农村小水电实现自动控制的技术研究

雷小玲

摘 要：对于小水电自动化技术存在一些缺陷和现在科技水平运行状态的程度，及小水电一体化控制技术的研究和概括，工作人员做了详细的分析和检验，从而提出了小水电自动化系统解决方案的理念和有关小水电技术研究所要考虑的概念主题。

关键词：自动化系统；小水电；自动化技术

在农村电气化改建中，农村小水电搭建具有很大作用，而现在，由于电力市场价格改革（即，致招投标增加下）和使用（人值守）的成本提高，导致了小水电开发技术含量低存储量小，利润空间也就越来越少。所以，技术人员研究出一种小水电发展史的办法：在小水电的技术改造上使用较少的本钱，降低运行成本，最终可以使用自动控制式的小水电。

1 农村小水电自动化技术有哪些问题

1.1 人们的素质因素问题

农村是个地理偏僻、环境较差的地方，这里的水电站执行工作者和维护工作者的技术素质相当差。其中，一些经营者只有小学或初中的文化水平，对于计算机与自动化技术知识认识不上去，更别说是对这些运行自动化设备的维护。

1.2 设备的可靠性问题

农村对于自动化设备的投资基金是有限的；对于能源效率的目光是短浅的，对于运行管制的不重视；对机械的维护也是粗心大意，种种原因就导致了自动化系统中组件产品的可靠性，性能，安全性和稳定性降低，出现了安全风险问题。

1.3 使用比重视问题

以前，在农村水电的构建是有专门的贷款项目，而现在却被取消了，再加上水电站的归属者不确定，因此对于农村的改建所需要的资金数目非常大，从而出现了巨大的资金缺口。

这样在农村中就开始要求水电站技术改造器械具有良好的使用比。

1.4 操作与管理问题

在农村，操作水电站的工作低是技术水平是十分普通的，相对城市来说就薄弱的，这就需要专业人士来对这些人进行培训。不但要提高工作人员的技术水平，而且还有更好的维护自动化系统和更简单的操作系统。工作人员只是让机器不间断地工作，而不对其保护和保养，这就出现了问题。

2 农村小水电站自动化设备运行的状态

2.1 小水电高压单元自动化技术

小水电自动化设备虽然成本相对较低，但它的各个设备却是多种多样，如线圈电流装置，控速装置，继电器，交流取样装置，温度检测仪，速度转换装置，同步装置，地监控单元PLC装备，多台计算机的监控上位机等都是小水电自动化设备的相关设备。每台计算机的借组都配置PLC装备地监控单元，把主题操作站、报警与打印服务站作为上位机的配置，这是监控系统所使用的结构--星型网络结构。监控系统功能都是十分简单的，不会使用那些复杂的设备装置。大中型机器组件可靠性并不高于小水电站，再加上南部的水流量大，机械操作时常长，还常常电站超发，调查到有一个电站超发比率达到10%，这足以说明安全可靠的单元操作问题不容忽视。基于对小水电站的使用和维护的那些工作者水平的考虑，要满足小水电站的要求，就要做到人性化和智能化，更要时常维护器械，最后保证控制设备的长期稳定的运行。

虽然，装备设置和构建是十分简单的，但是为了保证小水电的可靠性、安全性以及高性能指标要求，工作人员将大多数自动化系统安装了监控装置，线圈电流装置，转速装置，保证了系统的相互独立运行。

2.2 小水电自动化低电压机组

这种自动化设备主要用于小型，低压水力发电机组的自动化装置。现今，这种低电压装置已在非洲等海外国家广泛使用，但也只是简单的使用，对于使用效果和功能还需要深入研究，而且使用年限也有待检验。我们对几家厂商使用的小水电高压机械做了调研，调研表明：为确保机械的安全可靠运行和监控高性能的实时，就应安装监测，转速，励磁，保护等独立式系统。

2.3 小水电技术的箱试组装

在2004年，一户农家小水电站从澳大利亚大胆购买了箱式组装水电站，工作人员对其装备进行了检查，而后了解到它的发电装置（包括汽轮机，发电机，励磁系统，调速系统，机械保护系统和交换机等设备）全部镶嵌在一个金属盒子上，经过一番研究后，工作人员使装置实现了一体化电站，可无人值守。这项研究的优点是：不但方便了运输和现场安装，也简化了水电工程设计，降低工厂的规模，而且也缩短了发电站的工期。在2006年，浙江金华市双龙站（ 160千瓦）项目已开始实施。而后，随着箱式水电站的出现，浙江雁滩站（ 320千瓦）箱式水电站也开始生产。然而这样的箱式水电站仅限于在水位高、转速快、机组体积小的水电站应用。

3 怎样让自动控制的小水电在农村中使用

3.1 正确掌握自动化设备的选型原则

为提高电厂的经济效率，我们可以使用小水电自动化来改善水电站的运行条件。但我国是一个人口居多，劳动力较多，经济条件较差的国家，在农村要实现小水电自动化，远比发达国家难上许多。小水电自动化设备选型时，不但要对于价格、工作人员的知识水平、经济效率等众多因素都要全面考虑，还要遵守简化、可靠、实用的原则。

农村小水电自动化装置不但不能够像大中型水电站那样做到全面化，也不能具备大中型水电站自动化系统的模式和装置，但却会根据自身具备的特点来选择合适自己的自动化系统装置，它的重点不是性能，而是在实现基本的操控、运行和保护功能的基层上，将系统的可靠性提高。综合技术发展和人们的认可两方面的考虑，农村小水电可使用计算机监测系统，就监测装置方面，我们要依据现实状况进行合理的优化和简化。

3.2 对于农村小水电，应对投资者和操作人员强化培训

农村小水电之所以吸引了众多投资者的目光，是因为其具有比较不错的盈利指标和投资项目的模式。而农村小水电也是高度专业化的投资项目，要强化农村水电站的投资机制是需要多方面的专业知识和经验的，如合理利用将资源，合理选用设备等，尤其强化培训个人小水电的专业知识和社会责任意识。

机械生产厂和社会技术专业人员应依据各农村水电的性质，因地制宜， 深入编写、普通简单的课本和维护说明书，还要在年干旱期，建立培训班，及时提高电站工作人员的理论知识。我们应加强技术培训和安全生产培训，以此确保电站设备的安全操作和工作人员的素质水平的提高。

3.3 全面考虑工厂自动化设备

现在，全国小水电自动化设备制造厂家已达到400多家，其中大部分都是小规模的，产值低的，而这些企业约90%的人数少于50人，每年的生产值都低于1千万元。之所以导致农村小水电自动化装置质量低，操作不固定，档次不高，都是由于多数的自动化装置制造企业几乎没有研发投入和研发能力，只是单纯的模仿。近年来，由于电站规模小，还有投资者一味地要求投资的快速回报，在农村地区民营投资成为中国小水电的主体，这使得自动化设备仅仅以简单和低价的原则来装置。同时部分业主只在乎当前利益，不做长远考虑，不看重产品的质量以及长期安全使用和售后服务，仅把价格认为是订购设备唯一条件。

总的来说，在自动化控制技术的今天，中国农村小水电市场前景是相当可观的。根据市场需求，实际情形的体现，我们要时刻调整产品结构，研究新的产品，以此满足低成本同时也提高产品的质量，这样才可以顺应社会潮流，从而获得更好的经济效益。

参考文献

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[2]程夏蕾，潘大庆，俞振凯.经济实用的小水电自动化技术[J].小水电，2013（4）.

[3]王德宽.从H9000谈水电站计算机监控系统国产化问题[J].水电厂自动化，2011（3）.