我國水力發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢摘要：目前，我國逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性并開始響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號召，水力發(fā)電在供電系統(tǒng)中的地位開始日益突出。與其他發(fā)電方式相比，水力發(fā)電使用的能源是水能，為可再生能源，取之不盡用之不竭，不用擔(dān)心過度使用而導(dǎo)致大量的能源消耗問題，且其能源清潔無污染。因此水力發(fā)電是目前發(fā)電方式中相對比較環(huán)保的發(fā)電方式之一。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化與自動(dòng)化系統(tǒng)在水力發(fā)電上開始逐漸應(yīng)用。智能化系統(tǒng)的引進(jìn)使得水力發(fā)電效率大幅度提高，可以產(chǎn)生足夠的電量用于保障工業(yè)生產(chǎn)及居民生活的有序進(jìn)行。故水力發(fā)電智能化及自動(dòng)化可以在很多方面促使我國水力發(fā)電事業(yè)的蓬勃發(fā)展。關(guān)鍵詞：水力發(fā)電；自動(dòng)化；智能化一、水力發(fā)電智能化的優(yōu)勢水力發(fā)電智能化相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種不確定性問題以及某些異常感知比操作人員更加敏感、迅速，可以更及時(shí)有效地對整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行檢測、分析和完善，從而降低系統(tǒng)異常狀況的發(fā)生概率，進(jìn)一步提升整體設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)安全性和效率，為水力發(fā)電設(shè)備提供安全保障。同時(shí)水力發(fā)電智能化可以在很大程度上地減少人力資源方面的支出，降低甚至避免因人工操作失誤而導(dǎo)致的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正?，F(xiàn)象的發(fā)生。水力發(fā)電站大多處于環(huán)境比較潮濕的地帶，工作人員生活比較艱難，工作效率會(huì)因此而下降，而以前水力發(fā)電站的儀器設(shè)備等都必須依靠工作人員做定期檢查和維修。此時(shí)利用智能化系統(tǒng)就可以有效規(guī)避相關(guān)工作人員操作的各種不便利可以精確有效地監(jiān)測、檢查、維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備以及大幅度提升水電站的發(fā)電效率，也有利于降低工作人員的疲勞強(qiáng)度，提高水力發(fā)電站的綜合管理體系等級。二、水力發(fā)電智能化存在的主要問題水利工程設(shè)施在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一些非確定性的問題和故障，其中大概率事件主要包括電氣故障問題、設(shè)備控制問題、信號傳輸問題及人員配備問題等。發(fā)生電氣故障問題時(shí)我們需要根據(jù)不同空間及不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上用電量的需求情況來布置，在加載電氣設(shè)備時(shí)，要求操作人員格外注意電氣裝置的布局狀態(tài)，而電氣裝置中常出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作通常是電壓的高低及使用不匹配，會(huì)有“高壓低用，低壓高用”的情形，該情形下如果發(fā)電設(shè)備投入使用的話，容易造成電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常與故障。設(shè)備控制問題也是水力發(fā)電系統(tǒng)工作過程中較為常見的問題之一。電氣控制設(shè)備的主要作用是對整個(gè)水電站進(jìn)行控制，若電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次處置不合理，其對系統(tǒng)分配的電能就會(huì)出現(xiàn)異常，這樣整個(gè)水力發(fā)電的效率就會(huì)大幅度下降，從而造成浪費(fèi)。因此水力發(fā)電中的電氣控制設(shè)備運(yùn)行時(shí)，要時(shí)刻觀察其運(yùn)行狀態(tài)信號傳輸問題是指相關(guān)信號設(shè)備所傳遞的數(shù)據(jù)容易受到環(huán)境及其他的因素干擾，從而使信號設(shè)備在傳遞或者接收信號時(shí)不連續(xù)或者直接報(bào)錯(cuò)，這在極大程度上會(huì)影響設(shè)備的精確值，難以執(zhí)行接收信號中的指令信息，降低水電站的通信效率以至于影響水電站的運(yùn)行效率甚至是造成水力發(fā)電控制系統(tǒng)癱瘓。遇到人員配備問題時(shí)，首先，在操作設(shè)備時(shí)，操作人員必須掌握系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，但很多人員自身技術(shù)水平無法滿足要求。其次，軟硬件運(yùn)行一段時(shí)間后均會(huì)出現(xiàn)一定問題，需要對問題進(jìn)行分析與消缺，優(yōu)化系統(tǒng)。然而其經(jīng)常有很多較小的問題得不到及時(shí)解決，而逐漸發(fā)展成大問題，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。三、解決水力發(fā)電智能化問題的措施完成水力發(fā)電相關(guān)設(shè)備集成化的改進(jìn)工作，即為將職能、操控、保養(yǎng)三個(gè)主流方向合為一個(gè)整體。在智能水力發(fā)電過程中常見的集成主要分為兩種即目標(biāo)集成和信息集成，前者指把穩(wěn)定性、收益、成本控制等分目標(biāo)總和為一個(gè)目標(biāo)，有利于公司實(shí)現(xiàn)以最小成本風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)最大效益產(chǎn)值；后者把公司的全部信息綜合形成一個(gè)信息體系，這個(gè)體系要確保信息的統(tǒng)一性、互換性、操作性，同時(shí)解決不可避免的信息矛盾與沖突。完成水力發(fā)電智能化設(shè)備對傳統(tǒng)設(shè)備的更替，對此企業(yè)應(yīng)當(dāng)改善、提升整個(gè)發(fā)電體系及若干子部件的自動(dòng)化和精確度問題。為使其應(yīng)用到整個(gè)水力發(fā)電過程需從如下幾個(gè)方面完成改進(jìn):第一，用智能化操控代替人工；第二，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)智能化決策；第三，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備智能化監(jiān)控，從而形成整個(gè)系統(tǒng)的智能化體系。完成相關(guān)設(shè)備人員的合理性分配，只有整個(gè)體系科學(xué)布局、正確管理，方可使整個(gè)系統(tǒng)各盡其能、合理運(yùn)轉(zhuǎn)。合理布局主要包含兩個(gè)方面，即自動(dòng)化布局和職責(zé)布局，只有當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)信息共享、規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)、各盡其責(zé)、保質(zhì)保量、方能確保智能化水力發(fā)電體系合理運(yùn)轉(zhuǎn)，保證企業(yè)獲得整體最優(yōu)效益。完成相關(guān)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)由禁錮型向開放型轉(zhuǎn)換，即使整個(gè)體系能夠做到博采眾長、利用市場去選擇最優(yōu)的產(chǎn)品、提高相關(guān)設(shè)備性價(jià)比。在智能化水力發(fā)電推進(jìn)過程中及時(shí)更換舊設(shè)備，增加電子產(chǎn)品、提高自動(dòng)化率及增加軟件新功能、持續(xù)強(qiáng)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從而大幅度改善水力發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)效率、提高設(shè)備使用壽命。四、水力發(fā)電智能化技術(shù)的運(yùn)用水力發(fā)電智能化在設(shè)備控制方面的運(yùn)用智能化水力發(fā)電技術(shù)中第一個(gè)不可或缺的部分是利用計(jì)算機(jī)完成水電站全方位監(jiān)測，操作人員利用相關(guān)軟件將個(gè)人電腦或手機(jī)與監(jiān)測設(shè)備連接，可以隨時(shí)獲取水力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)信息或高清圖像，通過軟件將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)，有助于操作人員對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整或設(shè)置，使其高效、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。而事實(shí)上，水力發(fā)電自主監(jiān)測體系是智能化水力發(fā)電的第一步，將設(shè)備、人員、操縱、調(diào)節(jié)有機(jī)結(jié)合，對提高整個(gè)系統(tǒng)的效率至關(guān)重要。水力發(fā)電站智能化中水文信息的自動(dòng)監(jiān)控為及時(shí)準(zhǔn)確獲取水力發(fā)電系統(tǒng)中水庫數(shù)據(jù)信息，我們需要采用自主監(jiān)控系統(tǒng)比如，利用多相位傳感器監(jiān)測水庫的水位、水速等相關(guān)數(shù)據(jù)，再將傳感器獲得的模電信號轉(zhuǎn)發(fā)到智能化水力發(fā)電的控制中心，通過中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)處理接收到的數(shù)據(jù)信息。控制中心CPU不僅可以對水庫水文數(shù)據(jù)信息作出正確的分析決策，還可以存儲(chǔ)其分析處理的全部數(shù)據(jù)，以供操作人員查找獲取。另外，使用自主監(jiān)控體系還可以用來監(jiān)測水位信息，在多雨夏季黃河下游經(jīng)常會(huì)發(fā)生澇害，而自主水位監(jiān)測對預(yù)防水災(zāi)、防止決堤至關(guān)重要，正是利用其預(yù)報(bào)、分析功能，可以減少人力、物力損失。水力發(fā)電智能化中實(shí)時(shí)信息自動(dòng)監(jiān)控對于智能化技術(shù)在水力發(fā)電中的全面推廣，最關(guān)鍵的因素就是可以利用監(jiān)控系統(tǒng)將水力發(fā)電的全部儀器裝置納入操作人員的視野范圍，提高自檢效率。在系統(tǒng)中無論哪個(gè)步驟的儀器發(fā)生故障，都會(huì)將特定報(bào)錯(cuò)代碼數(shù)據(jù)傳輸給智能化監(jiān)控控制決策中心，決策中心對接收到的報(bào)錯(cuò)代碼進(jìn)行綜合比對、分析，然后做出相關(guān)的調(diào)整決策，保證設(shè)備及時(shí)回歸到原本正確的運(yùn)行狀態(tài)，對系統(tǒng)的儀器裝置提供運(yùn)行保障。五、結(jié)語目前，雖然水力發(fā)電智能化的應(yīng)用之路還有一段崎嶇，但是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)我們可以看到其未來光明前景。所以，無論從國家能源戰(zhàn)略層面還是企業(yè)發(fā)展競爭層面，加大投資力度去研發(fā)、拓展水力發(fā)電方面的智能化應(yīng)用技術(shù)都有重要意義。在推廣過程中，研發(fā)和管理人員要充分了解傳統(tǒng)水力發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在的問題，將智能化、信息化、自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用其中去解決瓶頸問題，從而完成智能化水力發(fā)電的轉(zhuǎn)化工作。智能化水力發(fā)電對國家智能電網(wǎng)的管理規(guī)劃、安全性與穩(wěn)定性的提升、及居民用電設(shè)施服務(wù)等都將起到重要推動(dòng)作用，同時(shí)也能促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)智能