統自動化領域唯一的全球通用標準，在智能變電站中成功運用，并且獲得較好的效果。通過它實現了智能變電站的運作標準化，使得智能變電站的工程實施變得規范、統一和透明。對建設抽水蓄能電站自動化系統智能化起到了不可替代性的作用。

智能化管理在我國電站建設中的調速、繼電保護與監測等方面廣泛應用，并且技術水平相對較高。但因規范和接口標準的不統一，未能實現系統間數據的共享化，無法充分發揮各個系統間功能，影響智能電網建設。目前我國變電環節在智能電網建設中取得了較大的突破，這說明我國發展的自動化技術基本成型，可以運用到抽水蓄能電站的建設中。

1 構成智能化抽水蓄能電站自動化系統的主要部分

智能化抽水蓄能電站的建設是一個長期復雜的工程，其中包括抽水蓄能電站的建設、運行及管理的各個方面。與此同時，想要整個行業向智能化、標準化和規范化的發展，那么對于智能抽水蓄能電站的規劃、設計和實施就非常重要，這也是未來抽水蓄能電站的發展方向。

查看設計的要求，可以知道在智能化抽水蓄能電站里設備分為一次設備和二次設備。據IEC 61850 通信協議定義，其中過程層、現地層和系統層是抽水蓄能電站自動化系統的邏輯結構的組成部分。

1.1 過程層

過程層是一次設備和二次設備的進行有機結合的位置，是由變壓器、電子互感器、隔離開關和合并單元等元件組成。主要可以完成運行信息的監測與采集、設備運行狀態的統計與監察等功能。及時掌握系統的運行狀態，有利于系統的正常運行。

1.2 現地層

水電站里一般會設置不同的現地控制單元，為了監控不同的對象。它主要是由繼電保護系統、勵磁系統、現地控制單元（LCU）等幾部分組成，主要作用于實時數據信息采集，然后匯總計算，實現監控、控制、保護等功能，并且可以實現與遠方控制器和互感器通信。同時具備與系統層和過程層的網絡通信功能。

1.3 系統層

系統層是建立在一體化平臺的基礎上，由數據服務器（主計算機）、操作員工作站、保護故障信息系統和其它各種應用功能站組成，主要作用于整體性的監控、警告、數據通信和對信息采集、處理、保護等功能，可以在設備出現故障的第一時間進行控制，避免不必要的損失。

2 實施途徑

想要在抽水蓄能電站里實現智能化，是需要一次設備和二次設備一起進步才能夠實現的。目前，二次設備的智能化發展明顯比一次設備發展的快，所以還是需要一段時間，才能實現智能化的抽水蓄能電站，隨著新型能源的開發規模越來越大，人們對所需供電量也逐漸提升，對于抽水蓄能電站的發展也應該加快腳步。

抽水蓄能電站智能化建設可以說是一項具有難度的系統工程，在建設過程中會遇到生產、運行以及維護等一些問題，其中涉及到的內容相對較多，結構復雜繁瑣，對技術的要求較高。在建設過程中，應該按照統一規劃進行分布管理，避免出現重復性建設。根據實際情況有階段性的進行實施，并與未來發展水平相適應，避免造成浪費資源，應該最大化的利用資源。

以現在的情況來分析，對于智能化的傳感器和開關組件來說，相關的技術程度還沒有達到真正的穩定和成熟，所以，在抽水蓄能電站的智能化建設中，技術工作者將它分為兩個組成部分。

2.1 二次設備的智能化

目前，該階段重點還是要放在二次智能設備、一體化數據平臺和高級智能應用軟件的開發和研究上面，實現二次設備通信網絡化、集成標準化、數據共享化、運管一體化和業務互動化，運行最優化，決策智能化，提高抽水蓄能電站的安全、可靠和經濟運行水平，提升網與廠之間的智能協調，實現效益的最大化。提高系統的穩定性、可靠性和實時性。

在二次設備智能化中，關于智能設備的選擇至關重要，可以提高二次設備的工作效率和減少故障發生的概率。在選擇設備時，盡量選擇支持 IEC 61850 協議的設備，如果選擇暫不支持協議的設備，就需要使用規約轉換器來進行轉換，再將其連接起來。

使二次設備向網絡化、標準化、共享化以及一體化的方向發展，從而保證二次設備更加的穩定和可靠。在系統中主要運用2層結構進行管理（如圖1所示），實現系統層和現地層的智能化發展，而一次設備依然采用傳統的連接方式。這樣一來，抽水蓄能電站的智能化建設水平會顯著的提高，并且會進一步提升系統的性能。

2.2 一次設備的智能化

一次設備智能化是指綜合監控保護、信息通信等技術于一體，實現信息流、業務流、電力流一體化的需要。確保設備系統的穩定性和實時性。一次設備的智能化可監測設備運行狀態和判斷故障發生的前兆。讓操作人員可以提前預防，及時通知維修部門來進行合理的檢修。在設備發生故障時，系統能對設備進行故障分析，對故障損壞部位和嚴重程度來進行科學的判斷，這是一次設備智能化的重要要求。在系統網絡結構里，由現地層和系統層的設備連接所組成的2層結構，慢慢發展到系統層、現地層和過程層的3層結構。運用大量的智能電子設備在抽水蓄能電站里，實現對 IEC 61850 協議的全面支持，經過系統的智能化決策和其他功能應用的相互結合使電站能夠自動運行。

3 結語

隨著科技在進步，我國對抽水蓄能電站自動化系統智能化的研究越加深入，這使得在生產建設過程中漸漸的運用到自動化技術，而且由我國自主研發的自動化的系統技術，已經成功的在許多地方建立起抽水蓄能電站，為當地居民解決工作和生活的問題。并且在發展與建設中不斷的完善其技術，相信在今后，這一項目還會向著更廣闊的方向發展。

參考文獻

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