水電站電氣自動化應用問題研究

沈雷鳴

（田林縣那比水力發電有限公司 廣西百色 533321）

摘要：經濟的迅速發展帶動現代科技不斷進步，電力作為人們工作生活必不可少的的能源，也越來越趨于科技化、自動化。就水電站而言，它的自動化程度越來越高，對水電站的正常、穩定運行起著關鍵性作用。文章主要以水電站自動化的主要內容和應用進行分析，并為提高水電站電氣自動化水平提出科學、合理、可行的建議。

關鍵詞：水電站；電氣自動化；應用問題

一、水電站自動化的主要內容

水電站的電氣自動化主要是對使用過程中的輔助設備上傳的各項參數計算、對比、分析，進行自動化監測，并及時發現運行設備的不足之處，發出警報，確保設備健康良好的運行狀態，在時效性上優于人工監測。水電站的整個運行機組中，受到監測的主要是發電機組、輔助設備、公共設施、部分開關機設備等。輔助檢測設備是對水電站各個設備節點的控制和監測，在編定具體監測程序的基礎上，實時上傳數據，加以分析并自動監測，最后評價設備運行現狀；水電站安全監測是電氣自動化系統監測的基礎部分，電氣自動化技術實時評估機組運行數據，自動保護水電站安全運行。

二、水電站電氣自動化的必要性及作用

首先，能夠提高機組工作的可靠性。水電站在能夠保證電能安全傳輸的基礎上，水電站的電氣自動化監測有效地反饋水電站機組的運行情況，事故發生的頻率減少，發電機組正常使用年限延長，供電的可靠性得到保證；第二，輸出電能的品質有了一定的保證。水電系統智能化借助裝備穩定電壓和頻率，有效保障電能品質；第三，水電站運行實用性改善。發電設備的運行狀態得到保障，進而綜合評估水電發電對整個電網的負載分配，機組運行實現最優的調配，合理分配單次運行機組的數量，幫助水電站實現經濟運行的目的。

水電站自動化技術的運用，使水電生產過程向著科學化、機械化的方向發展，其作用主要有以下幾個方面：

第一，員工工作效率提高。水電站的選址大部分位于河流上游、中游水流速度、流量比較穩定的地區，地理環境相對惡劣，監測系統的自動化實施和運行，直接通過計算機控制水電站的發電過程，在改善了操作人員工作環境的同時，也提升了員工工作的效率。

第二，有利于水電站運營成本控制。電氣自動化的使用普及，減少了員工所需的工作總量，在一定程度上控制了水電站運營成本，而機械設備的使用，充分利用了地區水資源優勢，實現水電站的最優調度。減少了因為人員操作的主觀性和不科學性導致的資源浪費，有效控制運營成本。

第三，保障相關工作科學、有效執行。電氣自動化監測的普及使用，及時、準確、科學地預警、記錄水電站運行狀況，減少由于不恰當的人工操作引發的事故，水電站整個系統的安全得到了保障，最終確立終端用戶用電安全。自動化的應用能保障水電站確保調度精度，減少機組運行損耗。

三、自動化控制在運行當中的應用、問題及趨勢

（一） 自動化控制在運行當中的應用

自動化操作方面。自動化控制系統對報警、通訊系統及開關等眾多設備進行全面控制和操作，同時對發電過程中水源閘門等建筑物也進行聯系，實現整體自動化。

自動化控制方面。水電站使用的自動化控制技術，應當進行相應的監測、控制和管理。在機組停止工作的情況下，也借助脈沖保證設定程序自主運行及監測，當機組在投入使用的情況下，也可以對原有設備源進行切斷處理。

（二）水電站電氣自動化的應用問題

自動化應用范圍小。就我國現行的自動化系統而言，在實踐過程中運用好使處于基礎階段，更多的還是依靠人工操作完成，二者結合，影響水電站日常運輸水電的可靠性，最終影響工作效率，繼而影響終端電力使用，對水電站的經濟效益產生不利影響。

水電站電氣自動化管理水平有待提高。在實際的水電站自動化系統應用中，一些比較偏遠地區的水電站管理水平有待進一步提升，其原因在于：國內電氣自動化起步晚，技術落后；自動設備操作、管理不當；夸大自動化設備的作用，忽視人工作用等。

（三）水電站電氣自動化的應用現狀及趨勢

目前電氣自動化技術的發展階段是主要以PLC自動化技術的應用為主，PLC通過對實際情況的分析計算，編制專用程序完成完成監測。水電站的PLC技術，可以實現對水電站運行狀態進行全面、動態的模擬監測。同時，PLC技術的高精度控制，對水電站的安全運行起到輔助作用。第一，PLC根據水流情況，控制調速器；第二，PLC的編程功能，同步分析數據，機組的運行參數與實際情況保持變化一致。

在水電站的電氣自動化技術運用方面，國外的技術水平遠遠高于國內發展水平，水電站的現代化水平更高，技術性更加全面、科學。在不斷普及水電站電氣自動化的過程中，計算機水平、通訊技術發展及其它相關技術的不斷革新和進步，電氣自動化的模塊化、自動化應用將逐漸占據更大的比重，其應用現狀的介紹如下：水電站計算機監控系統連接監測點和通訊線，傳輸各個分部，綜合監測得到實現；整個系統連接更加自由靈活，發展更多功能的系統監測也可以實現簡便連接；運用計算機終端進行監控，自由切換不同分部，對監測對象實現靈活監測；系統操作簡便，安全可靠，系統易于控制。

自動化系統的普及運用，水電站將可以自主收集、使用數據，完成智能的監測，并反饋機組運行故障；自主調動、配置資源；實時數據共享，保護核心設備，優化水電調度。水電站電氣自動化的不斷更新和發展，技術水平不斷提高和完善，對于水電站的監測范圍將不斷擴大，未來的發展也會愈加智能高效、科學合理。

結語：

綜上所述，水電站發展新興的電氣自動化技術在一定程度上是作為水電站安全運輸水電的保證，另外自動化監測系統的運用減少人為的操作，不需要工作人員時刻在第一線保證水電正常運輸，工作環境及操作條件得到了改善，同時，實時數據的分析檢測，優化電能配置的同時也保質保量地完成電能傳輸。國家經濟的穩定發展，時刻需要各個部分的升級發展，不斷優化、改進自身的發展態勢。基于各地區的實際情況，水電站的發展應該充分運用地區特色及優勢，與自身的生產實際相結合，科學合理地將電氣自動化技術運用到生產實踐中，提高水電站對當地水資源的開發利用，減少資源的浪費。另外水電站在監測技術不斷提高的同時，操作設備的技術人員專業素質也需要不斷的提高，為操作人員定時安排技能提升培訓課程或實地講座，及時更新其知識結構，與國際發展水平接軌，靈活運用到自身的生產實踐中，避免由于操作人員失誤帶來的安全隱患及事故。

參考文獻：

[1] 文建強，羅美鳳. 水電廠電氣自動化設備的可靠性探討[J].建材與裝飾. 2016（46）

[2] 劉利群.電氣自動化技術在水電站中的應用研究措施[J]. 建材與裝飾. 2016（49）

[3] 金兵.水電廠電氣自動化設備的可靠性探究[J]. 電子技術與軟件工程. 2016（02）endprint