對水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探討

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化的普及和應(yīng)用，以及現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的完善與創(chuàng)新，我國的多媒體技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，人們的精神文化生活有了極大地改變和提高。在此背景下，我國各行各業(yè)的發(fā)展內(nèi)容也越來越趨近于科技化、全面化，發(fā)展水平日益提高。就水電站而言，其也步入了自動(dòng)化時(shí)代，為水電站的健康發(fā)展提供了便利條件。水電站的電氣自動(dòng)化技術(shù)具有較強(qiáng)的綜合性，對水電站的正常、穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵性作用，主要負(fù)責(zé)監(jiān)測發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號，極大地改善了水電站的運(yùn)行環(huán)境。文章主要基于水電站電氣自動(dòng)化的主要內(nèi)容及其主要目的進(jìn)行了分析，并探討了水電站電氣自動(dòng)化監(jiān)控模式選擇，希望可以為水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論性借鑒和幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水電站；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用

1 水電站電氣自動(dòng)化的主要內(nèi)容

1.1 對水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況的自動(dòng)監(jiān)測和控制

隨著改革開放進(jìn)程的不斷深入，科學(xué)技術(shù)水平愈加完善，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)水平日益提升，在極大程度上豐富了人們的日常生活，各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展逐漸趨于信息化、自動(dòng)化，大大地節(jié)省了人力和物力。水電站作為提升我國國民經(jīng)濟(jì)的重要型產(chǎn)業(yè)之一，其運(yùn)行狀態(tài)越來越受到人們的關(guān)注和重視。隨著信息技術(shù)的普及和應(yīng)用，水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)營運(yùn)而生，為水電站的安全運(yùn)行和穩(wěn)定發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和前提。水電站電氣自動(dòng)化可以對水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測和控制，這主要是通過機(jī)組的監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，監(jiān)控設(shè)備通過移動(dòng)通訊技術(shù)將機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上，并經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的運(yùn)行程序進(jìn)行判斷，得出結(jié)論，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況將相關(guān)指令下達(dá)到控制設(shè)備中，及時(shí)解決水電站水輪發(fā)電機(jī)組中存在的問題和不足，從而實(shí)現(xiàn)水電站的自動(dòng)化管理。同時(shí)，計(jì)算機(jī)根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，保障運(yùn)行狀態(tài)效果最佳。

1.2 對水電站輔助設(shè)備運(yùn)行狀況的自動(dòng)監(jiān)測與監(jiān)視

除了對水電站的運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控以外，電氣自動(dòng)化還對水電站輔助設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測和監(jiān)視。在水電站運(yùn)行的過程中，水電站電氣自動(dòng)化會(huì)對輔助設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的不足和缺陷，并自動(dòng)向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，確保解決問題的時(shí)效性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的功能。水電站要監(jiān)測的運(yùn)行設(shè)備主要是發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備、發(fā)電站的公共設(shè)施，以及相關(guān)開關(guān)設(shè)備等等。其中，對水電站輔助設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測和監(jiān)控主要是對其設(shè)備和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，將其運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)地發(fā)送至計(jì)算機(jī)中，之后計(jì)算機(jī)利用數(shù)據(jù)庫對輔助設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，以此判斷出水電站輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)監(jiān)測是水電站安全、可靠運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)對發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，并根據(jù)發(fā)電機(jī)組和輔助設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)操作，從而達(dá)到自動(dòng)保護(hù)水電站的目的。通過自動(dòng)檢測系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測水電站發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，或者緊急停機(jī)，并自動(dòng)查找故障所在及原因，在極大水平上保障了水電站運(yùn)行的安全性和可靠性。

2 水電站電氣自動(dòng)化的主要目的

2.1 提高水電站發(fā)電、供電的可靠性

隨著我國社會(huì)化進(jìn)程的不斷加快，人們生活水平日益提高，對于與人們生產(chǎn)生活等活動(dòng)息息相關(guān)的水電站而言，其主要工作內(nèi)容是發(fā)電，供人們的日常用電所需。水電站電氣自動(dòng)化是近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而新興起來的，并在極短時(shí)間內(nèi)迅速被普及和應(yīng)用，電氣自動(dòng)化就是通過自動(dòng)控制裝置對水電站的發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備、各個(gè)系統(tǒng)等進(jìn)行及時(shí)、精準(zhǔn)、快速的監(jiān)測，并根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行情況自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就會(huì)立即自動(dòng)報(bào)警，及時(shí)解決故障，不僅保障了發(fā)電機(jī)組的安全性，而且還降低了水電站事故的發(fā)生率，極大地提高了水電站發(fā)電、供電的可靠性以及安全性。另外，水電站電氣自動(dòng)化還可以通過計(jì)算機(jī)中的自動(dòng)裝置對發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備進(jìn)行控制和操作，減少人為因素而造成的事故概率。

2.2 提高水電站運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性

眾所周知，經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)所追求的永恒主題，只有確保經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定提高，才能使得企業(yè)更好地發(fā)展和前進(jìn)，水電站也不例外。為了提高水電站運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性，就要使水電站的發(fā)電機(jī)組及其設(shè)備在運(yùn)行過程中始終處于最佳狀態(tài)。對于機(jī)組較多的水電站來說，為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)，還要根據(jù)水電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析和總結(jié)，制定多種運(yùn)行方案，并從中選取最優(yōu)的運(yùn)行機(jī)組數(shù)量，以最小的成本獲取最大的經(jīng)濟(jì)利益。相對而言，水電站的運(yùn)行是一項(xiàng)龐大且繁瑣的過程，要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其條件比較復(fù)雜，人為控制是很難達(dá)到水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求的。只有實(shí)現(xiàn)水電站電氣自動(dòng)化，并通過電氣自動(dòng)化對水電站自動(dòng)控制裝置的充分利用，實(shí)時(shí)監(jiān)測水電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，才能達(dá)到水電站運(yùn)行的最佳效果，從而實(shí)現(xiàn)水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

3 水電站電氣自動(dòng)化監(jiān)控模式選擇

3.1 集中監(jiān)控模式

集中監(jiān)控方式的主要特點(diǎn)是集中系統(tǒng)中的各個(gè)功能到同一個(gè)處理器上進(jìn)行處理，從而加重了處理器的任務(wù)量，嚴(yán)重影響了處理器的處理速度。同時(shí)，水電站的電氣設(shè)備等其他輔助設(shè)備也納入監(jiān)控范圍，隨著監(jiān)控對象的不斷增加，電纜數(shù)量不斷增加，主機(jī)冗余的下降，長距離電纜引入的干擾等影響了控制系統(tǒng)的可靠性，隨之而來的是越來越大的投資要求。集中監(jiān)控方式的成本較低，設(shè)計(jì)簡單。集中監(jiān)控采用的線路是硬地接線，如果發(fā)生事故，第二次接線就比較復(fù)雜，也很難判斷事故發(fā)生的地點(diǎn)，增加了控制系統(tǒng)維護(hù)的人力成本，加大了控制系統(tǒng)維護(hù)的難度。

3.2 現(xiàn)場總線監(jiān)控模式

隨著多媒體技術(shù)的不斷更新和完善，計(jì)算機(jī)等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行業(yè)、領(lǐng)域中占據(jù)著越來越重要的地位和作用，尤其是在水電站的運(yùn)行上，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是極其重要的，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)水電站電氣自動(dòng)化的基礎(chǔ)條件和前提。就我國現(xiàn)階段而言，水電站電氣自動(dòng)化監(jiān)控模式有很多種，現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)是其中較為常用的系統(tǒng)之一?，F(xiàn)場總線監(jiān)控模式主要是通過現(xiàn)場總線、局域網(wǎng)，以及以太網(wǎng)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對水電站的運(yùn)行進(jìn)行控制的，具有很強(qiáng)的針對性，在一定程度上考慮了水電站運(yùn)行的實(shí)際情況，能夠最大水平地減少設(shè)備的使用和消耗，避免了不必要的資源浪費(fèi)，且維護(hù)系統(tǒng)相對簡單，成本低。目前，現(xiàn)場總線監(jiān)控模式在水電站電氣自動(dòng)化中已得到廣泛運(yùn)用。

4 結(jié)束語

隨著高新科技的不斷發(fā)展，以及信息化進(jìn)程的不斷加快，我國已經(jīng)進(jìn)入了科技化時(shí)代，就水電站而言，傳統(tǒng)的以人為操作為核心的生產(chǎn)方式已經(jīng)不適合時(shí)代的發(fā)展，基于此，水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)營運(yùn)而生，并迅速得到普及和應(yīng)用。水電站實(shí)施電氣自動(dòng)化不僅能夠提高水電站工作的可靠性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和電能的質(zhì)量，還能提高水電站勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。隨著國家對能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，對水資源的開發(fā)利用程度不斷加大，水電站的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)被運(yùn)用到各種水利樞紐工程中，發(fā)揮了水電站更大的作用。

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