芻議水電生產(chǎn)中自動化監(jiān)控系統(tǒng)的成本節(jié)約

摘要：水電生產(chǎn)是我國電力生產(chǎn)中的重要組成部分，對我國當(dāng)前的電力供應(yīng)有著重要的補(bǔ)充作用。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，其在電力生產(chǎn)系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)軟硬件的迅速發(fā)展，以PLC可編程控制器、傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化控制監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善和發(fā)展起來。文章對水電生產(chǎn)中自動化監(jiān)控系統(tǒng)的成本節(jié)約進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水電生產(chǎn)；自動化監(jiān)控系統(tǒng)；成本節(jié)約；電力生產(chǎn)系統(tǒng)；人力成本 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP277 文章編號：1009-2374（2015）11-0186-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.090

水電生產(chǎn)中的自動化監(jiān)控系統(tǒng)是確保水電站正常安全運(yùn)行的重要的保證，它能夠?qū)λ娬镜倪\(yùn)行過程進(jìn)行嚴(yán)密的控制和監(jiān)控，提高水電站在運(yùn)行過程中的安全性能，促使水電站高效穩(wěn)定的運(yùn)行發(fā)電。

1 水電生產(chǎn)中自動化系統(tǒng)的構(gòu)成及概述

對于水電生產(chǎn)中自動化系統(tǒng)的構(gòu)成來說，其自動化的控制是以計(jì)算機(jī)的數(shù)字化控制監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對水電生產(chǎn)和運(yùn)用中的各個環(huán)節(jié)和參數(shù)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對水電生產(chǎn)的自動化智能化的控制。對水電生產(chǎn)過程的控制主要是從水文的檢測和預(yù)測、水電機(jī)組的開?？刂?、機(jī)組運(yùn)行工況監(jiān)視分析、輔助設(shè)備的開關(guān)控制以及水電的分配等進(jìn)行全面的分析和掌控，其還能夠?qū)τ嘘P(guān)水電的檢測管理部門進(jìn)行有關(guān)水電運(yùn)行信息數(shù)據(jù)的發(fā)送。其一般是由計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)、消防安全監(jiān)控的系統(tǒng)、電視工業(yè)監(jiān)控的系統(tǒng)、自動化基礎(chǔ)檢測元件、自動執(zhí)行裝置等五個部分所組成。

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程，社會對于電力的需求不斷的加大，這就使得我國的電力供應(yīng)出現(xiàn)越來越緊張的局勢。因此為了滿足我國電力供應(yīng)的需求和要求以及適應(yīng)新形勢下節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的需要，促使我國水電發(fā)展不斷的進(jìn)步繁榮，大量的水電工程在一個時期內(nèi)被建設(shè)出來，但是這些水電站的運(yùn)行是老式的常規(guī)模式下的人工操作為主要的控制的水電系統(tǒng)，其生產(chǎn)和運(yùn)行效率不高，因此需要對其進(jìn)行自動化系統(tǒng)的改進(jìn)和革新，以適應(yīng)發(fā)展的需要。另外，根據(jù)我國電力發(fā)展和改革的要求，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)上競價(jià)，網(wǎng)廠分開”以后，如果水電站沒有自動化控制信息系統(tǒng)，而僅僅是依靠人工進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和控制操作，就會很難適應(yīng)市場的競爭需求。水電生產(chǎn)如果不了解電價(jià)的發(fā)展行情，將會給水電企業(yè)的發(fā)展競爭帶來不利的影響。這不僅降低了水電企業(yè)的水電生產(chǎn)的效率，增加了水電企業(yè)運(yùn)行的成本，同時也影響了供電的穩(wěn)定，因此水電發(fā)展的自動化的改革是實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)效益和價(jià)值效益的綜合的措施。根據(jù)我國有關(guān)水電生產(chǎn)的要求以及西電東輸?shù)陌l(fā)展戰(zhàn)略的提出，使得我國的水電生產(chǎn)邁進(jìn)了一個新的階段，當(dāng)下對于電站建設(shè)和生產(chǎn)要求來說，要充分運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和思想，以提高水電生產(chǎn)自動化控制的價(jià)值和效率。還要加強(qiáng)對現(xiàn)場總線技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及PLC自動控制器的應(yīng)用和融合，在保證其系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高其運(yùn)行的效率和性能。

2 水電生產(chǎn)中成本的分析和節(jié)約控制

2.1 水電自動化控制系統(tǒng)短期成本節(jié)約的分析

首先我們假設(shè)水電設(shè)備是無任何其他故障的，然后是工人的工資水平是無變化的以及水電監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造也已經(jīng)完成，同時在分析中忽略其他設(shè)備系統(tǒng)的費(fèi)用成本問題，只對自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)作恰當(dāng)?shù)姆治觯虼?，對于水電企業(yè)的運(yùn)行來說，只包含自動化控制監(jiān)控系統(tǒng)和勞動力人力的成本。根據(jù)具體的研究資料分析，PLC的平均使用壽命大約為10年，其正常情況下約為3～5年的使用時間。在這里，我們選取成本的分析時限為1年。從國外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和資料來看，SAIAPCD系列類型的PLC在我國的運(yùn)行無故障時間約為3W小時，也就是42個月的無故障運(yùn)行時間，如果假設(shè)所有PLC的無故障運(yùn)行時間為3W小時，那么自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備就不會超過使用的年限，其使用時間也大大的小于平均的無故障運(yùn)行的時間，所以從理論上看，其發(fā)生故障的可能性較小，為了方便對其系統(tǒng)成本的分析，我們假設(shè)其發(fā)生故障率為0，那么，水電企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)的成本也就只包括系統(tǒng)設(shè)備的資本成本K和勞動力的成本CL了，也就是STC=CL+K=K+W*QL*12（STC為自動化監(jiān)控系統(tǒng)成本）。

2.2 水電自動化控制長期成本節(jié)約的分析

對于水電企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的長期成本分析，主要是對水電企業(yè)在運(yùn)行中，由于可變生產(chǎn)要素和客觀因素的變化而引起的生產(chǎn)成本和設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的分析以及勞動力成本攀升所帶來的成本提升。對于水電生產(chǎn)運(yùn)行中自動化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用來說，其不僅提高了水電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定，而且還大大減少了對于值班人員的應(yīng)用，這就大大減少了人力成本的費(fèi)用，但是對于自動化系統(tǒng)的維護(hù)和管理費(fèi)用也顯著增加了。在這里我們以定量假設(shè)的方法對其進(jìn)行計(jì)算分析，首先假設(shè)其運(yùn)行期限為5年，那么自動化設(shè)備也就超出了平均無故障運(yùn)行的時間，其發(fā)生故障的相應(yīng)幾率也就增加了。因此在其長期的成本中既包括了固定成本，同時也包括了可變動的設(shè)備故障的維護(hù)成本K2。另外，隨著操作人員對設(shè)備的越來越熟悉、設(shè)備的運(yùn)行也將會越來越穩(wěn)定可靠以及由于自動化監(jiān)控控制系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，促使水力電力的生產(chǎn)更加安全和簡單，其故障率也大大降低了，這就會使得自動化系統(tǒng)的值班人員的數(shù)量大大降低，所以水電生產(chǎn)的自動化系統(tǒng)必然會實(shí)現(xiàn)無人值班或者極少人值班的狀況。人力值班人員會大量減少，也就大大節(jié)約了水電系統(tǒng)的成本。

2.3 水電企業(yè)人力收益分析

對于水電生產(chǎn)中自動化系統(tǒng)的運(yùn)用來說，其應(yīng)用不僅促使勞動力人員的數(shù)量大大的降低，促使水電企業(yè)人力的收益增大。對于企業(yè)而言，所采用的自動化監(jiān)控控制系統(tǒng)大大降低了設(shè)備發(fā)生故障的頻率，使其可靠性增強(qiáng)，也必然減少了對勞動力的使用量，這大大降低了員工的值班時間，如果企業(yè)能夠把這些節(jié)約的時間加以利用，對員工進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜肆Y本的投資，不僅提高了企業(yè)員工的職業(yè)綜合素質(zhì)，同時從長遠(yuǎn)來看，還有利于企業(yè)的長期的發(fā)展和運(yùn)行，并為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)中要素的成本。

3 結(jié)語

對于水電生產(chǎn)中的自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用來說，其不僅降低了企業(yè)的人力成本費(fèi)用，同時還提高了水電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行效率，大大降低了其故障率，給水電企業(yè)的生產(chǎn)成本帶來了很大的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：楊世昌（1988-），男，廣東廣州人，供職于南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司檢修試驗(yàn)中心，研究方向：生產(chǎn)技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：王 波）