水電站自動化系統的優化設計

閉學英

摘 要：我國電力行業自動化水平較低，從根本上不能滿足社會對高質量電能的要求。為了更好的提高電能質量和發電效率，就要從根本上對老式水電站中采取常規控制、人工操作為主的控制模式，進行以計算機監控系統為基礎的綜合自動化改造；對新建水電站應按綜合自動化要求進行設計和實施，使水電站逐步實現少人值班，最終達到無人值班的目標。文章主要對水電站自動化系統作了主要的論述，同時闡述了水電站自動化系統的必要性，最后探討總結了水電站自動化系統的優化設計。

關鍵詞：水電站；自動化系統；優化設計

隨著國家電力體系的改革，不難發現水電站如果沒有綜合自動化系統，僅僅依靠于傳統的人工操作控制，從根本上說很難滿足市場競爭的需要。同時，一旦不了解實時行情，在參與競價的時候難免存在各種各樣的困難[1]。雖然爭取到了發電上網的機會，但是又因設備陳舊落后以至于不能可靠運行，不僅僅影響電網供電，同時也使得自身效益受損，進而與好不容易才爭取到的發電機遇失之交臂。因此文章對電力自動化干擾因素以及抗干擾技術措施進行探討研究有一定的理論價值和現實意義。

1 淺述水電站自動化系統

1.1 水電站自動化系統概述

所謂的水電自動化主要是通過對計算機監控系統的借助，進而代替人工操作對變電站定時巡回檢查、記錄，不僅僅實現無人值班，同時進一步改善廣大水電職工的工作和生活環境，總之自動化技術是水電站安全經濟運行的必要技術手段。

1.2 自動化系統設計簡介

水電站的綜合自動化主要是是建立在計算機監控系統基礎上，對整個電站進行的一種全方位監控，對火情的監控、對水文的測報，對數據的及時處理和反映，并能準確地與上一級調度部門進行實時數據通信等全方位自動監測的控制系統。一般包括5個子系統，分別為計算機監控系統、工業電視監控系統、消防監控系統、基礎自動化元件及自動裝置以及水文自動測報系統。

2水電站自動化系統的必要性

2.1 提高工作可靠性

自動化系統在水電站的應用，不僅僅實現水電站各種自動裝置的快速高效檢測、記錄以及報警，同時又降低了水電站不正常工作狀態事故發生的概率，對水電站設備有一定的保護作用。水電站自動化系統在其運行的過程中，各項操作和控制過程無須人工操作，一方面降低事故發生的可能性，另一方面避免了運行人員誤操作的可能，從根本上保證了設備的可靠安全性[2]。

2.2 提高勞動生產率

就其實質性而言，部分水電站的地理位置較為偏僻，距離城鎮較遠，以至于水電站的職工長期處于較為封閉的環境，其生活狀況相對較差，而水電站自動化系統的應用，不僅僅改善了廣大水電職工的工作，同時也在一定程度上改善了廣大水電職工的生活環境。通過借助于計算機監控系統，從根本上代替人工操作，進而完成對水電站定時的巡回檢查和記錄，真正意義上實現了少人值守，提高了勞動生產率，降低了勞動疲勞率。

2.3 符合電力體制改革的要求

就目前而言，隨著我國電力體制的改革，逐漸將實現“廠網分開，競價上網”，傳統的人工操作控制很難滿足市場經濟競爭的需求，而自動化系統憑借著自身優越的科學技術，及時的了解電網行情，并及時的參與競價，最終實現電網的供電，其帶來的社會效益以及經濟效益是不可估量的[3]。

3 水電站自動化系統的優化設計

一般來說，水電站自動化系統主要有計算機監控系統、工業電視監控系統、消防監控系統、基礎自動化元件及自動裝置以及水文自動測報系統五個子系統。

3.1 計算機監控系統

所謂的計算監控系統主要是綜合自動化系統的核心部分和基礎部分，一般來說，計算機監控系統主要有三種模式，一方面計算機監控系統其主體部分則是常規控制，而輔助部分則是計算機；一方面計算機監控系統的主體部分則是計算機，而輔助部分則是常規控制設備；另一方面主要表現為無常規控制設備的全自動化的計算機監控系統。

計算機監控系統模式的選擇主要依據于水電站的實際具體情況，就其實質性而言，新建的水電站主要是以全自動化的計算機監控系統為主。但是在對相對老舊水電站進行改造的過程中，常有機的結合計算機和常規控制設備，進而實現水電站計算機的監控。

計算機監控系統最主要的功能主要表現在遙測、遙控、通信以及遙調四個功能，常用于語音、可視化以及視像功能的設備。

3.2 工業電視監視系統

所謂的工業電視監視系統主要是實現現代化管理和監視的基本手段，能夠及時并真實的對被監控對象的具體信息得以反應，尤其是水電站自動化系統中的工業電視監視系統，其監控人員僅僅通過電視監視，及時的對水電站的各個情況進行充分的掌握，保障了水電站安全有效的運行。

同時，工業電視監視系統和計算機監視系統相對來說是獨立存在的，而工業電視監視系統主要是對各個子系統進行綜合處理，進而傳送到水電站的主控室。但是計算機監控系統主要是對各個子系統的一種監視。一般而言，工業電視監視系統有著相對較好的傳輸速率。

要想從根本上保證水電站更加安全有效的運行，就要將計算機監控系統和工業電視監視系統獨立工作，盡可能的先實施計算機監控系統，后實施工業電視監視系統。

3.3 消防監控系統

所謂的消防監控系統主要是對水電站進行的火情監測，常設置在水電站的主廠房、副廠房以及主變區等設備的重要部位。消防監控系統對火情探測器的采用，當有火情出現的時候，探測器就會發出一種信號，其信號經過一定的信息處理，進而產生一定的報警，并將處理的信息通過串行通信接口的連接，與水電站計算機監視系統有機的相結合，對火災的具體位置進行展示，并對火災處理措施有一定的提示，這種異步通信的方式對于火情的及時發現和及時解決，有一定的積極影響作用[4]。

總之，水電站消防監控系統不僅僅起到一定的監控，同時在一定程度上也真正意義上實現了水電站的通風以及水噴霧滅火系統的控制。

3.4 基礎自動化元件及自動裝置

所謂的自動裝置主要是能夠獨立發揮水電站相應設備的自動控制以及自動調節，自動裝置主要是獨立于計算機監控系統的一種裝置，就水電站綜合自動化系統而言，要想從根本上提高經濟效益，就要保證水電站自動控制設備有著快速性、安全性、穩定性以及可靠性，并從根本上與計算機監控設備合理的進行配套。

所謂的基礎自動化主要是對水電站主設備和輔設備運行工況進行的監視，對水電站機組以及輔助設備的自動化控制系統有著直接性的保護性能。

3.5 水文自動測報系統

所謂的水文自動測報系統，主要是對水電站水情、汛情情況的監控，從根本上對水情及時、準確搜集，進而對水情做出及時的預報。水文自動測報系統主要有水文自動測報基本系統以及水文自動測報網兩種系統。超短波通信、短波通信以及衛星通信為水文自動測報系統最基本的通信方式。

4 結束語

隨著時代經濟的快速發展，自動化系統在水電站得到了廣泛應用，這一舉措不僅僅是水電站現代化管理的發展方向和科技進步的標志，同時也是我國電力管理部門對水電站現代化的綜合要求，為現代化建設和可持續發展戰略的實施帶來了一定的經濟價值和現實意義。總而言之，我相信，隨著未來相關人士對水電站自動化系統新技術、新工藝以及新產品的大量推廣，水電站的運行將會更加的安全可靠。

參考文獻

[1]劉書勤，黨琦.水電站自動化系統中監控系統的應用[J].中國科技博覽，2012（11）：102-102.

[2]嚴國章.水電站自動化系統中監控系統的應用[J].中國科技博覽，2012（3）：18-18.

[3]梁衛東.淺議水電站自動化系統[J].城市建設理論研究（電子版），2011（22）.

[4]劉霞.淺談選擇水電站自動化系統需考慮的因素[J].中國科技縱橫，2014（1）：182-182.