自动化控制技术在水库电站运行中的有效应用

陈小格

【摘要】在国家政府高度重视与清洁能源利用背景下，水电站工程建设数量激增，为地区经济发展作出了贡献，自动化控制技术也在水库电站运行中得到了广泛应用，增强了水电站电气设施运行质量与效率。而本文则主要对自动化控制技术在水库电站运行中的应用要点进行了阐述。

【关键词】自动化控制技术；水库电站运行；有效应用

当前，我国对电能需求量相当大，要求水电站工作程序始终紧跟时代发展步伐，增强工作效率，以不断满足社会经济发展的电力需求。水电站屬于我国的支柱性工业，将自动化控制技术广泛应用于水库电站运行中意义重大。

一、水电站自动化控制的重要性

水电站自动化控制技术的大力应用，让水电站实现了运行和管理方面的自动化，运行管理人员在不少设施、设备的操作上工作量明显减少，降低了运行管理人员工作强度，达到了水电站少人值守或无人值守的效果。

站在水电技术视角来分析，自动化控制技术在水电站运行和管理方面的大力运用，能准确、快速的展现各类水电设施或设备真实运行情况与相关工艺、技术参数，针对不同设施或设备常发生的不正常运行情况也可做到及时报警，增加了设备运行与管理过程的安全系数。此外，自动化控制技术在水电站的应用推广，可省去人工操作环节，又成功的避免了人工操作失误可能性的发生，为区域电力稳定提供了相应的技术条件。

二、水电站自动化控制系统

零陵区石坝仔水库电站自动化控制系统具体组成部分包括：现地控制系统、电站主厂房监控系统、辅助设备保护和监控系统，并利用以太网通讯网络连接成一整体，详细系统构成见图1，图为水电站主厂房监控系统核心，其中：

1号工作站为电站主厂房监控系统核心，专门实现电站机组空转、发电、空载与停机等操作，并收集、显示电站里不同设备的实时参数，再记录至系统数据库里。由2台打印机、1台计算机、1个GPS卫星校时系统、1套通讯警服务器、2套后背式UPS不间断电源装置等构成，用作电站计算机系统和电力系统调度。其中，GPS卫星校时系统专门用以保证计算机监控系统主控级计算机与单元级各LCU可和GPS时钟同步，确保整个系统时钟精度符合监控系统时间分辨率要求。此系统用到的是一套高精度GPS卫星校时装置，型号：hea-tss。

三、自动化控制技术在水库电站运行中的应用

自动化控制技术在水库电站运行中的应用关键是和计算机监控及跟踪系统相辅相成。随着现代技术的发展，变电站自动化控制的新技术应运而生，主要包括：

（一）数字信号处理（DSP）技术的应用

变电站自动化控制需大量数据采集，即有电流值、故障信息、电压值、设备状态等数据的采集处理。现今常见的有多媒体技术、GPS技术、数字处理技术与网络数据库技术等。GPS技术可供给误差相当小的秒脉冲信号，于变电站自动化控制系统的相位测量、故障检测、频率监听等多方面均得到了应用。多媒体技术应用到故障查询、语音报警、视频监控、状态动画功能显示等多方面中。网络数据库技术为水库电站供给更成熟的数据库系统支持，成功完成水库电站各类数据库的共享与管理。数字处理技术其实际就是新型数字处理芯片技术，现今的DSP芯片在继电保护、信号传输等多方面均得到了广泛应用，增强了水库电站自动化控制系统数字化水平。

数字信号处理技术（DSP）即对直流交流电给予采样的一种运动装置技术，能集重合闸、保护、鼓掌测距等多种自动装置测量于一体的，全面构成自动化控制系统的基础。通过数字信息处理技术的应用，可相当准确的计算出电流方向与鼓掌电流，准确率可达0.2%；数字信号处理技术不但能够解决电能测量与计算问题，还能准确的进行数据分析，有一定的保护功能。

（二）可编程逻辑控制器PLC软件的应用

可编程逻辑控制器（PLC）软件主要采用的是模块化设计，开发设计难度明显下降，并提高了可读性与可移植性，可实现水库电站的无人值守。自动化控制系统的应用，可利用现场程序完成对PLC的控制，使其能实现实时监测、故障记录，形成趋势图等，尽可能的使变电站管理工作更加现代化与智能化，如此能够增强水库电站运行安全性与稳定性，还能减少维护工作量，提高管理水平。

（三）综合自动化技术的应用

变电站自动化控制系统里通过综合自动化技术可完成面向现场的目标，保护工况通过监视控制与信息采集的方式给予监控。变电站综合自动化系统是一种面向市场的系统，并非以往的通过大型控制室，而仅仅与相关工程设计彼此配合则可达到自动化控制。

总之，自动化控制技术在水库电站的应用可提升运行效率与管理质量，减少水库电站在运行与管理期间出现各类故障，确保水库电站高校、稳定与安全运行，对推动我国水利水电建设工程事业发展意义重大。

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