水利发电论文范文

2022-05-12

近日小编精心整理了《水利发电论文范文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:水利资源具有洁净性、可再生性、可调节性及综合利用的特点。对水利水电工程综合开发还有利于带动地区经济发展的作用。从水利发电长期运营而言,其清洁性的特点符合环境保护的理念。可水利水电工程建设规模相对较大,投资大,建设周期长,建设施工对周边生态环境还是会造成破坏。一直以来,水利发电的能源与环境问题之间的争议成为影响水利发电的重要影响。

第一篇:水利发电论文范文

探讨水利发电厂发电机检修

摘 要:水力发电厂对我国经济发展发挥着不可忽视的作用效果,为了让水利发电厂适应不同的自然环境,对水轮发电机组的容量与转速都提出了相应的技术要求及规范措施,使适用范围不断扩大。水轮发电机组并网与起动速度较快,除去本身的发电工作,为了电网的稳定还有作为事故发生时备用措施与电网调峰的作用。水轮发电机是机电能量转变的特别装置系统,其运作能力水平直接影响水利发电厂的供电可靠性与安全性。为此,本文将从水利发电机常见的维修故障、有效预防故障发生的对策两方面进行分析,以期促进检查、排除发电机故障能力的提升。

关键词:水利发电厂;发电机检修;存在问题;有效策略

大多数水力发电厂都建立在远离城市较远的区域,需要利用长输电线展开负载供电。为此,需要合理选取水轮发电机的各项电机参数,进而对水轮发电机转子转动的惯量有着更高的要求。在长时间运行下,机电设备常常会出现磨损问题。机电设备的损坏,主要表现在机械磨损、泥沙淤积、气浊损害等一系列问题。而这些问题都会对水力发电厂的发电机使用周期造成影响,进一步减少工作效率,引发相关安全性问题。为此,需要水力发电厂定期对发电机展开维修,将发电机组中的故障问题彻底排除后,才能延长发电机的使用寿命,为我国经济发展创造更多的经济效益、社会效益。

一、水利发电厂发电机常见的维修故障

(一)地下式水电站存在火灾发生的概率

由于地下水电站的洞室内部过于狭窄,拥有众多密闭的空间结构,以至于对火源检查工作加大实际的困难效果,火势会随之蔓延,严重影响了最佳抢救的时机,为此在地下式水电站存在火灾发生的概率,一旦发生火灾事故,那后果简直不堪设想[1]。另外,水力发电厂发电设备种类眾多,路线纵横交错,对其疏导工作带来不便,再者发电机动力运行所需透平油及润滑油可能会出现渗漏堆积,进一步引发易燃易爆物品的爆炸事故,发电机设备线路使较为复杂多元的,因此容易使火灾的影响范围逐步扩大,当疏散能力稍显不足时,就会受到不良因素的影响限制,无法正常对其采取补救措施,容易造成对火灾范围的进一步扩大,甚至会严重威胁工作人员的生命健康,将给经济财产的损失带来严重的后果及影响。

(二)制动器存在的问题

水利发电厂发电机设备在运行过程中时常会出现制动器有关问题,通常情况下,制动器故障问题出现的原因有诸多,例如活塞卡塞、运动不畅等,其原因是防尘效果不佳影响的;制动块制动效果较弱就会缩短制动块的使用周期,荷载力不均就会出现制动块严重磨损形成粉尘污染绕组的现象发生 [2]。有效的解决制动器相关问题,才能使发电机保持平稳的运作。

(三)超负荷的发电机

每当定子电流超出额定值1.1倍以上的情况下,此时的水力发电厂发电机已经呈现出超负荷的工作状态。发电机在常规的电压下才能确保工作有序进行,但是定子电流超出额定范围,发电机就会处于保护状态,进而触动警报装置,引起人们的重视,这就需要相关工作人员立即对问题展开处理,故障要一一排查[3]。尽管在短期时间内可以在超负荷运转情况下,并不会发电机本身造成一定的影响,但是也要严格遵从发电机厂家制定的参数标准,不能对超出常规标准数据的现象忽视。假如对电流、电压的数值变化没有严格的监管,就无法对发电机的运行参数进行对照以及频率变化的监控,基于此种情况下就会增加错误问题的发生几率。如若超出参数的允许范围,就会使发动机处于超负荷状况,对发电机设备的正常运作带来极大的安全隐患。

二、有效预防故障发生的对策

(一)对于故障源头做出有效应对对策

针对水利发电厂发电机在正常的运作情况下出现的故障问题需要及时的进行检修,开展维护管理工作,对已损坏的设备尽早更新处理。发电机设备的工作质量、磨损程度以及电压状况等都有着较高的标准与要求。在发动机设备设计安装前期阶段,需要使材料的质量得到有效保证,选取质量效果好、耐用实用的材质,拒绝所有不良质量的产品,只有在这个基础上,才能使水力发电机处于正常的工作状态下,并不会造成经济与资源的损失[4]。有关工作人员需要全面的了解与掌握相关规范管理事宜与发电机维护检修技术,进而合理选取发电机各项标准运行参数,这才能当发电机出现问题故障时,使其故障问题能够明确找出,减少实际检测的难度,加快了维修进度。

同时,还要加强对水力发电厂发电机的管理监督环节,完善各个检测标准与机制,实现实时监控水利发电厂发电机的运行动态情况。要利用行之有效的检测方式,确保各项检测环节具有科学性、合理性特点。各项检测的选取与安装都需要满足相关标准,在设计安装前期还要对其展开细致化检测,进而注重对实施动态化的保护。

制定完善的检修技术标准体系与管理机制,需要有关工作人员在检修发电机设备时可以向其提供必要的参考依据,避免因事发突然而盲目检测,在检修中出现错误,进而优化工作人员检修工作流程,降低检修的错误几率,提高水力发电厂发电机检修工作效率,避免发电机故障的再次发生。

(二)明确实际问题

为了有效的解决地下水水力发电厂容易引起火灾的发生问题,解决的关键点还是对内部结构过于狭窄、空间封闭的问题。为此,在设计水力发电厂期间需要综合考量众多因素,例如地形因素、地质因素、环境因素等,进而根据实际的情况采取最合理的解决方案[5]。另外,由于地下式水力发电站线路过于繁杂,多种电器电路与电缆相互交错、油渍堆积等问题,都是容易引发火灾发生的根本原因。为此,应该合理考虑用油的安全性、稳定性特点,对于易燃易爆品需要合理管理,事先做好行之有效的保护对策。

水力发电厂发电机出现制动问题,由于引发此问题现象的原因有许多,因此,为了避免发生活塞卡塞的问题,可以在检修过程中对其增添适当的润滑油,使其保持在润滑状态下进行作业。当前活塞的安装主要以镶嵌聚四氟乙烯为基础,在制动柜的管路之上合理装置油污收集器设备,进而避免制动块磨损问题,使制动块保持在润滑情况下,可以延长制动块的使用寿命。而对于粉尘污染问题会在制动中生成有害气体,严重威胁工作人员的生命健康,为此在制动器上合理装置吸尘设备,进一步将粉尘问题有效解决,确保水利发电厂发电机有序运作。

结束语:

综上所述,水利发电与我国人们的日常生活、工作有着千丝万缕的联系,因此水利发电事业发展成果直接对人们的生活与工作产生直接作用效果,而做好水力发电厂发电机检修工作,确保发电机正常工作运行,有利于优化我国各项资源结构,调整我国经济发展,推动我国水利发电事业长足发展,带动我国经济增长起到积极的促进性作用。

参考文献:

[1] 王蒙.浅议水利发电厂发电机检修[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):110.

[2] 沙列尔.探讨中小型水电站水轮发电机组的检修[J].环球市场, 2017(3).

[3] 王首臣.发电厂电气二次设备检修方法探讨[J].山东工业技术,2018(20):222-222.

[4] 俸国健.水力发电机的检修及维护的路径分析[J].中国新技术新产品,2018(3):39-40.

[5] 张凯强.浅析火力发电厂发电机的检修与维护方法[J].科技尚品,2017(4):133-133.

作者:林伟

第二篇:水利发电现状和制约因素的思考

摘  要:水利资源具有洁净性、可再生性、可调节性及综合利用的特点。对水利水电工程综合开发还有利于带动地区经济发展的作用。从水利发电长期运营而言,其清洁性的特点符合环境保护的理念。可水利水电工程建设规模相对较大,投资大,建设周期长,建设施工对周边生态环境还是会造成破坏。一直以来,水利发电的能源与环境问题之间的争议成为影响水利发电的重要影响。此外,水利发电还受自然条件限制影响发电效能及其水利事业的整体发展。本文第一部分介绍了水利发电概况;第二部分分析了国内水利发电发展现状;第三部分讨论了水利发电的优缺点,并在此基础上探讨制约水利发电发展的因素;第四部分展望水利发展发展趋势。旨在为水利发电事业健康可持续发展提供一些参考。

关键词:水利发电;现状;制约因素;思考;发展趋势

目前统计的国内水能资源自己开发量约为2.25万亿千时,位居世界第一.发电总量占全世界水电总量的15%,可人均占有量较少。按照目前国内水电规划开发的现状,水电比例占电力中桩基的30%-40%。中国的人口缺战全世界的21%。反映出国内水电规划开发程度相对较低。近些年,不少专家就水利发电过程中能源与环境问题存在较多的争议。有专家提议扩大水电发展规划,有人提议适度开发水利水电工程。在全球能源与环境保护的大背景下,国内水利发电面临着怎样的发展困境?未来水利发电又会呈现什么样的趋势?我们首先应当搞清楚水利发电所受的制约因素。研究该课题对维持国内水利发电能源与环境保护平衡及促进水利发电健康可持续发展有着重要的意义。

一、水利发电概述

(一)定义及生产过程

水利发电指利用能量转换设备将水能转换为机械能,再转换为电能的生产过程。它的生产过程是通过压力水管将水引到水轮机螺旋形蜗壳,推动水轮机组转子旋转,再将机械能转换为电能。从生产过程来看,水利发电的生产过程及工艺较火电发电要简单的多。

(二)水电站生产形式

常见的水电站生产形式包括坝式、引水式、混合式、潮汐式、抽水蓄能式等几种形式。水电站生产形式与水能存在的形式有关。具体选择何种生产形式,还要看水利水电工程规划区域的水能。最常见的水能有河流水能、潮汐水、波浪能、海洋热能等。目前,国内利用河流水能开发的水电站占比做大。

(三)水电站枢纽构成

水电站枢纽一般由淡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物及水电站厂房构成。

(四)水利发电的动力设备

水利发电的主要动力设备包括压力水管、水轮机、发电机等。压力水管提供水位能,水轮机负责将水位能转换为机械能,发电机负责将机械能转换为电能。水位能是决定水利发电效能的关键因素。它由河水的流量与落差决定。

(五)水利发电的电气设备

水利发电的电气设备主要包括发电机、变压器、电动机、绕组、隔离开关、交直流系统、断路器、电力线路等等。它分为一次设备和二次设备。目前国内水利发电站已全面实现信息化管理、自动化管理。

(六)水利发电的特点

水利发电能源具有洁净性、可再生性、可调节性、综合利用性及经济带动性的特点。以河水能源为例,随着河水的流动而产生,不论开发与否,河水能都存在。河水能能直接被开发利用,发电过程并不会向火力发电会生产的污染,洁净性良好。投资水利发电的主要成本在前期水电站与枢纽工程的建设,以及后期水电站的运维管理。河水能本身并无成本,无须长期投入较大成本。建设运营后在生命周期内可长期使用,还可根据降雨量、河流水位及流量调节,这符合可再生性、可调节性及经济性特征。对大型水电站的综合开发,还可以作为调节航道水位的基础工程,带动水运运输、地区旅游等,符合综合开发和带动经济性的特征。

此外,水利发电还具工程投资大、建设周期长、对建设区域生态环境有一定破坏性的特点。特别是大型水电站,前期水电枢纽及其配套设施建设投资巨大,成本回收周期漫长,存在较大的投资风险。对生态破坏主要体现在造成河流、海洋或湖泊水电站周边生物多样性的减少,对原生态景观系统的破坏,以及对水生态系统的污染。可从调节旱涝灾害的功能处罚,水力发电还对生态环境发挥着一定的保护作用。因此,在生态方面我们暂且可以认为水利发电具有保护与破坏的双重作用。

二、国内水利发电发展现状

(一)工程建设水平

我国水利发电虽然起步较晚,但发展迅猛。目前,国内水利发电工程建设已出具规模。初步统计已建成各类水电站及水库85108座,水库容量5624立方米。其中大型水库水利水电工程及工程有470座,水库通量,41977亿立方米。中小型的水利水电工程数量占比较大。国内水利系统中水电累计装机总容量高达4841万千瓦,站全国水利系统装机总容量的41%。农村水电装机容量累计4309万千瓦,占全国水利系统装机容量的38%,发电量为1357万千瓦。国内已经探明的水能源、坦然器、原煤、原油的能源储量中,水能源占比高达45%,为水利发电工程建设奠定了良好的水平。

(二)设备制造水平

近些年,随着国内大型水电站枢纽工程的建设,大型化的、高效化的、自动化的水电机组需求上升。在大型水电枢纽工程建设的带动下,国内水利发电设备的制造水平也在不断提升。一些大型、中心水电站纷纷采用了串联梯级高效水轮机组。为加强水利发单设备的研究,国内还组建了树立发电设备国家重点实验室,用以专门研究水利发电设备及其制造。在高效水轮机组研发制造方面,中国水力发电设备制造企业只用了5年时间就完成了国外发达国家用30年时间才完成的研究,并制造出当时世界上最大的水轮发电机组,将其应用于长江三峡水电站。长江三峡水电站采用了32外装机容量为70万千瓦及的水轮发电机组,通过串并联的形式构成超大水轮发电机组,将中国的水利发电设备制造技术提升到国际水平。长江三峡总装机容量高达2250萬千万。这个装机容量相当于20座百万千瓦级核电站,伊泰普水电站装机容量超出850万千瓦。除混流式水轮机组外,长江三峡所采用的压力水管、发电机及其他一些辅助设备、电气设备,均采用了世界一流的技术。

(三)水能资源及开发

国内水能资源总量丰富,但人均资源不足,却存在着水能资源分布不均衡,水能发电与地区经济发展不匹配的问题。水利发电预计规划到2050年全国水利发电总装机容量达到15-16亿千瓦,将大部分常规水电能源全部开发出来。目前,已开发的大部分大型水利水电枢纽工程主要集中在东部地区,而水能资源相对集中,占有全国水能资源71%的西部地区,因经济发展滞后水利发电受到较大的限制,较全国水利发电水平而言明显滞后于东部地区。如云南、贵州、四川、重庆、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、西藏等省、自治区水能资源约占全国水能资源的60%,水利水电的开发率不足30%。东部地区的水利发电开发率却高达70%。西部地区水能资源开发率却远远落后于水能资源仅占7%的东部发达地区。

当前全国水能资源平均开发率仅占9.12%,位居世界低83为,水利发电开发率远远落后硬度、越南、巴西、泰国等国。在水利发电规划中,未来20年将主要以西南地区为主,在西南地区开发建设大型水利枢纽工程,来提高西南地区水能资源的开发率,平衡国内水利发电及电力结构。

三、水利发电的优缺点及制约因素

(一)水利发电的优缺点

1.水利发电优点

水利资源是一种可再生资源,它所赋有的水能资源自然也是取之不尽、用之不竭的清洁能源。现有的水电站枢纽工程让我们认识到合理开发、科学管理水电站,不仅水利发电效率高,而且可持续性效能好,还能调节水流量,起到治理旱涝灾害,解决灌溉及洪涝灾害的问题。从这个角度而言,水力发电具有较好的抗灾害能力和抗环境冲击能力。

2.水利发电缺点

虽然水利发电优势明显,但水电站的建设及其发电容量会受地形的限制。因建设周期长,前提投资成本高,具有一定的投资风险。此外,河流、湖泊等易受风水灾害影响,电力数据具有波动性,导致水利发电事业存在一定程度的不确定性。一般水电站建成后扩容难度较高,建成后不易在扩容。水电站建设过程也会对流域内动物、植物、居民、土壤肥力等产生不同程度影响。建成后下水流侵蚀剧烈,对河床及动植物都会有不同程度影响。

(二)水利发电的制约因素

1.水能因素

水能资源是决定水电站建设大小的核心因素。根据水力发电的缺点,水能资源的限制因素包括河流流量、河流梯度落差、地形等等。河流水能受降雨量、蒸发量影响较大。水利发电建设只能在由开发潜力的流域内进行。因此水能资源限制了水利发电的建设与发展区域。

2.环境因素

水电站建设对周边环境的改变,会导致陆上生物、水域内生物物種的减少。这对于濒临灭绝的生物而言是灭顶之灾。因而水利发电会伴随生物多样性减少问题的发生,还会对周边生态系统整体性造成破坏。这与当前全球提升的生态环保环境相悖。

3.行业垄断因素

在国内,水利发电一直带有显著的行业垄断行政。电力行业垄断体制直接影响着水电资源的配置情况。不合理的管理会导致水电资源浪费,降低水利发电效益,长期以往严重制约国内水利发电健康可持续性发展。

4.投资资金因素

大型水利发电站的建设投资成本较高,后期设备运维管理也是一笔不小的费用。因投资资金的限制,以及较长的投资回收周期,极大的限制了经济落后地区水利发电站的建设及水利发电事业的发展。

四、国内未来水利发电发展趋势

(一)大型化发展趋势

随着国内水电站建设技术水平的提升,大型化、信息化水电站的比例将不断提升。虽然大型水电站建设周期长,但其装机总容量大,生产效能高,且综合利用价值高。国内的三峡水电站、溪洛渡水电站、白鹤滩水电站、乌东德水电站、金沙江流域水电站等,这些大型水电站大开发为未来国内水利发电大型化发展奠定了技术基础。此外,我国西南地区拥有的高梯度河流开发难度较大,规划建设西南水电站都将向大型化、综合化发展。

(二)智能化发展趋势

随着水利发电站动力设备、电气设备及监测系统自动化水平不断提升,水利发电智能化将成为必然的趋势。国内已有部分大型水电站实现了无人化管理,为水利发电智能化发展奠定了基础。未来,在水电调峰方面,智能化的管理将充分发挥信息化统筹资源配置的优势,最大程度的实现电力资源的优化配置。

(三)综合开发趋势

生态可持续发展战略要求水利发电在进行流域规划时要将生态环境问题、经济问题及水资源问题进行协调平衡,加强水资源与社会发展、经济发展的关系。这也表明未来水利发电有综合化开发的趋势。综合开发简言之就是在流域规划中融入多功能结构,将水利发电与水资源生态保护、旱涝治理相结合,使水利发电的综合效益最大化。此外,还要注重水电站建设移民问题,解决移民搬迁及移民地群众经济发展的问题。大型水电站还可以开展特色生态旅游,建设生态移民村,用旅游和发电效益共同促进当地经济发展,使水利发电真正的参与到带动当地经济及社会的建设与发展中。

五、结语

从能源发展的角度分析,水利发电的洁净性、可再生性及经济性都使其在未来具有广泛的应用前景。从水环境保护的角度分析,水电发展无形中对水电站周边生态环境及沿线的水生态环境造成了一定污染与破坏。整体而言,水利发电的利大于弊。通过本文研究,我人为水利发电深度开发是在国内是必不可少的。开发的关键在与如何做好生态环境的保护。未来,在水利发电建设与规划中,应该将生态环境保护放在核心的位置,围绕生态保护对水利水电工程进行综合开发,构件生态循环系统,来预防不可抗力因素所致的自然自还对周边路上生态、河流生态及水生态的破坏与污染问题。只有始终将生态环境保护放在核心的位置,做好环境污染控制与生物保护,确保环境保护与能源开发的平衡,才能时国内水利发电的环境效益、经济效益及社会效益最大化,可持续的带动地区经济绿色环保发展。

参考文献:

[1]唐伯函.水利发电现状和制约因素的思考[J].劳动保障世界(理论版),2013(06):168.

[2]周志婷.我国水利发电现状及制约因素探析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(21):94-95.

[3]刘荣彬.关于我国水利发电现状和制约因素[J].科技创新导报,2014(33):205.

[4]王明娜,薛永辉.水利发电技术对生态环境的影响[J].中国城市经济,2011(12):267.

[5]韩青.我国水利发电现状和制约因素的探讨[J].现代装饰(理论),2011(12):113.

[6]寇松彬,喻虹.我国水利发电现状和制约因素的探讨[J].科技传播,2010(15):67.

[7]王瑞敏,陈国强,杜华景.我国水利发电现状及制约因素探析[J].技术与市场,2014(07):333.

作者简介:黄俊龙(1988—   ),男,汉族,广东惠州人,本科, 助理工程师,新丰县新源水力发电有限公司副总经理,研究方向:电力系统及自动化。

作者:黄俊龙

第三篇:控制技术在京南水利枢纽发电厂的应用与改进构想

[摘要]电力系统控制具有复杂性、非线性、不精确性及实时性强等特性,其中有些方面难以用传统的数学模型和常规的控制方法来描述和实现。而智能技术由于具有传统方法所不具备的智能特性,在电力系统控制中得到了广泛的关注,并取得了大量的研究成果。文章介绍控制技术在京南水利枢纽发电厂中的应用概况,并针对所存在的问题,提出改善构想及智能控制技术在电力系统中的发展前景。

[关键词]控制技术;电力系统:智能控制

[作者简介]陈芳华,梧州市防洪堤工程建设管理处工程师,广西梧州,543002;陈远标,梧州市防洪堤工程建设管理处I程师,广西 梧州,543002

[文献标识码]A

一、智能控制概述

智能控制是传统控制发展的高级阶段,它是当代科学技术高度分化,而又走向高度综合的重要产物。智能控制和传统控制的主要区别在于它们控制不同不确定性和复杂性及达到的控制性能的能力方面,智能系统的核心是控制复杂性和不确定性,其最有效途径就是采用仿人智能控制决策;而传统控制的主要特征是基于模型的控制。

智能控制理论的研究和发展需要众多前沿科学作为基础,除了传统控制外,还包括:计划、学习、搜索算法、复合系统、容错、纠错、重构、自主、petri网、神经网络和模糊逻辑等。一个智能系统一般都离不开控制。因此,在这个意义上说,智能系统都是智能控制系统。从广义上讲,智能控制是对复杂的不确定性被控对象(过程)采用人工智能的方法有效地克服系统的不确定性,使系统从无序到期望的有序状态转移的方法及其规律。

近年来,由于基于人工智能技术的各种智能控制手段具有一些常规控制所不具备的智能特性,如:可以引入专家的经验知识、能够处理不确定性问题、具有自学习和获取知识的功能、适于处理非线性问题等,在电力系统中得到了广泛的关注。

二、在京南水利枢纽发电厂的应用

京南水利枢纽发电厂投资8亿多元,安装两台单机容量为34.5MW的灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量69MW。其发电机组及主要附属设备均为奥地利生产,技术先进。如今,该电厂供应着梧州市1/2~2/3的用电量。其主要控制系统情况如下:

1.水轮机调节系统是一个闭环调节系统,由信号采集、电子调节器、液压机械柜、油压装置、执行机构和漏油装置等六部分组成,每部分又由若干元件组成。调速器为数字式PID调节,由可编程控制单元、现地操作控制面板以及数据采集、信号解耦,信号变换所需的外部设备等组成。在调速器的控制下,机组可在并网、孤网和空载几种工况下运行。根据不同工况,调速器将自动采用相应的调节参数(即PID的放大倍数)。

2.机组控制系统采用计算机控制与常规控制两种方式,计算机监控系统采用多微机式分布结构,由主控级与现地控制级(LCU)组成。LCU是一种多处理构成的智能型装置,具有数据采集、机组及辅助设备顺序控制、机组报警、跳闸、测温、通信、控制操作等功能。整个系统运行于开放式系统环境。

3.发电机、变压器继电保护装置为随机进口的DRS数字式(即微机型)保护装置。它除了执行继电保护算法外,还负责快速、慢速变化的模拟量的采集、处理与通信等。DRS继电保护的动作方案可由软件来设定,也可通过硬布线来设定。目前,该厂通过软件来设定。

4.110kV线路保护采用微机保护,型号为PXW-107。与常规保护相比,它具有维护、调试方便,可靠性高,灵活性好,易获得附加功能和保护性能得到很好的改善等优点。

三、存在问题及改进构想

京南水利枢纽发电厂于1997年投运。它采用各种自动装置有效地保证了运行的可靠性和稳定性,保证了电能的质量。当发生故障时,能准确、快速地切除,并能显示和打印出相应的报警和跳闸信号,帮助运行和检修人员分析和处理故障;同时,还减轻了运行人员的劳动强度,实现了少人值守。但也存在以下问题:

1.虽然,励磁调节器采用微机调节器,能自动进行电压及励磁电流的调节,进而调节无功,但却没有设定无功最低限定值和无功为零(进相运行)时的报警,而这又是市网和机组设计要求所不允许的。特别在凌晨市网负荷较小时,若无功的变动较大,就会给值班的人员造成一定的压力,并影响电压质量。

无功与电压关系密切,要维持整个系统的电压水平,就必须有足够的无功来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿无功功率的损耗,而电力系统的电压控制也主要是通过控制无功功率的产生、流动和消耗来实现的。无功控制作为电力系统自动化的一个重要组成部分,具有电力系统控制所固有的复杂性、非线性、不精确性以及控制要求实时性强等特性,使得其中有些方面难以用传统的数字模型和控制方法来描述和实现。而近年来,人工智能技术以其优越性在无功电压控制方面得到了广泛的关注,获得了大量的研究成果。几种主要的人工智能技术有:专家系统、人工神经网络、模糊理论、遗传算法以及多智能体系统等。

如果能将电力专家和调度人员的无功电压控制的经验知识用规则表示出来,形成专家系统的知识库,利用人工神经网络和模糊控制技术,解决其不确定性、非线性、复杂性和实时性等传统控制难以实现的难点,根据无功电压实时变化值来作出趋势分析并进行调节,在无功有可能达到最低限定值或为零时发出报警,就可以大大地减轻运行人员的劳动强度,有效地维持电压在一定范围内。提高系统的稳定性及电压质量。

2.虽然。DRS继电保护装置中设定了低频,过频保护,但在市网与区网解列由京南水利枢纽发电厂承担市网主要负荷的情况下,调频仍是一项重要而又艰苦的任务,特别当负荷变化较大以致于电液调速器来不及调节时,就会引起机组转速大幅度波动,甚至造成模式转换(即由并网运行转换成孤网运行)或过频保护出口而停机。然而,模式转换的频率范围比该保护动作值小得多。根据这个特点,如果能利用智能控制技术作出相应的知识规则库及频率趋势分析图,按市网实际要求设定一个报警值,在预测到运行模式有可能转换前提醒注意,就能减少模式转换和停机的可能性,提高机组运行可靠性和稳定性。在电网调度中,如果能应用神经网络自组成构成的模糊控制器自动地调节有功,确保频率的运行范围,则能提高市网的稳定性,其作用更大,应用前景也将更好。

虽然应用传统控制也能设置该保护,在一定程度上能实现实时控制功能,,但由于系统所国有的不确定性和非线性,在频率预测方面效果不佳,甚至难以实现,而应用智能技术却能较好地解决此问题,优化了控制过程,缩短了响应时间。

3.虽然机组采用监控系统、DRS继电保护装置及微机高压线路保护装置,能监视和控制机组的运行状况,能准确、快速地切除故障,能显示和打印出相应的报警和跳闸信号,并作出初步诊断,以供运行、检修人员参考;但在查找故障点时,仍不得不查找复杂繁多的图纸资料。如果能事先把线路图、有关报警和跳闸信号的预分析存入计算机,然后根据信号的分析结果及运行检修中积累的实践经验构造出专家系统的知识规则库,并据此设计出一个智能型的自学习故障分析系统,帮助人们快速、准确地查找出故障原因并显示出来,就一定能大大地减少检修时间,减轻劳动强度,尽快恢复系统的正常运行,增加经济效益。

与传统控制相比,智能技术有着其独有的自适应、自学习的功能,能模拟人脑的思维方式,智能地积累运行中出现的新情况的处理方法,形成新的知识规则库,以用于日后故障的检测与处理。如此类推,不断完善控制性能,而传统控制却没有这方面的优点。

四、结语

随着社会和生产、计算机技术和人工智能技术的迅速发展,人们不仅从繁重的体力劳动中解放出来,而且也不断地从复杂的脑力劳动中“解脱”出来。目前,综合人工智能技术已在电力系统中得到了较多的应用。随着对各种人工智能理论研究的进一步深入,智能技术将会在电力系统中的控制领域发挥更重要的作用。

作者:陈芳华 陈远标

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