關(guān)于水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探討

廖東陽(yáng)（湖南省永州市雙牌水電站，湖南雙牌425203）

關(guān)于水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探討

廖東陽(yáng)（湖南省永州市雙牌水電站，湖南雙牌425203）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)電力行業(yè)也開始向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。水電站也開始向自動(dòng)化的方向發(fā)展，有效的提升了水電站的運(yùn)行效率。在水電站發(fā)展的過(guò)程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用有效的提高了水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，改善了水電站的運(yùn)行環(huán)境。本文就此詳細(xì)的探討了水電站電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，以期促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

水電站；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用

1 水電站電氣自動(dòng)化的具體內(nèi)容

在水電站電氣自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中需要考慮到很多方面的因素，從水電站的類型到工作方式，從水電站的大小到電氣主接線方式，很多因素都會(huì)對(duì)水電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響，因此在進(jìn)行水電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要綜合考慮多方面的因素。在進(jìn)行水電站的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮很多方面的內(nèi)容，水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在水電站中對(duì)水電站的整體運(yùn)行操縱和監(jiān)督組成了水電站的電氣自動(dòng)化，此外水電站的電氣自動(dòng)化也對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組以及相關(guān)輔助設(shè)備起到了監(jiān)控的作用。

1.1 發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化控制

水電站電氣自動(dòng)化的功能之一便是對(duì)于發(fā)電機(jī)組的有效監(jiān)視與控制，對(duì)此需要水電站采用自動(dòng)化技術(shù)使水輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)預(yù)設(shè)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的開停，并且還要能夠自動(dòng)完成并列、發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相以及調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電等操作；同時(shí)，水電站的電氣自動(dòng)化能依據(jù)水電站的實(shí)際要求以及工作條件通過(guò)預(yù)先的編程，自動(dòng)調(diào)整到水電站的最佳工作狀態(tài)所需要的水輪機(jī)組數(shù)，從而確保了水電站水輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，當(dāng)水電站的工作機(jī)組發(fā)生故障甚至發(fā)電電能質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí)，利用水電站的自動(dòng)化技術(shù)可自動(dòng)控制備用機(jī)組的開啟；當(dāng)電能頻率超過(guò)限定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可控制水電站自動(dòng)對(duì)部分機(jī)組進(jìn)行停機(jī)。

1.2 對(duì)水電站的輔助設(shè)備的監(jiān)控

在水電站運(yùn)行過(guò)程中電氣自動(dòng)化裝置要能夠?qū)λ娬緝?nèi)各項(xiàng)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，這就需要對(duì)輔助設(shè)備的全面監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控水電站的各發(fā)電機(jī)機(jī)組以及各種輔助設(shè)備，來(lái)對(duì)水電站工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行及時(shí)的改正。具體而言就是監(jiān)控水電站的發(fā)電機(jī)組和輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和情況，在監(jiān)視過(guò)程中，一旦發(fā)生異常或者設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能迅速做出反應(yīng)，對(duì)故障情況進(jìn)行記錄，然后迅速的采取自動(dòng)保護(hù)措施，情況非常危急時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)甚至緊急停機(jī)。

2 水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問題

2.1 水電站電氣自動(dòng)化程度低

近年來(lái)隨著我國(guó)水利行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)大多數(shù)的水電站在建設(shè)的過(guò)程中均應(yīng)用了電氣自動(dòng)化，但是在實(shí)際的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的水電站電氣自動(dòng)化程度并不高，自動(dòng)化的程度普遍較低。其主要的表現(xiàn)為：系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中離不開人工操作，并且因?yàn)橄到y(tǒng)的自動(dòng)化程度低，影響到了整個(gè)系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至已經(jīng)對(duì)水電站的生產(chǎn)效率產(chǎn)生了一定的影響。

2.2 水電站電氣自動(dòng)化管理水平較低

盡管目前大多數(shù)的水電站都已經(jīng)應(yīng)用了電氣自動(dòng)化，但是其取得的效果并不算好。目前大多數(shù)的大會(huì)店主電氣自動(dòng)化管理水平均不高。究其原因是因?yàn)槲覈?guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展較晚，目前還處于發(fā)展階段，因此管理水平也就一直不高。在加上很多區(qū)域的水電站在建設(shè)的過(guò)程中對(duì)于水電站電氣自動(dòng)化的管理認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為電氣自動(dòng)化僅僅是技術(shù)上的因素，不需要進(jìn)行管理，導(dǎo)致了水電站在完成了電氣自動(dòng)化施工以后在管理上不到位，影響了系統(tǒng)的功能。還有就是水電站的建設(shè)規(guī)劃不到位，在進(jìn)行水電站的建設(shè)時(shí)因?yàn)槿鄙倏茖W(xué)的規(guī)劃導(dǎo)致了水電站的布局、設(shè)備等均比較落后，影響了水電站的自動(dòng)化管理。

3 提高水電站電氣自動(dòng)化的措施

3.1 構(gòu)建電氣控制系統(tǒng)

對(duì)于水電站的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制主要還是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)的連接，從而以開放式的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行電氣系統(tǒng)的有效管理與控制。在進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)需要確保系統(tǒng)的穩(wěn)定與功能的全面，在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)前一定要先進(jìn)行功能的設(shè)想，確保設(shè)計(jì)的功能能夠全面的滿足系統(tǒng)的管理與控制要求。此外對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)在具有監(jiān)控功能的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)于監(jiān)控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的記錄與收集整理，從而能夠?yàn)樗娬镜木S護(hù)與管理提供準(zhǔn)確有效的參數(shù)依據(jù)。

3.2 提升水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制效果

在水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中，要確保設(shè)備開停機(jī)的自動(dòng)化操作目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，并使得設(shè)備各項(xiàng)操作均能依據(jù)程序既定的內(nèi)容自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)而保證水輪機(jī)發(fā)電站的穩(wěn)定運(yùn)行，必須按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與水電站運(yùn)行條件，選擇最優(yōu)的、運(yùn)行效果最佳的機(jī)組數(shù)量，以確保水輪發(fā)電機(jī)組的高效運(yùn)行。同時(shí)，還需按照系統(tǒng)自身負(fù)荷的變化，對(duì)機(jī)組的有功功率與無(wú)功功率等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。一旦機(jī)組出現(xiàn)故障，還需確保備用機(jī)組能夠自動(dòng)啟動(dòng)，并投入日常運(yùn)作中。

3.3 提高管理人員素質(zhì)

在水電站運(yùn)行的過(guò)程中一定要做好相應(yīng)的管理與維護(hù)，這直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行程度。在電氣自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楣芾淼牟坏轿换蛘呤窃O(shè)備的使用不當(dāng)導(dǎo)致的故障，要想避免這些故障的產(chǎn)生就必須要提高管理人員的個(gè)人素質(zhì)。具體可以做好入職培訓(xùn)，對(duì)于即將入職的管理人員在入職之前開展系統(tǒng)的培訓(xùn)，確保其管理能力的提升。定期開展講座，對(duì)于相關(guān)的管理人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)上的培訓(xùn)，提升在職人員的管理能力。還可以開展管理人員的輪換培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)管理人員之間的互相學(xué)習(xí)，培養(yǎng)多樣性的人才。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，水電站電氣自動(dòng)化的應(yīng)用越來(lái)越普及，已經(jīng)成為了水電站電氣建設(shè)的主要方式。電氣自動(dòng)化的有效運(yùn)用不僅提升了水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，也確保了水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和供電的質(zhì)量，使整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益得到了提升。

[1]王曉娟，周淑芬.關(guān)于水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探討[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（5）：116～117.

[2]任義.水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探討[J].商品與質(zhì)量，2015（15）：72～73.

[3]何新王.水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題及對(duì)策分析[J].中國(guó)科技博覽，2015（37）：50.

TV736

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2095-2066（2016）34-0113-02

2016-11-14

廖東陽(yáng)（1966-），男，工程師，本科，主要從事電氣技術(shù)管理工作。