水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用不足點(diǎn)分析及解決措施

周檢保，胡松軍

（1.新邵曬谷灘水電開(kāi)發(fā)有限公司；2.邵陽(yáng)市中電投資公司孔雀灘水電站，湖南 邵陽(yáng) 422100）

近年來(lái)，人們對(duì)于電力工程方面的建設(shè)需求逐漸增大，電力行業(yè)也在人們需求推動(dòng)的背景下快速的發(fā)展起來(lái)。與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)也在不斷地發(fā)展，并且自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)電力工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在電力工程中的作用也逐漸明顯，并且受到了電力工程相關(guān)行業(yè)的青睞。目前已經(jīng)逐漸形成了一套比較完善的電力自動(dòng)化應(yīng)用體系，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到了很大程度的提升，使人們的用電質(zhì)量得到了有效的提高，使我國(guó)電力工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展得到了很大的提升。下面本文主要從三個(gè)方面進(jìn)行論述，第一，水電站中采用電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用；第二，水電站中采用電氣自動(dòng)化技術(shù)過(guò)程中存在的問(wèn)題；第三，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用控制策略分析。

1 水電站中采用電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用

1.1 使水電站工作的可靠性得到了有效地提升

水電站運(yùn)行的主要任務(wù)就是要使電能的輸出得到有效保障。在電氣自動(dòng)化運(yùn)用進(jìn)水電站工作過(guò)程中后，就可以對(duì)水電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌握。與此同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)還可以自動(dòng)生成水電站的監(jiān)控日志。如果在水電站設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，某個(gè)程序或者設(shè)備出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。操作人員就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備或者程序出現(xiàn)了問(wèn)題，并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決處理。防止水電站出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)，從而造成設(shè)備無(wú)法正常工作，不僅可以避免運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)多的經(jīng)濟(jì)損失還可以使水電站的正常運(yùn)行得到有效地保障。水電站電氣自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)完成的，這樣可以避免因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的故障問(wèn)題。

1.2 使電能質(zhì)量得到有效的保障

電能質(zhì)量的衡量有兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是電壓，一個(gè)是工作頻率。水電站設(shè)備在工作的過(guò)程中，無(wú)功功率會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的電壓造成影響，從而導(dǎo)致有功功率對(duì)工作頻率產(chǎn)生影響。在電網(wǎng)工作的過(guò)程中，電能的負(fù)荷是處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，并且還會(huì)不斷地變化，這就導(dǎo)致增加了操作人員控制工作的難度。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水電站運(yùn)行系統(tǒng)的控制，就需要對(duì)水電站進(jìn)行自動(dòng)化改革。從而使水電站運(yùn)行的電壓和工作頻率保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，使電能質(zhì)量得到有效的保障。

1.3 增加水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

水電站的正常運(yùn)行，不僅要對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行保障，還要對(duì)其他設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行有效的控制。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是使整個(gè)水電站電力系統(tǒng)能夠以最好的狀態(tài)運(yùn)行的有效保障。但是在當(dāng)前的水電站運(yùn)行過(guò)程中，要想保障運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。不僅要對(duì)水電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行考慮，還要對(duì)水電站中整個(gè)電網(wǎng)的分配負(fù)載進(jìn)行分析，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，才能夠選擇出最佳的機(jī)組運(yùn)行模式，保證在使用最少的運(yùn)行機(jī)組的基礎(chǔ)之上，是水電站生產(chǎn)的電能的最大化的效益。如果僅僅這一套已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)設(shè)備進(jìn)行操作，是很難保障運(yùn)行過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性的，因此，我們必須在水電站的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)用進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)，使整個(gè)水電站的正常運(yùn)行得到有效的保障。

2 水電站中采用電氣自動(dòng)化中存在的問(wèn)題

水電站電氣自動(dòng)化的應(yīng)用就是指水電站生產(chǎn)過(guò)程中，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備能夠按照指定的運(yùn)行程序和計(jì)劃進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，水電站水電氣自動(dòng)化的應(yīng)用的主要任務(wù)就是對(duì)水電站發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制以及運(yùn)行。對(duì)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行輔助和相關(guān)的監(jiān)控，使水電站生產(chǎn)效率提高的同時(shí)使水電站運(yùn)行的安全性和可靠性得到了有效的保障。使水電站運(yùn)行過(guò)程中的人力和失誤率得到有效地降低，使操作過(guò)程加快，使水電站即使在緊急的情況下，也能夠保證安全和正常的運(yùn)行與供電。但是，我國(guó)水電站的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用效率仍然比較低，一旦電子自動(dòng)化應(yīng)用率降低，水電站就只能采取人工操作模式進(jìn)行水電站的運(yùn)行管理，人工操作模式下，水電站的管理效率較低，這一狀況使水電站的發(fā)展得不到提升。水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）電氣故障。水電站的電氣設(shè)備是負(fù)責(zé)執(zhí)行水電站運(yùn)行控制命令的設(shè)備。但是在水電站電氣設(shè)備布局安裝的過(guò)程中，依然存在著高壓低用、低壓高用的問(wèn)題。在這一設(shè)備狀態(tài)下，電話暫時(shí)啟動(dòng)后，就很容易造成運(yùn)行故障問(wèn)題，導(dǎo)致電氣設(shè)備的安全性能被破壞。

（2）信號(hào)傳輸。目前水利工程中采用的信息傳輸系統(tǒng)。都是運(yùn)用的電氣設(shè)備進(jìn)行信號(hào)式傳遞方法，使設(shè)備信號(hào)傳輸?shù)墓ぷ鞣秶粩U(kuò)大。但是在電氣信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)容易被外界條件干擾，導(dǎo)致電器設(shè)備傳輸?shù)男盘?hào)中斷，是電氣設(shè)備運(yùn)行的便捷性大大降低。

（3）設(shè)備控制。電氣設(shè)備歸屬于水利工程控制的設(shè)備。在進(jìn)行電能分配的過(guò)程中，一直存在的調(diào)度方面的問(wèn)題，尤其是電氣系統(tǒng)層次劃分不明確而影響整體效率。

3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用控制策略分析

（1）自動(dòng)檢測(cè)控制。自動(dòng)檢測(cè)是定期自動(dòng)化設(shè)備在水電站應(yīng)用中的基礎(chǔ)應(yīng)用功能，對(duì)水電站中設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行精確有效地監(jiān)控，對(duì)水電站的自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，是不可或缺的。需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備有發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)、控制設(shè)備等，監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)有電壓、電流、水量、溫度、壓力等。主要就是通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的方式將信息傳遞回來(lái)。并將傳遞的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字和圖像，便于進(jìn)行觀察和分析。

（2）在水電站電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中。會(huì)受到管理系統(tǒng)與發(fā)展模式不完善因素的影響，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題是在所難免的。因此，在水電站自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，必須加強(qiáng)相關(guān)管理制度的建設(shè)，并邀請(qǐng)一些專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平以及質(zhì)量意識(shí)較高的操作人員，對(duì)水電站自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)水電站生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，使水電站自動(dòng)化運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)符合實(shí)際的需求，發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)在水電站生產(chǎn)過(guò)程中的價(jià)值。對(duì)水電站自動(dòng)化發(fā)展模式進(jìn)行完善規(guī)劃，提高相關(guān)操作人員的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化運(yùn)行的綜合管理，從管理層面上對(duì)水電站的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行有效控制與提升，并逐級(jí)進(jìn)行管理。

（3）優(yōu)化水電站的電力自動(dòng)化運(yùn)作模式。在水電站的各個(gè)機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)發(fā)電機(jī)組的電壓和工作頻率進(jìn)行控制，在操作人員對(duì)機(jī)組自動(dòng)化技術(shù)控制的過(guò)程中，首先要做到對(duì)問(wèn)題進(jìn)行自主反饋，并及時(shí)解決反饋的問(wèn)題，使機(jī)組保持正常運(yùn)行模式。充分利用水電站電器自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)水電站的自動(dòng)化管理結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。在具體實(shí)施的過(guò)程中，對(duì)水電站自動(dòng)化控制相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行充分細(xì)致的考慮與分析，并對(duì)水電站自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及相關(guān)的電氣科技得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并且自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用范圍也逐漸廣泛。就水電站的電氣自動(dòng)化應(yīng)用問(wèn)題研究而言，水電站運(yùn)行過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)代替人工操作，對(duì)水電站設(shè)備的運(yùn)行以及程序進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。在研究過(guò)多種水電站管理模式后，相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)電子自動(dòng)化在水電站中的應(yīng)用，不僅可以使水電站運(yùn)行的管理層本的到有效地控制，而且還可以使水電站的資源利用率得到有效的提高，使水電站朝著平穩(wěn)健康的方向不斷發(fā)展。