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

王洪國(guó)

大連昊陽(yáng)公路工程有限公司 遼寧大連 116400

電力能源是社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的基礎(chǔ)所在。我國(guó)的電力能源主要由火電、水電、核電以及新能源發(fā)電構(gòu)成，其中火電和水電占據(jù)了較大的比重。而在強(qiáng)調(diào)環(huán)保的今天，水力發(fā)電成為了加快電力體系改革，優(yōu)化電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。因此，為達(dá)到提高水利發(fā)電的綜合質(zhì)量和效益，國(guó)家不僅加大了建設(shè)水電站的力度，更大力推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)在水力發(fā)電事業(yè)中的廣泛應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，而且還有利于降低生產(chǎn)成本，提高電站的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 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。

2 水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)化措施

2.1 對(duì)電氣控制系統(tǒng)的完善

水電站的電氣控制系統(tǒng)中，電子計(jì)算機(jī)是主要的電氣控制設(shè)備，維持其運(yùn)行的工作方式主要是通過(guò)有線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與各終端電子設(shè)備相匹配，來(lái)完成整個(gè)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。因此其系統(tǒng)的管理上具有較強(qiáng)的分散性、開(kāi)放性與靈活性的三個(gè)特點(diǎn)。為滿(mǎn)足工作需求，設(shè)置其相應(yīng)的配套系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制模式下的備案記錄工作，并以此來(lái)為工作人員的系統(tǒng)檢查工作提供依據(jù)與檔案，尤其是在相關(guān)電站人員分為運(yùn)行人員與維護(hù)人員的工作中，電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)⑵渥詣?dòng)化的工作特性顯現(xiàn)出來(lái)，使其在實(shí)際工作中能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用[2]。

2.2 實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化

為實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化控制目標(biāo)，在其實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，相關(guān)工作人員要以水電站的實(shí)際運(yùn)行條件為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇，要合理的選擇與安排才能確保其自動(dòng)化程序的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，使其水電站的正常運(yùn)營(yíng)得以維護(hù)。此外，在各機(jī)組之間的調(diào)節(jié)與分配上，工作人員要提升自身的專(zhuān)業(yè)水平，使自身能夠在日常操作中對(duì)設(shè)備具有全面的了解程度，并且能依照不同的情況予以合理的調(diào)節(jié)。在電氣自動(dòng)化設(shè)備的配置時(shí)，需要準(zhǔn)備備用的設(shè)備器材，以防出現(xiàn)緊急故障的情況，若一旦發(fā)生重大故障需要進(jìn)行設(shè)備替換，那么就需要通過(guò)臨時(shí)的替換來(lái)彌補(bǔ)斷檔的現(xiàn)象，減少水電站的經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 優(yōu)化水電站設(shè)計(jì)

首先，為提高水輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化程度，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)水電站自身工作環(huán)境及客觀條件，充分考慮機(jī)組選型設(shè)計(jì)的合理性，確保水輪發(fā)電機(jī)組可以在各種工況下運(yùn)行時(shí)取得相對(duì)最優(yōu)運(yùn)行指標(biāo)。其次，關(guān)于除主機(jī)以外的設(shè)備設(shè)計(jì)選型，要在保證系統(tǒng)安全可靠的前提下，遵循效益最大化原則。這樣可以在允許的預(yù)算范圍內(nèi)，盡可能地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的配置水平。比如，在條件允許的情況下，配置精度更高的自動(dòng)化原件，增加監(jiān)測(cè)位置，繼電保護(hù)冗余配置，配置當(dāng)下最主流的上位機(jī)系統(tǒng)且對(duì)于核心功能的設(shè)備進(jìn)行冗余配置等。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)，水電站在初期設(shè)計(jì)階段還需要充分考慮到將來(lái)電站擴(kuò)容或改造的需要，主要從以下幾點(diǎn)考慮。第一，按照當(dāng)下最主流的通信規(guī)約進(jìn)行設(shè)備選型，以便解決將來(lái)擴(kuò)容或改造帶來(lái)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的站內(nèi)通信和遠(yuǎn)程通信的兼容問(wèn)題；第二，按照“無(wú)人值守”的設(shè)計(jì)原則和配置，預(yù)留遠(yuǎn)程監(jiān)控接口；第三，監(jiān)控系統(tǒng)接口便于擴(kuò)展，保證將來(lái)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)需要[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著電氣自動(dòng)化水平的提升，我國(guó)水電站的穩(wěn)定性與安全性得到了較大進(jìn)步。電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平是提高水電站生產(chǎn)效益的關(guān)鍵所在。因此，水電站管理人員應(yīng)重視自動(dòng)化水平的重要性，引入現(xiàn)代管理理念，優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)，合理配置動(dòng)力系統(tǒng)，使其滿(mǎn)足開(kāi)放性、發(fā)散性以及靈活性等運(yùn)行需求，不斷提升水電站的整體經(jīng)濟(jì)性能。