水电站自动化技术及其应用探讨

水电站自动化技术及其应用探讨

李洋

云南电力技术有限责任公司，云南 昆明 650000

摘要：自动化技术是未来水电站建设的重要内容之一，更是现代化水电站建设的重要标志。自动化技术的引入，一方面大大提升了水电站的运行效率，另一方面也大大提升了运行安全性以及经济性。为更好的推动水电站自动化技术的普及应用，本文首先对水电站的自动化技术应用价值展开分析，随后就有关水电站的运行技术及其应用予以概述。

关键词：水电站；自动化；应用；

引言

随着互联网技术、计算机技术等的全面发展，现代水电站管理也在不断的朝着现代化、自动化方向迈进^[1]。不言而喻，在水电站管理过程中引入自动化技术，能够大大减小管理方面的成本，有效提升资源的利用水平，继而推动国内水电事业的全面健康发展^[2]。现代，水电站自动化技术主要表示围绕计算机监控为中心完成面向整个水电站的实时监测以及动态管控，维稳和有效提升水电站的发电水平^[3]。结合诸多自动化设备，减小人员作业强度，推动电力事业的高质量发展^[4]。

1. 自动化技术的应用价值

1.1提升作业效率

水电站技术和电气自动化技术的高度融合可以更好的截住自动化技术形式取代既往的人力作业形式，继而更好的减小作业人员在各个方面工作的直接参与，有效精简现有团队规模，并为从业人员提供更为高质量以及有效的作业环境，有利于管理人员更为系统性的对水电站加强管控。此之外，人员的非直接参与也能够很好的减小由于人员的操作医院和技术熟练度等方面原因对于水电站设备造成的负面影响，切实推动水电站保持高质量的运行水平。大量自动化技术的使用使得原本需要手动操作的设备能够在智能化技术的指导下自动的完成，无需人员前往现场作业。这一方面降低了人员的作业强度，另一方面也大大提升了系统的响应效率，可以在更短的时间内做出更为及时的响应，完成目标操作要求。这无疑也符合现代社会对于水电站高效运行的诉求。

1.2改善电力运行

大量自动化设备的引入和使用可以很好的完成对于发电站设备等的实时、不间断的检测分析，并支持完成保护、调节等各项工作，可以更好的检测各个电参量指标，并使其始终维稳于工频以及合理的电压区间内。而这也无疑可以帮助水电站内的电网运行有功和无功实现实现有效的平衡，实现电能质量的优化管控。另外，自动化管控设备结合对于水电站的精准、高效以及动态性的检测、预告和分析，能够及时的帮助发电机组合理的规避各种潜在故障影响，同时可以对各个已然出现的事故实施管控，提升整个设备的工作稳定性以及规范水平，保障发电以及供电可靠性。电力运行稳定性得到更好的保证，对于各个用电场合无疑也有了更好的保障，对于各个行业的发展有着重要意义。

1.3提高经济运行水平

自动化技术的引入和使用，可以综合系统配置于电站的负荷以及电站的实际情况，科学性的完成调度，始终保证高水头的工作模式，此外更为科学的明确开机数目，保证机组于高效率情况下工作，继而获得一定的经济效益。怎样完成不同电站科学性的最优化调度管控，减少不必要的弃水情况，有效利用水资源，就梯级电站而言尤为关键。另外，水电站往往为水力资源的综合利用的关键组成，需要兼具电力、航运、灌溉以及抗洪等多方面功能，经济运行条件相对复杂，单纯的人为管控存在一定的难度。而引入自动化技术之后，各项工作均交由计算机分析解决，可以更好的实现电站的经济化运行。尤其是对于有着调节作用的水电站，结合计算机技术的支持不单单能够对水库来水情况予以预告分析，也能够结合水位情况、流量情况以及负荷要求等选择最为适宜的经济的运行模式，提升经济运行水平。

2. 水电站自动化技术应用

2.1自动控制技术

典型的自动化技术在水电站中的应用包含了下述几个方面的自动化管控，脉冲控制技术，较好的推动水电站内的机械装置的启停运转，发电转换相、换相发电等，于已然设计了程序引导下自动化的完成各项工作。控制发电系统，如若发电机组工频降低或是存在事故问题时，则会立即响应自动的投入对应的设备，把之前的设备予以有效切除。结合对于水电站的有关运行工况、或是发电系统诉求等开展自动化的研判，为水电站水轮发电机配置最为理想的工作环境，促使整个机组实现低耗能以及高效的工作模式。例如，基于国内科技的发展，包括PLC等技术在微机调速器方面的使用越来越频繁。水轮机的微机调速模块于水轮机管控系统内有着极为关键性的意义，其主要机理则为结合管控水叶接力模块油量完成导水叶开度情况的管控，最终完成对于水轮机转速的精准管控的效果。而如若水轮机并入电网工作期间，则时常会存在总功率不稳定情况。这期间，如若引入PLC自动化技术，则结合PLC的不间断检测以及管控方式，可以无时无刻的结合水电站水头的具体变化情况进行持续性的调整有关指标，最后结合调节的目的，确保整个水电站能够保持正常的运行水平。

2.2自动化保护技术

典型的水电站自动化保护技术主要包含下述几个层面，即结合对于水电站内的哥哥哥设备运行的实施评估、监测以及管控继而得到整个设备系统的运行实时参量，就潜在威胁机组安全运行的小型事件，典型的包括轴承温度过高、机组冷却系统异常、水源不稳定、油槽面异样等等可以及时的通过分析得到，并且自动的记录故障类型和做出对应的告警提示。水电站内自动化监控设备于开展自动化告警之后，也会自动的启动保护设备，就运行设备开展自动的保护。典型的，如若轴承温度、压油设备以及推力轴承等的油压出现异样情况下，自动化的保护设备随即立即断开断路器，并保证整个机组得到隔离，确保其安全性。此之外，自动保护设备还会更进一步的把进水阀、事故配压阀等闭合，从而有效规避机组停止工作导致调速模块失效以及管道破裂等情况。

2.3自动检测技术分析

为确保整个自动化技术在水电站内能够保持高质量、高效的运行，需要对有关指标和参量等展开精准、合理的检测分析。所以，自动检测技术为实现水电站电气自动化运行的重要基础。典型的需要检测的各个设备包括发电机模块、辅助装置、公共设备、开关模块等等。需要检测的参量则涵盖了水压、温度、电流电压等各个电参量、设备的转速以及角速度等等。郑愕检测工作的落实大致包含了检查、明确数据、监测、登记、显示，这之中记录环节又包含了连续模式以及定时模式两类。

3. 结束语

最为电力系统的重要组成部分，保证水电站的高质量可靠运行对于整个电力系统的发展有着重要意义，同时这也关系到国民经济建设等多个方面。自动化技术对比传统人工作业形式，能够保持连续不间断的高稳定工作状态，实现对于站内设备的实时监测以及分析，并且能够结合出现的突发异常情况正确客观的做出判断，并给出合理的响应。可想而知，自动化技术的使用降低了人员作业强度、无论是工作的可靠性、稳定性以及经济性等方面均有了显著的提升。而推动水电站的自动化建设也是未来发展的主流方向之一。随着越来越多高新技术的出现和应用，水电站的自动化水平也必将会实现更高的提升，必将为我国电力事业发展注入更多的动力和活力。

参考文献

[1] 董泰成. 关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J]. 名城绘, 2019(6):0273-0273.

[2] 谌伟丹. 水电站电气自动化设计及其应用探微[J]. 工程技术:全文版, 2017(2):00202-00202.

[3] 张元洪, 刘昀峰. 探讨电气工程自动化技术在水电站的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2018, 000(023):262.

[4] 米勇. 水电站自动化监控抗干扰技术应用探讨[J]. 工程技术(文摘版)·建筑:00043-00043.