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        計算機技術(shù)在中小型水電站自動化控制中的應(yīng)用

        2022-05-30 00:42:17王珍珍
        計算機應(yīng)用文摘·觸控 2022年16期
        關(guān)鍵詞:自動化計算機應(yīng)用

        摘? 要∶文章對計算機技術(shù)在中小型水電站自動化控制中的應(yīng)用進行了分析,闡述了中小型水電站的特點及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,指出了其中存在的問題并提出了對策,旨在促進中小型水電站的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞∶中小型水電站;自動化;計算機;應(yīng)用

        中圖法分類號∶TV736??? 文獻標識碼∶A

        Application of computer technology in automatic control of medium and small hydropower stations

        WANG Zhenzhen

        (Nanjing NARI Water Conservancy and Hydropower Technology Co., Ltd, Nanjing 2100, China)

        Abstract:This paper analyzes the application of computer technology in the automation control of small and medium-sized hydropower stations,expounds the characteristics,development status and trends of small and medium-sized hydropower stations, points out the existing problems and puts forward countermeasures, aiming to promote the development of small and medium-sized hydropower stations.

        Keywords:small and medium hydropower station,automation,computer,application

        1特點

        與大型水電站相比,中小型水電站普遍存在資金短缺的情況。這是因為中小型水電站大多建設(shè)在偏遠地區(qū),所以資金支持力度不足,甚至部分中小型水電站為了節(jié)約成本,只購買質(zhì)量不高、價格低廉的設(shè)備,嚴重影響其運行和發(fā)展。除此之外,中小型水電站會受到環(huán)境因素的影響。比如,某一季節(jié)降雨量過大會對中小型水電站的正常運行造成負面影響。

        2發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

        2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

        歐美發(fā)達國家的中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)較為先進,而且發(fā)展速度較快。自20世紀80年代起,歐美發(fā)達國家已普遍在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計算機技術(shù),有效提高了中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)的性能和自動化控制水平,也實現(xiàn)了無人值班或少人值班的目標,為中小型水電站的正常運行提供了保障,并有效降低了成本。同時,隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用,自動化控制系統(tǒng)的集成度明顯提高,即有效減少了其外部電纜數(shù)量和占地面積,實現(xiàn)了節(jié)省工程造價的目的。

        2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

        在自動化控制系統(tǒng)方面,由于我國相關(guān)科研工作起步較晚,所以國內(nèi)大多數(shù)中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)以常規(guī)設(shè)備為主,部分大型水電站則基本覆蓋計算機技術(shù)。受到資金方面的限制,大多數(shù)中小型水電站依舊采用常規(guī)自動化控制設(shè)備,部分中小型水電站在常規(guī)自動化控制設(shè)備的基礎(chǔ)上增加了計算機功能控制單元,或?qū)鹘y(tǒng)計算機功能控制單元進行改造與創(chuàng)新,從而實現(xiàn)了計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用。這表明,在水電站自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計算機技術(shù)成為必然趨勢,也是科技創(chuàng)新的必然結(jié)果。

        2.3發(fā)展趨勢

        隨著計算機技術(shù)日益進步,中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)得到了完善。未來,中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)將朝著以下方向發(fā)展。

        (1)網(wǎng)絡(luò)化。由于通信技術(shù)水平日益提高,中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是一種無法阻攔的趨勢。而隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍逐漸擴大,有利于中小型水電站實現(xiàn)裝置共享、數(shù)據(jù)共享等,使自動化控制系統(tǒng)的覆蓋面進一步拓寬;(2)智能化。在科技蓬勃發(fā)展的背景下,計算機技術(shù)得以高速發(fā)展,而人工智能技術(shù)則得到了廣泛應(yīng)用。在計算機技術(shù)的支持下,中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)需要朝著智能化方向發(fā)展,主要體現(xiàn)在自動診斷、自動預警等方面,以全面提高自動化控制系統(tǒng)的可靠性,將故障和事故扼殺在搖籃中,以免出現(xiàn)較大的損失和風險;(3)人性化。由于計算機技術(shù)水平不斷提升,人與人之間的溝通方式和交流方式越來越豐富,這意味著未來中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)將朝著人性化方向發(fā)展,實現(xiàn)人機無障礙交流;(4)無人化。對于中小型水電站來說,在自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計算機技術(shù)最大的優(yōu)勢就是減少了工作量,降低了運行費用,可謂有百利而無一害。

        3價值

        3.1節(jié)約用人成本

        對于中小型水電站而言,在以往的控制系統(tǒng)中,往往需要大量的工作人員開展運行、調(diào)控和檢查等工作,而且需要通過人工操作的方式對控制系統(tǒng)的運行情況進行分析和統(tǒng)計。但是,將計算機技術(shù)應(yīng)用其中,可以干預自動化控制系統(tǒng)的運行過程,不僅能夠提高數(shù)據(jù)收集、分析和調(diào)控等工作的速度,而且能有效避免人為因素的干擾,完美解決各種問題,降低了用人成本。而由于計算機技術(shù)的有效應(yīng)用,也可以為優(yōu)秀工作人員調(diào)換崗位,調(diào)整其工作內(nèi)容,使其可以將更多的工作精力放在設(shè)備維護與檢修工作中,全面提升用人效果,確保設(shè)備穩(wěn)定運行,為中小型水電站的長遠發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[1]。

        3.2提高可靠性

        在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計算機技術(shù),可以降低自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率,使其運行更加可靠和精準。而且,相比于人工控制,利用計算機技術(shù)對自動化控制系統(tǒng)進行控制,也能夠?qū)ζ溥\行過程進行有效監(jiān)督與管控,從而減少人為失誤帶來的不良影響。除此之外,利用計算機技術(shù)進行分析與調(diào)控,也能夠?qū)χ行⌒退娬镜倪\行過程進行管理與監(jiān)控,確保中小型水電站能夠穩(wěn)定運行。

        3.3實現(xiàn)效益最大化

        將計算機技術(shù)應(yīng)用到中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中,可以實現(xiàn)中小型水電站自動化運行的目標,大大減少了工作人員的工作量,同時降低了工作人員的勞動強度,有利于實現(xiàn)中小型水電站的無人值守或少人值守的目標,從而有效降低發(fā)電成本和運行成本?;诖?,中小型水電站可以實現(xiàn)發(fā)電效益最大化。研究表明,實現(xiàn)無人值班或少人值班的中小型水電站能夠提高3%~5%的水能利用率。

        4存在的問題

        4.1管理水平有待提升

        如今,自動化控制系統(tǒng)在很多中小型水電站中已實現(xiàn)有效運行,但是實際應(yīng)用效果卻并不理想。相較而言,部分大型水電站的自動化設(shè)備管理水平較高,再加上充足的資金支持,基本實現(xiàn)了無人值班或少人值班的目標。但是,對于中小型水電站來說,因為受到經(jīng)濟效益、資金投入、技術(shù)水平以及人力資源等因素的影響,為了節(jié)省資源,它們未對管理工作提起重視。除此之外,因為受到觀念因素的影響,很多中小型水電站在建設(shè)過程中只關(guān)注經(jīng)濟效益而忽視自動化管理的作用,導致管理工作不到位,進而影響了自動化控制系統(tǒng)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。再加上缺乏事先考慮,致使中小型水電站的建設(shè)與規(guī)劃存在嚴重的不足,導致站內(nèi)布局和設(shè)備無法滿足自動化管理工作的要求。

        4.2工作能力有待提高

        與大型水電站不同,中小型水電站往往由地方集資建設(shè),所以其在管理模式和運行模式方面與大型水電站存在較大的差異。特別是人員管理方面,大型水電站往往聘用的是??迫瞬?,而中小型水電站聘用的工作人員文化程度較低,他們無法有效應(yīng)用計算機技術(shù),再加上文化水平的限制和固有思維的影響,導致其管理理念受限,缺少應(yīng)用計算機技術(shù)的積極性與認可性,甚至部分管理者對是否采用計算機技術(shù)也產(chǎn)生質(zhì)疑,這都在一定程度上限制了中小型水電站的發(fā)展[2]。

        5措施

        5.1拓寬應(yīng)用范圍

        為了在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中有效應(yīng)用計算機技術(shù),確保最大限度發(fā)揮計算機技術(shù)的作用和價值,中小型水電站的管理部門應(yīng)該樹立正確的管理理念,真正利用計算機技術(shù)提高自動化控制系統(tǒng)的運行效果[3]。同時,相關(guān)工作人員也要加強對計算機技術(shù)的了解與認識,通過學習和培訓,確保在工作的過程中正確應(yīng)用計算機技術(shù)。除此之外,中小型水電站的管理者也要積極轉(zhuǎn)變觀念,確?!霸谥行⌒退娬镜淖詣踊刂葡到y(tǒng)中有效應(yīng)用計算機技術(shù)”的任務(wù)得到貫徹與落實,真正實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化控制系統(tǒng)的有機結(jié)合。

        5.2提高管理人員的綜合素質(zhì)

        中小型水電站在運行過程中常常會出現(xiàn)各種各樣的故障,這是因為管理人員的工作能力不強和工作素質(zhì)不高,無法掌握更加先進的管理知識和管理技能,最終導致故障頻發(fā)。因此,在未來的工作中必須切實提高管理人員的管理水平和管理素質(zhì),通過有效的管理方法,全面提高工作人員的綜合素質(zhì)和工作能力。具體來說可以從以下三個方面入手:首先,鼓勵不同崗位的工作人員進行相互學習,加強工作人員之間的交流與溝通,使其除了掌握自身工作崗位必須具備的知識外,也能了解整個水電站的運行模式和其他運行系統(tǒng)的重要知識點,一旦發(fā)生意外情況,也能夠立即做出判斷并進行處理。其次,對于新入職的員工來說,應(yīng)該讓老員工“一對一、手把手”進行教學和崗前培訓,幫助新員工在最短的時間內(nèi)了解電氣自動化設(shè)備的各項操作規(guī)則和操作方法。同時,管理部門也要定期組織管理人員進行培訓與學習,全面提升管理人員的專業(yè)能力和專業(yè)技能,確保他們在工作過程中可以“按要求、按規(guī)定”完成各項操作。最后,為了提高工作人員的工作能力,也可以實施輪崗培訓制度,從不同角度提升工作人員的技能,不僅能使其更好地完成本職工作,也能為中小型水電站的發(fā)展儲備更加充足的人力資源[4]。

        5.3降低運行成本,加大投資力度

        中小型水電站的發(fā)展規(guī)模無法與大型水電站相提并論。所以,在引進計算機技術(shù)時,中小型水電站可以優(yōu)先引進操作方便、結(jié)構(gòu)簡單和價格低廉的簡單型計算機設(shè)備,以降低運行成本。而且,與操作煩瑣的計算機設(shè)備相比,引進簡單型計算機設(shè)備也更加有利于工作人員掌控與學習,同時簡單型計算機設(shè)備能夠在最短的時間內(nèi)進入工作狀態(tài)。雖然簡單型計算機設(shè)備不是最先進的,但對于中小型水電站而言,它們?nèi)栽谶m用范圍內(nèi),也可以促使中小型水電站的發(fā)展?;诖耍行⌒退娬究梢越Y(jié)合自身發(fā)展情況,逐步引進更加先進、更加高級的計算機設(shè)備,從而在有效降低成本的基礎(chǔ)上彌補傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺陷,促使中小型水電站朝著智能化方向發(fā)展。除此之外,相關(guān)部門要加大投資力度。中小型水電站可以申請資金補助,讓相關(guān)部門成為投資者,以擴充運行資金。而為了能夠更快地申請到資金補助,中小型水電站需要設(shè)計可行性方案,讓相關(guān)部門可以對中小型水電站的發(fā)展趨勢以及發(fā)展前景進行評估,了解投資中小型水電站的好處,以便獲得更加充足的資金支持,從而引進更加先進的設(shè)備和技術(shù)。

        參考文獻:

        [1]何東.中小型水電站試運行管理與技術(shù)要點[J].小水電,2021(5):64-68.

        [2]馬德輝.水電站電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].黑龍江水利科技,2021,49(4):184-186.

        [3]蔡杰琛.淺談電氣自動化技術(shù)在水電站發(fā)電中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟,2021(1):36-38.

        [4]王明發(fā).基于智能技術(shù)的水電廠電氣自動化控制方法[J].電子技術(shù)與軟件工程,2021(2):140-141.

        作者簡介:

        王珍珍(1986—),碩士,工程師,研究方向:水電站自動化運行。

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