試論水電自動化綜合構(gòu)建

【摘要】水電站自動化構(gòu)建現(xiàn)已成為水電站發(fā)電工作中廣泛關(guān)注的一個問題，是電力體制改革之后的必然要求。結(jié)合水電站自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建的意義，本文對水電站自動化綜合構(gòu)建方式作詳細(xì)探析，著重論述了水電站自動化綜合系統(tǒng)的設(shè)計，指出水電自動化構(gòu)建必須從五個方面入手，全面做好計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動化元件和水文測報系統(tǒng)的設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】水電自動化；自動化綜合系統(tǒng)；構(gòu)建

為了有效緩解市場用電的工序矛盾，電力行業(yè)結(jié)合發(fā)供電實情實施了電力體制改革，并憑借改革契機(jī)，實現(xiàn)了水能發(fā)電的綜合化與自動化。在這樣的前提條件下，水電自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建變得越類越重要，這不僅僅是因為水電自動化綜合系統(tǒng)實現(xiàn)水電站發(fā)電自動化的物質(zhì)基礎(chǔ)，還因為水電自動化綜合系統(tǒng)能優(yōu)化發(fā)電工藝，降低發(fā)電效益，達(dá)到緩解市場電力供需矛盾的目的。因此對水電站發(fā)電來說，水電自動化綜合構(gòu)建的意義是極為重大的。

一、水電自動化綜合構(gòu)建的意義

隨著我國人口數(shù)量的不斷增多，再加上國家各行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人類生產(chǎn)、生活用電量日益增加，大大增加了市場用電需求量。而市場用電需求量的大幅度增長會直接導(dǎo)致電力供需矛盾產(chǎn)生，使市場供電面臨緊張狀態(tài)。為了解決以上問題，電力行業(yè)必須站在用電客戶的角度，采取有效措施加強(qiáng)發(fā)電、供電管理，同時利用現(xiàn)代信息技術(shù)來提高電廠發(fā)電效率，構(gòu)建水電自動化綜合系統(tǒng)，并應(yīng)用該系統(tǒng)來管理發(fā)電情況，實現(xiàn)發(fā)電站少人，甚至無人值班，為水電站創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

水電自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建的意義在于，該系統(tǒng)構(gòu)建完成后能有效實現(xiàn)發(fā)電站少人值班、無人值班，且能充分保證水能發(fā)電站的發(fā)電質(zhì)量，可緩解市場電力供需矛盾，更能提高水電站發(fā)電效益，通過節(jié)省發(fā)電成本的方式為水電站創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益。

二、水電自動化綜合構(gòu)建分析

水電自動化綜合，即水電站自動化綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)的構(gòu)建基礎(chǔ)是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在設(shè)計過程中引進(jìn)了現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)，并利用計算機(jī)信息技術(shù)實現(xiàn)了對水電站總體運行情況的監(jiān)測、控制。結(jié)合水電站自動化綜合系統(tǒng)的運行功能來分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在運行時能對水電站的水文情況進(jìn)行測報，能控制發(fā)電機(jī)機(jī)組的啟停狀態(tài)，能控制主體設(shè)備與輔助設(shè)備的運行情況，能合理分配負(fù)荷，對輸電線運行全過程進(jìn)行控制，同時還能實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)對整個水電站的自動化監(jiān)測。從水電站自動化綜合系統(tǒng)的功能來看，該系統(tǒng)在構(gòu)建時應(yīng)該做好以下五個系統(tǒng)的設(shè)計：

1、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是自動化綜合系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它能夠在運行過程中對水電站內(nèi)部設(shè)備的工況進(jìn)行監(jiān)視。統(tǒng)計分析，在水電自動化綜合系統(tǒng)中，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)之間的關(guān)系包括以下三種模式：

（1）常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)主要監(jiān)控，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作輔助；

（2）計算機(jī)系統(tǒng)為監(jiān)控主體，常規(guī)設(shè)備監(jiān)控作輔助；

（3）直接取消常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，只利用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來對水電站設(shè)備工況進(jìn)行監(jiān)控。

需要提醒的是，伴隨著科技、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代多媒體技術(shù)也開始慢慢滲透到水電站發(fā)電工作中，多媒體技術(shù)下的動畫、語音、可視化等多種功能開始與計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)融合，改變了原來單一的信息數(shù)據(jù)監(jiān)控現(xiàn)象，實現(xiàn)了語音、動畫信息的反饋、監(jiān)控。如果計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到了多媒體技術(shù)，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意做好多媒體系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的連接，方便兩者融合。

2、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)

工業(yè)電視監(jiān)視在水電自動化綜合系統(tǒng)中發(fā)揮著不可忽視的作用。利用工業(yè)電視監(jiān)視手段，能成功實現(xiàn)水電站發(fā)電的現(xiàn)代化管理與監(jiān)視，更加及時、準(zhǔn)確的向工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)反映被監(jiān)視對象的實際信息，為后期發(fā)電機(jī)自動化系統(tǒng)的運行決策提供參考依據(jù)。

工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的作用在于，水電站發(fā)電時，站內(nèi)管理、監(jiān)控人員可通過工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)對整個廠站的工況進(jìn)行監(jiān)視，并且保證監(jiān)視對象實際工況和監(jiān)視屏幕上工況的高度同步，這樣更有利于操作人員對被監(jiān)視對象進(jìn)行控制，從而達(dá)到提高設(shè)備遠(yuǎn)程操作質(zhì)量，保證工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程操作安全的目的。

3、消防監(jiān)控系統(tǒng)

通過設(shè)置在主、副廠房、主變區(qū)、各主要機(jī)電設(shè)備的重要部位、油庫、主要建筑設(shè)施等場所的探測器，消防系統(tǒng)能實現(xiàn)對水電站主要場所進(jìn)行24h不間斷的火情監(jiān)測。另外還要求消防系統(tǒng)同時能實現(xiàn)對通風(fēng)、防火排煙設(shè)備、二氧化碳滅火系統(tǒng)以及水噴霧滅火系統(tǒng)的控制。

4、基礎(chǔ)自動化元件及自動裝置

（1）自動裝置。在水電站綜合自動化系統(tǒng)中，必須要有快速、靈敏、安全、穩(wěn)定、可靠的自動控制設(shè)備與計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備相配套，才能取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）基礎(chǔ)自動化元件?；A(chǔ)自動化元件是監(jiān)視水電站主、輔設(shè)備運行工況、判斷和處理異常狀態(tài)、執(zhí)行控制操作的耳目和手腳，其運行狀況直接影響著機(jī)組及輔助設(shè)備的自動控制和安全保護(hù)性能。一般應(yīng)以國產(chǎn)為主，進(jìn)口為輔的原則進(jìn)行配置、選型。

5、水文自動測報系統(tǒng)

該系統(tǒng)對水電站的防洪、排沙、發(fā)電、調(diào)峰、調(diào)頻、灌溉、航運、漂木等均有十分重要的意義。水文自動測報網(wǎng)是通過計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口和各種信道，把若干個基本系統(tǒng)聯(lián)接起來，組成進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的自動測報網(wǎng)絡(luò)。

在綜合自動化系統(tǒng)實施改造時，應(yīng)先從基礎(chǔ)自動化元件、自動裝置著手，先使手腳變得靈活，再對大腦進(jìn)行手術(shù)。一旦大腦改變，便形成一套完整的綜合自動化系統(tǒng)。即使在近期內(nèi)不能實現(xiàn)計算機(jī)監(jiān)控，也能很好地實現(xiàn)小系統(tǒng)或常規(guī)方式的自動控制。另外，水電站在考慮綜合自動化系統(tǒng)時，應(yīng)加強(qiáng)與其他水電站和科研單位間的信息交流，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，結(jié)合自身實際，因地制宜，力求實用，避免少走彎路，以提高水電站綜合自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。同時應(yīng)積極采用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，為其可靠運行及其功能的正常發(fā)揮創(chuàng)造條件，進(jìn)一步提高水電站的安全運行水平。

三、結(jié)束語

綜上所述，水電站自動化綜合系統(tǒng)的構(gòu)建具有重要意義，不僅是電力體制改革下的水電站發(fā)展的必然要求，還是緩解電力市場供需矛盾的重要手段。水電站自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建完成后，可借助計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、水文自動測報技術(shù)、自動化元件控制技術(shù)等多種技術(shù)來保證水電站運行效率，提高水電站發(fā)電可靠性，從根本上促進(jìn)水電站發(fā)電事業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]陳星.小型水電站微機(jī)綜合自動化的設(shè)計與應(yīng)用[J].江西電力，2008(04)

[2]廖福芬.小議水電廠自動化技術(shù)與計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[J].民營科技，2010(02)

[3]王德寬，孫增義，王桂平，張建明.水電廠自動化技術(shù)30年回顧與展望[J].中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報，2008(04)【摘要】水電站自動化構(gòu)建現(xiàn)已成為水電站發(fā)電工作中廣泛關(guān)注的一個問題，是電力體制改革之后的必然要求。結(jié)合水電站自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建的意義，本文對水電站自動化綜合構(gòu)建方式作詳細(xì)探析，著重論述了水電站自動化綜合系統(tǒng)的設(shè)計，指出水電自動化構(gòu)建必須從五個方面入手，全面做好計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動化元件和水文測報系統(tǒng)的設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】水電自動化；自動化綜合系統(tǒng)；構(gòu)建

為了有效緩解市場用電的工序矛盾，電力行業(yè)結(jié)合發(fā)供電實情實施了電力體制改革，并憑借改革契機(jī)，實現(xiàn)了水能發(fā)電的綜合化與自動化。在這樣的前提條件下，水電自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建變得越類越重要，這不僅僅是因為水電自動化綜合系統(tǒng)實現(xiàn)水電站發(fā)電自動化的物質(zhì)基礎(chǔ)，還因為水電自動化綜合系統(tǒng)能優(yōu)化發(fā)電工藝，降低發(fā)電效益，達(dá)到緩解市場電力供需矛盾的目的。因此對水電站發(fā)電來說，水電自動化綜合構(gòu)建的意義是極為重大的。

一、水電自動化綜合構(gòu)建的意義

隨著我國人口數(shù)量的不斷增多，再加上國家各行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人類生產(chǎn)、生活用電量日益增加，大大增加了市場用電需求量。而市場用電需求量的大幅度增長會直接導(dǎo)致電力供需矛盾產(chǎn)生，使市場供電面臨緊張狀態(tài)。為了解決以上問題，電力行業(yè)必須站在用電客戶的角度，采取有效措施加強(qiáng)發(fā)電、供電管理，同時利用現(xiàn)代信息技術(shù)來提高電廠發(fā)電效率，構(gòu)建水電自動化綜合系統(tǒng)，并應(yīng)用該系統(tǒng)來管理發(fā)電情況，實現(xiàn)發(fā)電站少人，甚至無人值班，為水電站創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

水電自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建的意義在于，該系統(tǒng)構(gòu)建完成后能有效實現(xiàn)發(fā)電站少人值班、無人值班，且能充分保證水能發(fā)電站的發(fā)電質(zhì)量，可緩解市場電力供需矛盾，更能提高水電站發(fā)電效益，通過節(jié)省發(fā)電成本的方式為水電站創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益。

二、水電自動化綜合構(gòu)建分析

水電自動化綜合，即水電站自動化綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)的構(gòu)建基礎(chǔ)是計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在設(shè)計過程中引進(jìn)了現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)，并利用計算機(jī)信息技術(shù)實現(xiàn)了對水電站總體運行情況的監(jiān)測、控制。結(jié)合水電站自動化綜合系統(tǒng)的運行功能來分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在運行時能對水電站的水文情況進(jìn)行測報，能控制發(fā)電機(jī)機(jī)組的啟停狀態(tài)，能控制主體設(shè)備與輔助設(shè)備的運行情況，能合理分配負(fù)荷，對輸電線運行全過程進(jìn)行控制，同時還能實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)對整個水電站的自動化監(jiān)測。從水電站自動化綜合系統(tǒng)的功能來看，該系統(tǒng)在構(gòu)建時應(yīng)該做好以下五個系統(tǒng)的設(shè)計：

1、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是自動化綜合系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它能夠在運行過程中對水電站內(nèi)部設(shè)備的工況進(jìn)行監(jiān)視。統(tǒng)計分析，在水電自動化綜合系統(tǒng)中，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)之間的關(guān)系包括以下三種模式：

（1）常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)主要監(jiān)控，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)作輔助；

（2）計算機(jī)系統(tǒng)為監(jiān)控主體，常規(guī)設(shè)備監(jiān)控作輔助；

（3）直接取消常規(guī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，只利用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來對水電站設(shè)備工況進(jìn)行監(jiān)控。

需要提醒的是，伴隨著科技、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代多媒體技術(shù)也開始慢慢滲透到水電站發(fā)電工作中，多媒體技術(shù)下的動畫、語音、可視化等多種功能開始與計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)融合，改變了原來單一的信息數(shù)據(jù)監(jiān)控現(xiàn)象，實現(xiàn)了語音、動畫信息的反饋、監(jiān)控。如果計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到了多媒體技術(shù)，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意做好多媒體系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的連接，方便兩者融合。

2、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)

工業(yè)電視監(jiān)視在水電自動化綜合系統(tǒng)中發(fā)揮著不可忽視的作用。利用工業(yè)電視監(jiān)視手段，能成功實現(xiàn)水電站發(fā)電的現(xiàn)代化管理與監(jiān)視，更加及時、準(zhǔn)確的向工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)反映被監(jiān)視對象的實際信息，為后期發(fā)電機(jī)自動化系統(tǒng)的運行決策提供參考依據(jù)。

工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的作用在于，水電站發(fā)電時，站內(nèi)管理、監(jiān)控人員可通過工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)對整個廠站的工況進(jìn)行監(jiān)視，并且保證監(jiān)視對象實際工況和監(jiān)視屏幕上工況的高度同步，這樣更有利于操作人員對被監(jiān)視對象進(jìn)行控制，從而達(dá)到提高設(shè)備遠(yuǎn)程操作質(zhì)量，保證工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程操作安全的目的。

3、消防監(jiān)控系統(tǒng)

通過設(shè)置在主、副廠房、主變區(qū)、各主要機(jī)電設(shè)備的重要部位、油庫、主要建筑設(shè)施等場所的探測器，消防系統(tǒng)能實現(xiàn)對水電站主要場所進(jìn)行24h不間斷的火情監(jiān)測。另外還要求消防系統(tǒng)同時能實現(xiàn)對通風(fēng)、防火排煙設(shè)備、二氧化碳滅火系統(tǒng)以及水噴霧滅火系統(tǒng)的控制。

4、基礎(chǔ)自動化元件及自動裝置

（1）自動裝置。在水電站綜合自動化系統(tǒng)中，必須要有快速、靈敏、安全、穩(wěn)定、可靠的自動控制設(shè)備與計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備相配套，才能取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）基礎(chǔ)自動化元件?；A(chǔ)自動化元件是監(jiān)視水電站主、輔設(shè)備運行工況、判斷和處理異常狀態(tài)、執(zhí)行控制操作的耳目和手腳，其運行狀況直接影響著機(jī)組及輔助設(shè)備的自動控制和安全保護(hù)性能。一般應(yīng)以國產(chǎn)為主，進(jìn)口為輔的原則進(jìn)行配置、選型。

5、水文自動測報系統(tǒng)

該系統(tǒng)對水電站的防洪、排沙、發(fā)電、調(diào)峰、調(diào)頻、灌溉、航運、漂木等均有十分重要的意義。水文自動測報網(wǎng)是通過計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口和各種信道，把若干個基本系統(tǒng)聯(lián)接起來，組成進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的自動測報網(wǎng)絡(luò)。

在綜合自動化系統(tǒng)實施改造時，應(yīng)先從基礎(chǔ)自動化元件、自動裝置著手，先使手腳變得靈活，再對大腦進(jìn)行手術(shù)。一旦大腦改變，便形成一套完整的綜合自動化系統(tǒng)。即使在近期內(nèi)不能實現(xiàn)計算機(jī)監(jiān)控，也能很好地實現(xiàn)小系統(tǒng)或常規(guī)方式的自動控制。另外，水電站在考慮綜合自動化系統(tǒng)時，應(yīng)加強(qiáng)與其他水電站和科研單位間的信息交流，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，結(jié)合自身實際，因地制宜，力求實用，避免少走彎路，以提高水電站綜合自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。同時應(yīng)積極采用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品，為其可靠運行及其功能的正常發(fā)揮創(chuàng)造條件，進(jìn)一步提高水電站的安全運行水平。

三、結(jié)束語

綜上所述，水電站自動化綜合系統(tǒng)的構(gòu)建具有重要意義，不僅是電力體制改革下的水電站發(fā)展的必然要求，還是緩解電力市場供需矛盾的重要手段。水電站自動化綜合系統(tǒng)構(gòu)建完成后，可借助計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、水文自動測報技術(shù)、自動化元件控制技術(shù)等多種技術(shù)來保證水電站運行效率，提高水電站發(fā)電可靠性，從根本上促進(jìn)水電站發(fā)電事業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]陳星.小型水電站微機(jī)綜合自動化的設(shè)計與應(yīng)用[J].江西電力，2008(04)

[2]廖福芬.小議水電廠自動化技術(shù)與計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[J].民營科技，2010(02)

[3]王德寬，孫增義，王桂平，張建明.水電廠自動化技術(shù)30年回顧與展望[J].中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報，2008