水利發電的安全與經濟運行

劉鶯

水利發電的安全與經濟運行

劉鶯

（信陽市鲇魚山水庫管理局 河南省信陽市商城縣 465350）

現階段，我國水利發電工程雖然不斷健全和發展，可是還有一定的問題存在，所以，當前水力發電工程的重要任務是實現水電站的高效和安全的運行。要想做到水利發電安全與經濟運行，是需要工作人員長時間的不懈努力，也需要水利發電中所有人員共同參與，從而使水電站的潛能更好的發揮，使水能利用率得到提高，也使水電站運行實現集約化。本文我們從水利發電的運行現狀及經濟運行等進行分析。

水利發電；安全；經濟運行；分析

中國的水力資源比較豐富，根據有關調查得知我國的水力資源蘊藏量達到了6.81億kW以上，當中能夠開發利用的約占3.88億kW。目前我國已有水電站約為40028座，大概的總體容量為2486萬kW。我國近年來廣泛開展綠色環保事業，促進了水利發電工程的不斷發展與健全。水電站有著投入較低，回報豐厚等優勢，吸引大批投資者于水利發電的建設，隨著電力網絡的不斷完善，許多水電站達到了并網運行，這給水利水電的安全高效運行提出了更高的標準與要求。

1 水利發電安全運行現狀

1.1 水利水電的發展

隨著社會和經濟的快速發展，許多行業對水電的需求量都呈增長趨勢，這給我國的水利發電運行帶來更多的壓力。為了能夠達到用戶的需求量，多數水電站都會加大輸電量和發電量，但這種做法，使水電站的發電設備損耗增加了，還存有一定的安全隱患，因而在水利發電中一定要加強安全運行與管理上的工作。

1.2 水利發電設備的運行狀態還不安全

現在我國許多水利發電站在運行當中，發電機的輸出電壓為0.41kV，而發電設備選擇的是暗燈法與正步標法進行并網，設備在運行當中，通常只有發電機端口開關設有感應電繼電器。一些水電站的投資人為了能讓資金節省，設備多使用手動調整裝備，線路電線采用的是10kV配電電線，在電路中存有較多負電荷，使電網在并網中不容易把握同期時間，造成電流的沖擊太大，使運行機組與電網受到很強震蕩，導致設備機組嚴重損耗。水力豐富時，水電站從并網轉為脫網運行，容易出現沿線用電器燒毀。水力缺少時，電壓會下降，假如低于額定電壓，就容易出現跳閘。

1.3 當前的發電機組保護設置

我國許多水電站的裝機容量都不超于1000W，采用的是低壓水輪發電機組。通常依照簡單的設置原則對機組保護裝置進行配置，就比如發電機端口的空氣開關等，而發電機組的保護多數依靠低壓端電進行自我保護來做到低電壓保護和機組過流保護。

1.4 管理手段靠后

目前，我國很多水利發電站設備不先進，而工作人員較多也不是水電專業的，不熟悉水電專業理論知識，對我國水電站設備經濟運行和安全了解很少，使水電站的發展受到局限，也使新技術的發展未能很好的被運用。

2 水利發電經濟運行的智能自動化

人工智能其實就是一門探討運用計算機模擬方法以及執行人腦的一些智力方面的學科。人工智能是以知識為前提的，在水利發電經濟運行上其主要包含在三個方面：①確定性規則知識：就如功率和單位流量等的計算；②確定性的事實知識：就比如：水庫特征、水輪機的特征曲線、泄洪特征和電站引水設備的性能等；③不確定性的事實知識，就如電站年徑流特征與曲線、水輪機的振動范圍等等，由水庫特征、電站引和泄洪、水電站下游水位流量之間的關系、水輪機特征曲線以及排水裝置特征等等構成綜合數據庫，它也是產生式系統運用的關鍵數據結構。產生式規則是對問題空間的數學模型熟悉掌握后出現的方法空間。一般在工程中問題較繁雜，可是空間方法可以從多個角度，不同側面對問題進行審視形成方法集。

要想對人類的智能活動模擬，就要處理好組合爆炸問題，也就是說于問題空間繁雜的組合中挑除不會同時產生的狀況。另外，搜索策略影響著程序效率的高低，同時對相關參數是不是收斂于目標集也有影響，搜索策略屬于人工智能系統的主要部分，它是運用知識控制、協調和表示系統的每個部分對問題進行求解，策略的作用受產生式系統約束，也就是在規則集中選擇規則，同時對綜合數據庫作用，于初始狀態上找尋一個達到條件的問題狀態。

3 水電站的經濟運行

水電站的經濟運行主要表現于以下兩方面：①有一定的出力，流量最小化也就是控制出力，為了使電網的供需均衡，當前的自動發電控制軟件通常是依照網上需求量給電站提供一個總負荷，之后于電廠內對出力組合優化，使耗水量最小化；②有一定的流量，出力最大化也就是控制流量，我國多數水電站資源情況的特點具有：庫容較小或無庫容；流量隨季節變化明顯。

如何運用有限的流量做到多發電，同時讓機組協聯于穩定運行區域，確保組態效率最高，可以從以下做起：做到實時預報，參照預報對比實測結果，校正相關參數；依照電力系統的調度計劃及實際水位等狀況，確認水電站的日負荷計劃，在運行當中進行水電站內負荷自動給定；于給定負荷下，進行工作機組組合和機組臺數的最優化計算，依照準則選取工作機組的機組號和臺數，達到機組間負荷的優化分配；依照水電站的負荷預測資料和日負荷計劃，預先進行機組啟動和停止的優化計算，使其照優化準則進行；對于調頻水利發電站，在電站機組要轉變運行工況時，比如啟動或停止新的工作機組及增減負荷等，必須實時計算，找到轉變水利發電站機組工況的最好控制規律，同時做到機組間隨機負荷的實時調節和最優分配；若水利發電站進行調頻運行或依照給定負荷運行時，可以實時的對負荷偏差進行檢測，若系統要求的負荷值和水利發電站的出力出現偏差時，根據偏差值，進行調節和控制；具備手動與自動功能，一般情況下，實時控制系統依照優化結果，根據最優準則能夠自動改變機組的運行情況，在特殊狀況下，經過輸出顯示，給出依照優化準則改變機組運行工況的操作指令，操作人員依照指令手動操作；經過計算機屏幕顯示最優運行方式、操作實況和操作調節指令及有關的技術數據等內容，方便水電站的運行和管理員的監控；通過數據庫管理功能來對水利發電站的技術指標和運行參數以及二次數據等進行儲存，同時能根據要求生成表格；經過歷史數據智能學習，做到自動尋找最佳流量和最佳水頭，做到水資源實時、長期的優化；可以做到機組協聯運行在穩定區域，確保機組高效和穩定的運行。

4 確保水利發電的安全運行

首先，一定要樹立安全生產觀念，確保水電站安全運行，促進水電發展有更好的經濟效益，企業要想做到現代化管理，就要及時更新生產設備，使生產各個環節能夠順利進行，從而提升企業的經濟效益。再而要想提升水電站的經濟效益，必須積極應用現代化安全生產技術，使生產設備安全工作有保障，讓生產活動順暢的進行，水電站要構建健全的設備管理工作，定時檢修水電站的設備，記錄好機組安裝的技術參數，對設備運行問題做好記錄，并注明故障原因及處理方法等，從而實現水利水電安全與經濟運行，促進水電站的發展。而后要健全水電站安全監督工作，由管理人員不定期進行巡視抽查，切實做好水電生產設備運行。最后做好水利水電安全機組過電保護，在設備機組上加轉DY-34型號的電壓繼電器，此裝置投入少且安裝方便，把這種電壓繼電器的兩個閉接點依照要求進行連接，再把其與空氣開關的扣器線圈連接，當電壓正常，則空氣開關處于合閘狀態，若電壓負荷超于既定值，空氣開關就會跳閘，能夠有效的保護設備機組電壓，做到水利發電運行安全，達到一定經濟效益。

5 結束語

隨著經濟和科技的不斷展，水利發電也在不斷進步，通過以上分析，未來我們希望水利發電能夠發揮更多的潛能，使水能利用率得到提升，促進水電行業可持續發展。

[1]張 明.分析小型水力發電站的運行管理[J].科技創新，2012（8）：21～24.

[2]徐 強.探討水利發電的安全與經濟運行[J].城市建設，2013（6）：15～16.

[3]張春玉.水利發電的安全與經濟運行應用[J].水利水電建設，2012（5）：72～73.

TV737

A

1004-7344（2016）31-0165-02

2016-10-12

劉 鶯，女，助理工程師，大專，主要從事水利發電方面管理工作。