淺論水力發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)及其建設(shè)

陳順沛

（青海引大濟(jì)湟工程綜合開發(fā)中心 青海西寧 810001）

淺論水力發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)及其建設(shè)

陳順沛

（青海引大濟(jì)湟工程綜合開發(fā)中心 青海西寧 810001）

加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)能在一定程度上保證水利建設(shè)項(xiàng)目的落實(shí)質(zhì)量與效果，不但在發(fā)電方面起著至關(guān)重要的影響作用，而且在必要時(shí)其還具備著防洪抗災(zāi)的特點(diǎn)，因此加大對(duì)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)力度，能夠更好更快地推動(dòng)國(guó)內(nèi)水利系統(tǒng)與電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)健康、和諧、穩(wěn)定、安全發(fā)展。本文簡(jiǎn)述了水力發(fā)電自動(dòng)化的重要性，對(duì)水力發(fā)電主要的自動(dòng)化技術(shù)以及加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的策略進(jìn)行了論述分析。

水力發(fā)電自動(dòng)化；重要性；自動(dòng)化技術(shù)；自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)

1 水力發(fā)電自動(dòng)化的重要性分析

（1）提高經(jīng)濟(jì)效益。水力發(fā)電應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以提高水力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，也是水力發(fā)電運(yùn)用價(jià)值的充分體現(xiàn)。水利發(fā)電可以通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，使與其相關(guān)的設(shè)備機(jī)組在電力負(fù)荷允許的情況下產(chǎn)生更多的電能，在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行高效工作，全面提高水力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，在水量不同的情況下合理選擇設(shè)備開機(jī)臺(tái)數(shù)。

（2）有效提高設(shè)備的運(yùn)行效率。水力發(fā)電自動(dòng)化可以依靠自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)水力發(fā)電設(shè)備進(jìn)行綜合管理和控制，同時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和異常現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)、分析、處理，降低故障發(fā)生幾率，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，為水利發(fā)電設(shè)備提供安全保障。水力發(fā)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用之后，大大節(jié)約了人力資源的消耗，同時(shí)降低了操作失誤現(xiàn)象，提高了設(shè)備工作效率。

（3）有效提高電能質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)于電能的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，據(jù)相關(guān)電力市場(chǎng)調(diào)查顯示，關(guān)于電能質(zhì)量問(wèn)題的起因，自然因素占絕大部分。而自動(dòng)化技術(shù)可以提高電能的質(zhì)量。水力發(fā)電站產(chǎn)生的電能在電壓與頻率方面主要是通過(guò)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行變壓與變頻，這是一項(xiàng)對(duì)精確性要求極高的操作，一般人工操作難以滿足，必須通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。因?yàn)殡妷号c頻率是一個(gè)時(shí)刻在變動(dòng)的數(shù)值，必須經(jīng)由自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行快速與準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)并且進(jìn)行維持，保證水力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電量的高質(zhì)量輸送。

（4）降低人力成本。水力發(fā)電站運(yùn)行設(shè)備需要進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，增加了工作人員的工作量。而應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)不僅提高水電站設(shè)備的運(yùn)行效率，同時(shí)提高了設(shè)備的監(jiān)測(cè)、檢查、分析處理問(wèn)題的能力，同時(shí)提高水力發(fā)電站的運(yùn)行管理水平。

2 水力發(fā)電主要的自動(dòng)化技術(shù)

（1）計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)。水力發(fā)電廠中的實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠有效提升水力發(fā)電廠的生產(chǎn)綜合效率。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的基本配備為廠站級(jí)計(jì)算機(jī)、GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)、語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)調(diào)通信子系統(tǒng)、水情通信子系統(tǒng)、辦會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)等，在對(duì)原有的運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行改造后，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，并且能最大限度的保護(hù)計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)中的硬件設(shè)備與軟件資源，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的自動(dòng)化運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）水輪機(jī)發(fā)電及自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)。水輪機(jī)發(fā)電及自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝需要精密仔細(xì)地進(jìn)行，安裝的過(guò)程不需要對(duì)其進(jìn)行環(huán)境溫度及其他物理上因素的控制，安裝后在室溫下再進(jìn)行一次校驗(yàn)。出于運(yùn)行環(huán)境考慮，元件要選用抗?jié)駸嵝停⑿枰弥顾畮?duì)接線盒蓋螺紋連接等處進(jìn)行密封處理。開關(guān)的選擇采用兩種浮子開關(guān)：①干簧接點(diǎn)式；②帶旋轉(zhuǎn)凸輪的總成式。前者與水導(dǎo)浮子開關(guān)較為相似，后者與壓油裝置油罐的12對(duì)浮子接點(diǎn)較為相似，兩種均可通過(guò)改變實(shí)際液位至整定值再進(jìn)行調(diào)整。

3 加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的策略

（1）加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的集成性建設(shè)。所謂水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的集成化，即是將系統(tǒng)的控制、維護(hù)和管理三大構(gòu)成部分集于一體，其主要涉及到性能集中化與目標(biāo)集中化兩大內(nèi)容，而性能集中化即是指工作人員務(wù)必要隨著科學(xué)技術(shù)與通訊信息的不斷蓬勃發(fā)展，進(jìn)一步地改進(jìn)與完善該集成化系統(tǒng)的性能、功能，為更好更快地完成水力發(fā)電自動(dòng)化的正常運(yùn)作工作。而目標(biāo)集中化即是指將各構(gòu)成部分的運(yùn)行目的、效益要求、可行性、穩(wěn)定性等發(fā)展子目標(biāo)整合成該集中化系統(tǒng)的一致性目標(biāo)，從而讓該水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)所帶來(lái)的總效益達(dá)到最大化。

（2）加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的智能性建設(shè)。要全面高效地完成水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的性能集中化與目標(biāo)集中化兩大工作內(nèi)容，工作人員務(wù)必要盡可能地強(qiáng)化當(dāng)前系統(tǒng)的智能化性能，換而言之，即是在決策、運(yùn)行、管理、檢測(cè)等環(huán)節(jié)上真正實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，不斷完善水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的裝置設(shè)備，使水利工程項(xiàng)目所配置的設(shè)施設(shè)備都擁有著一定的目標(biāo)檢測(cè)、故障分析、工作預(yù)測(cè)等功能特點(diǎn)，從而為往后實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的裝備基礎(chǔ)。

（3）加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性建設(shè)。水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性建設(shè)，不但要求工作人員選擇性價(jià)比高、供貨單位綜合評(píng)價(jià)好的設(shè)施設(shè)備，而且還需要工作按照系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展情況，不斷選擇合理、高效的新型設(shè)備安裝在系統(tǒng)的硬件方面，不斷對(duì)系統(tǒng)上的軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗聯(lián)Q代，從而在性能、特質(zhì)方面進(jìn)一步地提高水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的使用效率與使用年限，為有效結(jié)合水力與電力系統(tǒng)而提供良好的基礎(chǔ)設(shè)施。

（4）加強(qiáng)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的分布性建設(shè)。水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的分布工作務(wù)必要做到科學(xué)恰當(dāng)、有條不紊，而且其主要涉及到如下兩方面任務(wù)：①任務(wù)分布；②智能分布。水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)只有將集成化與分布化有效地融合起來(lái)，方可以讓各環(huán)節(jié)、各階段的工作任務(wù)與職責(zé)權(quán)利落實(shí)到底，在根本上做到“高質(zhì)量、高效率、高安全”的運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)則，從而使當(dāng)前水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行變得更為穩(wěn)定、可靠，為建設(shè)最高性能的水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)提供具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

水力發(fā)電是利用水從高處下落產(chǎn)生的巨大動(dòng)能來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。而科學(xué)高效地建設(shè)水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)，不但能夠穩(wěn)定、恰當(dāng)?shù)亟档臀覈?guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)自然生態(tài)資源的消耗量，而且還能夠進(jìn)一步地結(jié)合水力與電力兩大體系，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

[1]魏 樂(lè)，唐 勇.先進(jìn)發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)需求[J].電氣時(shí)代，2010（11）.

[2]楊永明.自動(dòng)化技術(shù)在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用與研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011（33）.

[3]龐永濤.淺談水力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)存在問(wèn)題以及解決控制措施[J].商品與質(zhì)量·房地產(chǎn)研究，2014（12）.

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2016-7-10