Volume 3,Issue 9
水利工程中电气控制系统可靠性提升技术研究
本文聚焦水利工程中电气控制系统可靠性提升技术研究，从硬件、软件、通信网络三大核心模块剖析故障机理，构建融合故障树分析（FTA）、失效模式与影响分析（FMEA）等传统方法与模糊故障树（FFTA）、贝叶斯网络（BN）的多层次可靠性分析体系，并基于 MATLAB/Simulink、OPNET 等工具实现多领域协同仿真评估，验证了模型与实测数据的一致性（误差 4.8%）。提出硬件冗余设计（双 PLC 热备切换≤50ms）、抗干扰优化及全生命周期管理，软件模块化容错编程与实时调度优化，通信网络三级冗余拓扑与全链路防护的一体化提升技术。构建 “硬件-软件-环境”三位一体状态监测体系，融合机器学习与深度学习实现智能故障诊断，并建立“数据-模型”双驱动的预测性维护机制，形成数字化智能运维方案。技术可显著提升系统平均无故障工作时间（MTBF 达 8600h）与应急响应能力，为水利工程电气控制系统的可靠性设计、优化及运维提供了理论支撑与技术参考。
[1] 俞娟. 基于高耦合逆变补偿的水利工程电气控制系统设计[J]. 水利水电技术,2020,51(7):70-76. DOI:10.13928/j.cnki.wrahe.2020.07.009.
[2] 曾庆祥. 水利工程电气自动化系统的信息安全防护技术[J]. 水上安全,2024(18):5-7.
[3] 戴萱, 伏杰, 徐书洋. 电气工程中的智能控制系统设计与优化研究[J]. 电子元器件与信息技术,2024,8(10):239-241. DOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2024.10.074.
[4] 张小伟. 基于智能水利工程电气自动化系统优化设计与实践[J]. 现代建筑工程技术,2025,1(2). DOI:10.37155/3041-0819-0102-15.
[5] 贾军利. 闸门液压启闭机电气控制系统设计[J]. 区域治理,2018(9):164. DOI:10.3969/j.issn.2096-4595.2018.09.151.
[6] 焦丹丹, 王阳, 那宏壮, 等. 水利工程电气自动化系统分析[J]. 黑龙江科学,2021,12(20):124-125. DOI:10.3969/j.issn.1674-8646.2021.20.054.
[7]任杰, 周开欣, 严维. 如何加强电气自动化工程控制系统建设[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2013(36).
[8] 王泽忠, 高堃, 胡安静, 等. 水电站电气系统设计分析研究[J]. 黑龙江水利科技,2025,53(2):21-25. DOI:10.3969/j.issn.1007-7596.2025.02.006.
[9] 吴琴琴, 洪波. 某大型水利工程国产电机控制系统设计和应用[J]. 工业控制计算机,2017,30(12):69-70,73. DOI:10.3969/j.issn.1001-182X.2017.12.030.
[10] 李作琴. 水利工程电气自动化及其电气一次设计研究[J]. 今日自动化,2021(7):19-21.