農(nóng)村小水電實現(xiàn)自動控制的技術(shù)研究

雷小玲

摘 要：對于小水電自動化技術(shù)存在一些缺陷和現(xiàn)在科技水平運行狀態(tài)的程度，及小水電一體化控制技術(shù)的研究和概括，工作人員做了詳細(xì)的分析和檢驗，從而提出了小水電自動化系統(tǒng)解決方案的理念和有關(guān)小水電技術(shù)研究所要考慮的概念主題。

關(guān)鍵詞：自動化系統(tǒng)；小水電；自動化技術(shù)

在農(nóng)村電氣化改建中，農(nóng)村小水電搭建具有很大作用，而現(xiàn)在，由于電力市場價格改革（即，致招投標(biāo)增加下）和使用（人值守）的成本提高，導(dǎo)致了小水電開發(fā)技術(shù)含量低存儲量小，利潤空間也就越來越少。所以，技術(shù)人員研究出一種小水電發(fā)展史的辦法：在小水電的技術(shù)改造上使用較少的本錢，降低運行成本，最終可以使用自動控制式的小水電。

1 農(nóng)村小水電自動化技術(shù)有哪些問題

1.1 人們的素質(zhì)因素問題

農(nóng)村是個地理偏僻、環(huán)境較差的地方，這里的水電站執(zhí)行工作者和維護(hù)工作者的技術(shù)素質(zhì)相當(dāng)差。其中，一些經(jīng)營者只有小學(xué)或初中的文化水平，對于計算機(jī)與自動化技術(shù)知識認(rèn)識不上去，更別說是對這些運行自動化設(shè)備的維護(hù)。

1.2 設(shè)備的可靠性問題

農(nóng)村對于自動化設(shè)備的投資基金是有限的；對于能源效率的目光是短淺的，對于運行管制的不重視；對機(jī)械的維護(hù)也是粗心大意，種種原因就導(dǎo)致了自動化系統(tǒng)中組件產(chǎn)品的可靠性，性能，安全性和穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)了安全風(fēng)險問題。

1.3 使用比重視問題

以前，在農(nóng)村水電的構(gòu)建是有專門的貸款項目，而現(xiàn)在卻被取消了，再加上水電站的歸屬者不確定，因此對于農(nóng)村的改建所需要的資金數(shù)目非常大，從而出現(xiàn)了巨大的資金缺口。

這樣在農(nóng)村中就開始要求水電站技術(shù)改造器械具有良好的使用比。

1.4 操作與管理問題

在農(nóng)村，操作水電站的工作低是技術(shù)水平是十分普通的，相對城市來說就薄弱的，這就需要專業(yè)人士來對這些人進(jìn)行培訓(xùn)。不但要提高工作人員的技術(shù)水平，而且還有更好的維護(hù)自動化系統(tǒng)和更簡單的操作系統(tǒng)。工作人員只是讓機(jī)器不間斷地工作，而不對其保護(hù)和保養(yǎng)，這就出現(xiàn)了問題。

2 農(nóng)村小水電站自動化設(shè)備運行的狀態(tài)

2.1 小水電高壓單元自動化技術(shù)

小水電自動化設(shè)備雖然成本相對較低，但它的各個設(shè)備卻是多種多樣，如線圈電流裝置，控速裝置，繼電器，交流取樣裝置，溫度檢測儀，速度轉(zhuǎn)換裝置，同步裝置，地監(jiān)控單元PLC裝備，多臺計算機(jī)的監(jiān)控上位機(jī)等都是小水電自動化設(shè)備的相關(guān)設(shè)備。每臺計算機(jī)的借組都配置PLC裝備地監(jiān)控單元，把主題操作站、報警與打印服務(wù)站作為上位機(jī)的配置，這是監(jiān)控系統(tǒng)所使用的結(jié)構(gòu)--星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。監(jiān)控系統(tǒng)功能都是十分簡單的，不會使用那些復(fù)雜的設(shè)備裝置。大中型機(jī)器組件可靠性并不高于小水電站，再加上南部的水流量大，機(jī)械操作時常長，還常常電站超發(fā)，調(diào)查到有一個電站超發(fā)比率達(dá)到10%，這足以說明安全可靠的單元操作問題不容忽視?；趯π∷娬镜氖褂煤途S護(hù)的那些工作者水平的考慮，要滿足小水電站的要求，就要做到人性化和智能化，更要時常維護(hù)器械，最后保證控制設(shè)備的長期穩(wěn)定的運行。

雖然，裝備設(shè)置和構(gòu)建是十分簡單的，但是為了保證小水電的可靠性、安全性以及高性能指標(biāo)要求，工作人員將大多數(shù)自動化系統(tǒng)安裝了監(jiān)控裝置，線圈電流裝置，轉(zhuǎn)速裝置，保證了系統(tǒng)的相互獨立運行。

2.2 小水電自動化低電壓機(jī)組

這種自動化設(shè)備主要用于小型，低壓水力發(fā)電機(jī)組的自動化裝置?，F(xiàn)今，這種低電壓裝置已在非洲等海外國家廣泛使用，但也只是簡單的使用，對于使用效果和功能還需要深入研究，而且使用年限也有待檢驗。我們對幾家廠商使用的小水電高壓機(jī)械做了調(diào)研，調(diào)研表明：為確保機(jī)械的安全可靠運行和監(jiān)控高性能的實時，就應(yīng)安裝監(jiān)測，轉(zhuǎn)速，勵磁，保護(hù)等獨立式系統(tǒng)。

2.3 小水電技術(shù)的箱試組裝

在2004年，一戶農(nóng)家小水電站從澳大利亞大膽購買了箱式組裝水電站，工作人員對其裝備進(jìn)行了檢查，而后了解到它的發(fā)電裝置（包括汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)，勵磁系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)和交換機(jī)等設(shè)備）全部鑲嵌在一個金屬盒子上，經(jīng)過一番研究后，工作人員使裝置實現(xiàn)了一體化電站，可無人值守。這項研究的優(yōu)點是：不但方便了運輸和現(xiàn)場安裝，也簡化了水電工程設(shè)計，降低工廠的規(guī)模，而且也縮短了發(fā)電站的工期。在2006年，浙江金華市雙龍站（ 160千瓦）項目已開始實施。而后，隨著箱式水電站的出現(xiàn)，浙江雁灘站（ 320千瓦）箱式水電站也開始生產(chǎn)。然而這樣的箱式水電站僅限于在水位高、轉(zhuǎn)速快、機(jī)組體積小的水電站應(yīng)用。

3 怎樣讓自動控制的小水電在農(nóng)村中使用

3.1 正確掌握自動化設(shè)備的選型原則

為提高電廠的經(jīng)濟(jì)效率，我們可以使用小水電自動化來改善水電站的運行條件。但我國是一個人口居多，勞動力較多，經(jīng)濟(jì)條件較差的國家，在農(nóng)村要實現(xiàn)小水電自動化，遠(yuǎn)比發(fā)達(dá)國家難上許多。小水電自動化設(shè)備選型時，不但要對于價格、工作人員的知識水平、經(jīng)濟(jì)效率等眾多因素都要全面考慮，還要遵守簡化、可靠、實用的原則。

農(nóng)村小水電自動化裝置不但不能夠像大中型水電站那樣做到全面化，也不能具備大中型水電站自動化系統(tǒng)的模式和裝置，但卻會根據(jù)自身具備的特點來選擇合適自己的自動化系統(tǒng)裝置，它的重點不是性能，而是在實現(xiàn)基本的操控、運行和保護(hù)功能的基層上，將系統(tǒng)的可靠性提高。綜合技術(shù)發(fā)展和人們的認(rèn)可兩方面的考慮，農(nóng)村小水電可使用計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)，就監(jiān)測裝置方面，我們要依據(jù)現(xiàn)實狀況進(jìn)行合理的優(yōu)化和簡化。

3.2 對于農(nóng)村小水電，應(yīng)對投資者和操作人員強(qiáng)化培訓(xùn)

農(nóng)村小水電之所以吸引了眾多投資者的目光，是因為其具有比較不錯的盈利指標(biāo)和投資項目的模式。而農(nóng)村小水電也是高度專業(yè)化的投資項目，要強(qiáng)化農(nóng)村水電站的投資機(jī)制是需要多方面的專業(yè)知識和經(jīng)驗的，如合理利用將資源，合理選用設(shè)備等，尤其強(qiáng)化培訓(xùn)個人小水電的專業(yè)知識和社會責(zé)任意識。

機(jī)械生產(chǎn)廠和社會技術(shù)專業(yè)人員應(yīng)依據(jù)各農(nóng)村水電的性質(zhì)，因地制宜， 深入編寫、普通簡單的課本和維護(hù)說明書，還要在年干旱期，建立培訓(xùn)班，及時提高電站工作人員的理論知識。我們應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和安全生產(chǎn)培訓(xùn)，以此確保電站設(shè)備的安全操作和工作人員的素質(zhì)水平的提高。

3.3 全面考慮工廠自動化設(shè)備

現(xiàn)在，全國小水電自動化設(shè)備制造廠家已達(dá)到400多家，其中大部分都是小規(guī)模的，產(chǎn)值低的，而這些企業(yè)約90%的人數(shù)少于50人，每年的生產(chǎn)值都低于1千萬元。之所以導(dǎo)致農(nóng)村小水電自動化裝置質(zhì)量低，操作不固定，檔次不高，都是由于多數(shù)的自動化裝置制造企業(yè)幾乎沒有研發(fā)投入和研發(fā)能力，只是單純的模仿。近年來，由于電站規(guī)模小，還有投資者一味地要求投資的快速回報，在農(nóng)村地區(qū)民營投資成為中國小水電的主體，這使得自動化設(shè)備僅僅以簡單和低價的原則來裝置。同時部分業(yè)主只在乎當(dāng)前利益，不做長遠(yuǎn)考慮，不看重產(chǎn)品的質(zhì)量以及長期安全使用和售后服務(wù)，僅把價格認(rèn)為是訂購設(shè)備唯一條件。

總的來說，在自動化控制技術(shù)的今天，中國農(nóng)村小水電市場前景是相當(dāng)可觀的。根據(jù)市場需求，實際情形的體現(xiàn)，我們要時刻調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，研究新的產(chǎn)品，以此滿足低成本同時也提高產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣才可以順應(yīng)社會潮流，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]程夏蕾，朱效章.重視設(shè)計在小水電現(xiàn)代化建設(shè)中的先導(dǎo)作用[J].小水電，2012（2）.

[2]程夏蕾，潘大慶，俞振凱.經(jīng)濟(jì)實用的小水電自動化技術(shù)[J].小水電，2013（4）.

[3]王德寬.從H9000談水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)國產(chǎn)化問題[J].水電廠自動化，2011（3）.