水电站电气自动化应用问题研究

沈雷鸣

（田林县那比水力发电有限公司 广西百色 533321）

摘要：经济的迅速发展带动现代科技不断进步，电力作为人们工作生活必不可少的的能源，也越来越趋于科技化、自动化。就水电站而言，它的自动化程度越来越高，对水电站的正常、稳定运行起着关键性作用。文章主要以水电站自动化的主要内容和应用进行分析，并为提高水电站电气自动化水平提出科学、合理、可行的建议。

关键词：水电站；电气自动化；应用问题

一、水电站自动化的主要内容

水电站的电气自动化主要是对使用过程中的辅助设备上传的各项参数计算、对比、分析，进行自动化监测，并及时发现运行设备的不足之处，发出警报，确保设备健康良好的运行状态，在时效性上优于人工监测。水电站的整个运行机组中，受到监测的主要是发电机组、辅助设备、公共设施、部分开关机设备等。辅助检测设备是对水电站各个设备节点的控制和监测，在编定具体监测程序的基础上，实时上传数据，加以分析并自动监测，最后评价设备运行现状；水电站安全监测是电气自动化系统监测的基础部分，电气自动化技术实时评估机组运行数据，自动保护水电站安全运行。

二、水电站电气自动化的必要性及作用

首先，能够提高机组工作的可靠性。水电站在能够保证电能安全传输的基础上，水电站的电气自动化监测有效地反馈水电站机组的运行情况，事故发生的频率减少，发电机组正常使用年限延长，供电的可靠性得到保证；第二，输出电能的品质有了一定的保证。水电系统智能化借助装备稳定电压和频率，有效保障电能品质；第三，水电站运行实用性改善。发电设备的运行状态得到保障，进而综合评估水电发电对整个电网的负载分配，机组运行实现最优的调配，合理分配单次运行机组的数量，帮助水电站实现经济运行的目的。

水电站自动化技术的运用，使水电生产过程向着科学化、机械化的方向发展，其作用主要有以下几个方面：

第一，员工工作效率提高。水电站的选址大部分位于河流上游、中游水流速度、流量比较稳定的地区，地理环境相对恶劣，监测系统的自动化实施和运行，直接通过计算机控制水电站的发电過程，在改善了操作人员工作环境的同时，也提升了员工工作的效率。

第二，有利于水电站运营成本控制。电气自动化的使用普及，减少了员工所需的工作总量，在一定程度上控制了水电站运营成本，而机械设备的使用，充分利用了地区水资源优势，实现水电站的最优调度。减少了因为人员操作的主观性和不科学性导致的资源浪费，有效控制运营成本。

第三，保障相关工作科学、有效执行。电气自动化监测的普及使用，及时、准确、科学地预警、记录水电站运行状况，减少由于不恰当的人工操作引发的事故，水电站整个系统的安全得到了保障，最终确立终端用户用电安全。自动化的应用能保障水电站确保调度精度，减少机组运行损耗。

三、自动化控制在运行当中的应用、问题及趋势

（一） 自动化控制在运行当中的应用

自动化操作方面。自动化控制系统对报警、通讯系统及开关等众多设备进行全面控制和操作，同时对发电过程中水源闸门等建筑物也进行联系，实现整体自动化。

自动化控制方面。水电站使用的自动化控制技术，应当进行相应的监测、控制和管理。在机组停止工作的情况下，也借助脉冲保证设定程序自主运行及监测，当机组在投入使用的情况下，也可以对原有设备源进行切断处理。

（二）水电站电气自动化的应用问题

自动化应用范围小。就我国现行的自动化系统而言，在实践过程中运用好使处于基础阶段，更多的还是依靠人工操作完成，二者结合，影响水电站日常运输水电的可靠性，最终影响工作效率，继而影响终端电力使用，对水电站的经济效益产生不利影响。

水电站电气自动化管理水平有待提高。在实际的水电站自动化系统应用中，一些比较偏远地区的水电站管理水平有待进一步提升，其原因在于：国内电气自动化起步晚，技术落后；自动设备操作、管理不当；夸大自动化设备的作用，忽视人工作用等。

（三）水电站电气自动化的应用现状及趋势

目前电气自动化技术的发展阶段是主要以PLC自动化技术的应用为主，PLC通过对实际情况的分析计算，编制专用程序完成完成监测。水电站的PLC技术，可以实现对水电站运行状态进行全面、动态的模拟监测。同时，PLC技术的高精度控制，对水电站的安全运行起到辅助作用。第一，PLC根据水流情况，控制调速器；第二，PLC的编程功能，同步分析数据，机组的运行参数与实际情况保持变化一致。

在水电站的电气自动化技术运用方面，国外的技术水平远远高于国内发展水平，水电站的现代化水平更高，技术性更加全面、科学。在不断普及水电站电气自动化的过程中，计算机水平、通讯技术发展及其它相关技术的不断革新和进步，电气自动化的模块化、自动化应用将逐渐占据更大的比重，其应用现状的介绍如下：水电站计算机监控系统连接监测点和通讯线，传输各个分部，综合监测得到实现；整个系统连接更加自由灵活，发展更多功能的系统监测也可以实现简便连接；运用计算机终端进行监控，自由切换不同分部，对监测对象实现灵活监测；系统操作简便，安全可靠，系统易于控制。

自动化系统的普及运用，水电站将可以自主收集、使用数据，完成智能的监测，并反馈机组运行故障；自主调动、配置资源；实时数据共享，保护核心设备，优化水电调度。水电站电气自动化的不断更新和发展，技术水平不断提高和完善，对于水电站的监测范围将不断扩大，未来的发展也会愈加智能高效、科学合理。

结语：

综上所述，水电站发展新兴的电气自动化技术在一定程度上是作为水电站安全运输水电的保证，另外自动化监测系统的运用减少人为的操作，不需要工作人员时刻在第一线保证水电正常运输，工作环境及操作条件得到了改善，同时，实时数据的分析检测，优化电能配置的同时也保质保量地完成电能传输。国家经济的稳定发展，时刻需要各个部分的升级发展，不断优化、改进自身的发展态势。基于各地区的实际情况，水电站的发展应该充分运用地区特色及优势，与自身的生产实际相结合，科学合理地将电气自动化技术运用到生产实践中，提高水电站对当地水资源的开发利用，减少资源的浪费。另外水电站在监测技术不断提高的同时，操作设备的技术人员专业素质也需要不断的提高，为操作人员定时安排技能提升培训课程或实地讲座，及时更新其知识结构，与国际发展水平接轨，灵活运用到自身的生产实践中，避免由于操作人员失误带来的安全隐患及事故。

参考文献：

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[2] 刘利群.电气自动化技术在水电站中的应用研究措施[J]. 建材与装饰. 2016（49）

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