提升水電廠自動化能力的技術創新

李春花

【摘要】隨著智能電站的快速發展，水電站現場設備的自動化水平也在不斷提升。保持電氣自動化控制設備的穩定性對于水電廠正常運行具有重要的意義，我國目前在電氣自動化控制方面的研究方向是正確的，但是在設備穩定性技術上還需要不斷提升，保證國家用電單位和人們的正常生活不受影響。這就需要在電氣設備的運行過程中加強對其的檢查維修工作，完善相關的管理制度。本文基于所在階梯電站中，針對近期為提升本廠自動化能力所作的一些技術創新進行簡要敘述，為其它電站提供一種借鑒。

【關鍵詞】提升水電廠自動化；能力技術；創新

引言

隨著資源的枯竭和環境污染的加重，水利發電作為綠色清潔能源之一不斷受到社會的重視，水電站在社會經濟發展將占有重要作用。然而工業高速發展推動水電站逐漸往智能化發展，電站的智能化實際體現在設備的自動化水平高低，如何提升水電廠自動化能力是亟待解決的問題，本文從所在電站實際出發，簡要敘述近期為提升水電廠自動化能力所做的幾項技術創新，為其它相類似電站的技改項目提供參考。

1、輔助智能設備高效接入計算機監控系統方法探討

隨著智能水電站的發展，極大推動電站輔助設備向網絡化、可通信方向發展，帶有通信控制功能的電器產品已經成為國內外電器廠家研究與開發的重點。隨著年限的增加，本電站早期使用的油、水、氣、消防、通風等輔助設備逐漸達到運行年限，近年來對這些設備進行改造，改造后的設備在控制方面都滿足智能化和帶有網絡通信功能，但由于通信接入計算機監控系統困難，仍采用傳統硬接點方式，向監控系統傳送有限故障告警信號，未能與計算機監控系統建立通信，實時采集運行參數和運行狀態，未能充分利用監控系統強大的后臺數據存儲、處理能力實現在線監視，離線分析、故障診斷等高級應用。通信接入計算機監控系統困難對推進智能水電站的發展產生一定的障礙，有必要構建一套可靠、通用、高效的數據轉換平臺，實現將輔助智能設備高效接入計算機監控系統，提高自動化水平，為構建智能水電廠打下基礎。基于輔助智能設備高效接入計算機監控系統的基本方法是硬件接口部分完成串行鏈路到TCP/IP以太網轉換，軟件部分實現規約轉換，將TCP/IP上傳輸的串行數據幀轉換成計算機監控系統要求的格式，實現高效接入。硬件接口轉換采用在樓宇自動化、安防領域成熟應用的串口服務器實現，串口服務器把現有的RS232、RS485、CAN網等串行接口的數據轉化成TCP/IP端口的數據，然后進行IP化的管理，IP化的數據存取，將傳統的串行數據送上快速TCP/IP通道。采用此方案可簡化布線復雜度，簡化設備管理，且無需淘汰更換原有的設備，從而提高了現有設備的利用率，節約投資。

2、電氣自動化設備穩定性的影響因素分析

2.1氣候

大自然環境對設備的影響包括空氣溫度、適度、污染等，這種影響是慢性的，容易被技術檢測人員忽視。如高溫狀態下設備自身的溫度就會持續上升，給設備的結構帶來損害，影響設備的性能，妨礙其正常的工作。在高濕環境中，設備會受到潮氣的侵蝕，容易出現漏電、短路的情況。

2.2設備自身

水電廠周邊的環境對設備會產生長期的影響，雖然水電廠在選擇電氣自動化控制設備的時候具有很強的針對性，但是長期處于潮濕的環境中，設備長期運行后會產生很多衍生問題。例如控制設備內部元件在運行的過程中會受到來自外界的沖擊力和磨損，長時間的消耗會使得元件的承受能力下降，從而導致電氣自動化控制設備的工作能力持續下降的現象發生。如果技術檢測人員沒有及時發現元件的性能遭到破壞，繼續使用下去必然會導致其他設備也會隨之出現各種各樣的問題。電氣自動化設備在能運行的過程中，自身會產生一定的電磁波，對關聯的設備會產生嚴重的影響，如果技術人員沒有針對這樣的問題采取科學的規避措施，就會影響整個水電廠設備正常使用，造成更加嚴重的后果。

3、機組技術供水管總管排污方式技改

由于本電站所處位置江河污泥較多，該電站兩臺機組技術供水管總管共配置三臺濾水器，濾水器的日常排污雜物將匯集到同一根排污管，早期設計是通過技術供水管引出小管道定期由運行人員開啟閥門對排污總管進行沖洗污泥雜物排到集水井，但存在一定缺點，采用人工排污已不適合智能電站發展趨勢，并且由于設計沖水管道比排污管小得多，其開啟閥門進行沖洗時，水壓和水量不夠充足，難以保證排污管沖洗干凈，如果長時間累積污泥可能導致管道堵塞，機組總冷卻水水質下降嚴重的會影響機組正常運行，并且在機組定期檢修時對排污管進行清洗將增加檢修周期。通過現場的勘察，決定利用機組檢修機會對排污方式進行技術改造，主要是由總冷卻水引出新的沖洗管道，在管道中間安裝電動球閥，并設計電動球閥電源及控制回路，實現由PLC在規定時間內自動控制電動球閥對排污管道進行沖洗。機組技術供水管總管排污方式技改調試完成具有以下優點：減少運行的人員日常工作量；減少檢修時清理排污管道污泥雜物時間和減少維護人員勞動強度，有助于縮短檢修周期；提高全廠設備自動化和智能化水平，為推進“無人值班，少人值班”創造有利條件。水電廠自動化能力的提升，有助于提高水電站設備運行的安全性和穩定性，促進和保障機組及電網的安全穩定運行。針對目前運行的老水電廠可根據實際需要，對到達年限的設備進行技術改造及創新，提升整個水電廠的自動化水平，推進智能化水電站建設。

結束語：

水力資源作為一種清潔能源，加大對其的應用力度對我國的綠色健康發展具有著重要的意義。其在水力發電當中的應用可謂是解決我國極大的居民生活用電以及企業的生產用電問題。在水利發電站當中，電氣設備的應用占據著一個非常重要的地位，加強對水利發電站當中的電氣設備的維護檢修工作對于促進我國水發電事業的發展有著積極的意義。

參考文獻：

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