刍议水电生产中自动化监控系统的成本节约

摘要：水电生产是我国电力生产中的重要组成部分，对我国当前的电力供应有着重要的补充作用。随着自动化技术的发展，其在电力生产系统中的不断应用以及计算机软硬件的迅速发展，以PLC可编程控制器、传感器技术为基础的自动化控制监控系统不断完善和发展起来。文章对水电生产中自动化监控系统的成本节约进行了探讨。

关键词：水电生产；自动化监控系统；成本节约；电力生产系统；人力成本 文献标识码：A

中图分类号：TP277 文章编号：1009-2374（2015）11-0186-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.090

水电生产中的自动化监控系统是确保水电站正常安全运行的重要的保证，它能够对水电站的运行过程进行严密的控制和监控，提高水电站在运行过程中的安全性能，促使水电站高效稳定的运行发电。

1 水电生产中自动化系统的构成及概述

对于水电生产中自动化系统的构成来说，其自动化的控制是以计算机的数字化控制监控系统为基础，对水电生产和运用中的各个环节和参数进行控制和调节，从而实现对水电生产的自动化智能化的控制。对水电生产过程的控制主要是从水文的检测和预测、水电机组的开停控制、机组运行工况监视分析、辅助设备的开关控制以及水电的分配等进行全面的分析和掌控，其还能够对有关水电的检测管理部门进行有关水电运行信息数据的发送。其一般是由计算机的监控系统、消防安全监控的系统、电视工业监控的系统、自动化基础检测元件、自动执行装置等五个部分所组成。

随着我国国民经济发展和工业化发展的进程，社会对于电力的需求不断的加大，这就使得我国的电力供应出现越来越紧张的局势。因此为了满足我国电力供应的需求和要求以及适应新形势下节能减排和环境保护的需要，促使我国水电发展不断的进步繁荣，大量的水电工程在一个时期内被建设出来，但是这些水电站的运行是老式的常规模式下的人工操作为主要的控制的水电系统，其生产和运行效率不高，因此需要对其进行自动化系统的改进和革新，以适应发展的需要。另外，根据我国电力发展和改革的要求，实现“网上竞价，网厂分开”以后，如果水电站没有自动化控制信息系统，而仅仅是依靠人工进行相关的统计和控制操作，就会很难适应市场的竞争需求。水电生产如果不了解电价的发展行情，将会给水电企业的发展竞争带来不利的影响。这不仅降低了水电企业的水电生产的效率，增加了水电企业运行的成本，同时也影响了供电的稳定，因此水电发展的自动化的改革是实现其生产效益和价值效益的综合的措施。根据我国有关水电生产的要求以及西电东输的发展战略的提出，使得我国的水电生产迈进了一个新的阶段，当下对于电站建设和生产要求来说，要充分运用先进的设计理念和思想，以提高水电生产自动化控制的价值和效率。还要加强对现场总线技术和计算机信息网络技术及PLC自动控制器的应用和融合，在保证其系统稳定运行的基础上，提高其运行的效率和性能。

2 水电生产中成本的分析和节约控制

2.1 水电自动化控制系统短期成本节约的分析

首先我们假设水电设备是无任何其他故障的，然后是工人的工资水平是无变化的以及水电监控系统的升级改造也已经完成，同时在分析中忽略其他设备系统的费用成本问题，只对自动化监控管理系统作恰当的分析，因此，对于水电企业的运行来说，只包含自动化控制监控系统和劳动力人力的成本。根据具体的研究资料分析，PLC的平均使用寿命大约为10年，其正常情况下约为3～5年的使用时间。在这里，我们选取成本的分析时限为1年。从国外的统计数据和资料来看，SAIAPCD系列类型的PLC在我国的运行无故障时间约为3W小时，也就是42个月的无故障运行时间，如果假设所有PLC的无故障运行时间为3W小时，那么自动化监控系统设备就不会超过使用的年限，其使用时间也大大的小于平均的无故障运行的时间，所以从理论上看，其发生故障的可能性较小，为了方便对其系统成本的分析，我们假设其发生故障率为0，那么，水电企业的监控系统的成本也就只包括系统设备的资本成本K和劳动力的成本CL了，也就是STC=CL+K=K+W*QL*12（STC为自动化监控系统成本）。

2.2 水电自动化控制长期成本节约的分析

对于水电企业自动化控制系统的长期成本分析，主要是对水电企业在运行中，由于可变生产要素和客观因素的变化而引起的生产成本和设备系统维护费用的分析以及劳动力成本攀升所带来的成本提升。对于水电生产运行中自动化监控系统的应用来说，其不仅提高了水电系统运行的稳定，而且还大大减少了对于值班人员的应用，这就大大减少了人力成本的费用，但是对于自动化系统的维护和管理费用也显著增加了。在这里我们以定量假设的方法对其进行计算分析，首先假设其运行期限为5年，那么自动化设备也就超出了平均无故障运行的时间，其发生故障的相应几率也就增加了。因此在其长期的成本中既包括了固定成本，同时也包括了可变动的设备故障的维护成本K2。另外，随着操作人员对设备的越来越熟悉、设备的运行也将会越来越稳定可靠以及由于自动化监控控制系统的持续稳定的运行，促使水力电力的生产更加安全和简单，其故障率也大大降低了，这就会使得自动化系统的值班人员的数量大大降低，所以水电生产的自动化系统必然会实现无人值班或者极少人值班的状况。人力值班人员会大量减少，也就大大节约了水电系统的成本。

2.3 水电企业人力收益分析

对于水电生产中自动化系统的运用来说，其应用不仅促使劳动力人员的数量大大的降低，促使水电企业人力的收益增大。对于企业而言，所采用的自动化监控控制系统大大降低了设备发生故障的频率，使其可靠性增强，也必然减少了对劳动力的使用量，这大大降低了员工的值班时间，如果企业能够把这些节约的时间加以利用，对员工进行适当的人力资本的投资，不仅提高了企业员工的职业综合素质，同时从长远来看，还有利于企业的长期的发展和运行，并为企业节约生产中要素的成本。

3 结语

对于水电生产中的自动化控制系统的应用来说，其不仅降低了企业的人力成本费用，同时还提高了水电设备系统的运行效率，大大降低了其故障率，给水电企业的生产成本带来了很大的节约。

参考文献

[1] 张修茂，滕梅.刍议水电厂计算机监控系统发展趋势[J].黑龙江水利科技，2005，（2）.

[2] 冯才伴，段振国.自动化监控系统在大河水电厂的应用[J].水电站机电技术，2008，（3）.

作者简介：杨世昌（1988-），男，广东广州人，供职于南方电网调峰调频发电有限公司检修试验中心，研究方向：生产技术管理。

（责任编辑：王 波）