水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

蘭鵬

摘 要：由于科技水平的逐漸提高，促使電氣自動(dòng)化有了前所未有的發(fā)展，讓其在水電站領(lǐng)域中的發(fā)揮著不可替代的作用。水電站領(lǐng)域引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化了該領(lǐng)域的管理技術(shù)，并帶來了較高的效益?；诖?，對(duì)水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：水電站；電氣自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.168

目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平較快，國(guó)家逐漸開始重視能源環(huán)保工作，如利用水資源進(jìn)行發(fā)電，從而提高水電站的效益。如今我國(guó)部分水電站仍存在運(yùn)行效率較低、自動(dòng)化技術(shù)落后等問題，阻礙著水電站的發(fā)展腳步[1]。所以，當(dāng)下提高水電站的運(yùn)行效益需要加強(qiáng)水電站中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，健全自動(dòng)化管理制度，確保水電站電氣自動(dòng)化正常生產(chǎn)，從而推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用

1.1 自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)

水電站中利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控水電站中運(yùn)行的所有設(shè)備。其監(jiān)控技術(shù)分為三個(gè)模式：遠(yuǎn)程監(jiān)控模式、集中監(jiān)控模式以及總線監(jiān)控模式。其中遠(yuǎn)程監(jiān)控是指利用多個(gè)CPU一起運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，避免某處發(fā)生故障影響整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，且該監(jiān)控模式使用的電纜量相對(duì)較少，經(jīng)濟(jì)投入少，但其使用的CAN總線對(duì)通訊的速度有一定程度的影響。集中監(jiān)控是指水電站內(nèi)所有的設(shè)備集中與一個(gè)處理器進(jìn)行監(jiān)控。該監(jiān)控模式對(duì)處理器的質(zhì)量要求極高，否則會(huì)影響實(shí)際監(jiān)控效率和降低處理器的運(yùn)行效率，但其較大程度上降低了經(jīng)濟(jì)成本。除此之外，集中監(jiān)控模式需要多條電纜的支持，加之電纜易發(fā)生破損，存在安全隱患?？偩€監(jiān)控模式是指利用局域性網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線以及以太網(wǎng)等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)水電站中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，該監(jiān)控模式具有低經(jīng)濟(jì)成本、通訊量高、監(jiān)控裝置易安裝等特點(diǎn)，且較大程度上增加了水電站自動(dòng)化技術(shù)的可靠性。

1.2 PLC控制技術(shù)

在水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)還應(yīng)用在可編程序控制器技術(shù)中，其主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面是PLC應(yīng)用在軸流漿式水輪機(jī)的調(diào)速器中，另一方面是水電站中水庫式的電站調(diào)速器。前者由于我國(guó)中低水平水電站無法確定軸流式水輪機(jī)發(fā)電的水頭和水位，從而對(duì)發(fā)電機(jī)組的參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確，降低了電機(jī)組的運(yùn)行效率。所以，利用自動(dòng)化技術(shù)可編程序控制器進(jìn)行調(diào)整電機(jī)的速度，可以準(zhǔn)確的獲得水頭、水位以及其他參數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，再利用該控制技術(shù)繪制協(xié)聯(lián)曲線，讓電機(jī)組在最佳狀態(tài)進(jìn)行工作。而后者是應(yīng)為水電站中水庫式的電站水頭范圍較大，利用氣輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)器無法使機(jī)電組在額定功率下工作，只有利用可編程序控制器對(duì)水庫式的電站水頭高度進(jìn)行調(diào)整，讓其處于最適位置，確保機(jī)組在額定狀態(tài)下工作。

2 水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)功能分析

水電站加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以增加以下幾項(xiàng)功能：

（1）在水電站中完成自動(dòng)監(jiān)控水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，逐漸實(shí)現(xiàn)利用自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)控制水輪機(jī)電組的自動(dòng)運(yùn)行和停止，以及自動(dòng)調(diào)整電機(jī)組位置、速度等。與此同時(shí)，高度的自動(dòng)化技術(shù)可以有效的提高水電站的運(yùn)行效率，并保證其可以穩(wěn)定的運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)水電站的總體自動(dòng)化，依照水電站內(nèi)的基本情況進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行速度，讓水電站中所有的運(yùn)行設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，做到平衡分配運(yùn)行。另外，水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以調(diào)控自動(dòng)化系統(tǒng)，若出現(xiàn)超負(fù)荷的工作運(yùn)行量要及時(shí)的調(diào)整，避免出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題，減少不必要的浪費(fèi)，從而使運(yùn)行設(shè)備的效率達(dá)到峰值。如遇到洪澇災(zāi)害，自動(dòng)化系統(tǒng)要按照實(shí)際情況調(diào)動(dòng)水電站中的機(jī)電設(shè)備組，甚至是可以自動(dòng)斷開某些機(jī)電組的運(yùn)行。

（2）利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水電站中水輪電機(jī)組和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，保證各設(shè)備正常運(yùn)行[2]。另外，還需要對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，如水輪的軸承部分、水工隧道以及水輪的運(yùn)行狀態(tài)等，時(shí)刻獲取各運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置。

（3）在水電站中對(duì)所有輔助設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，如各種泵和空壓機(jī)，若出現(xiàn)緊急情況，自動(dòng)運(yùn)行備用設(shè)施。

（4）對(duì)水電站中電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，尤其是電氣設(shè)備的線路和其他運(yùn)行設(shè)備的基本情況，以實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)和保護(hù)。

（5）實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站水工建筑物的運(yùn)行監(jiān)控和管理：檢查閘門的閉合狀態(tài)、水位的狀態(tài)等，及時(shí)采取有效的管理保護(hù)措施。

3 水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)注意事項(xiàng)

水電站領(lǐng)域逐漸重視電氣自動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，為水電站的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性有了較大程度的改善，并提高了水電站的安全性和可靠性，同時(shí)為水電站增加了經(jīng)濟(jì)效益。但是水電站在實(shí)際運(yùn)行中還應(yīng)重視以下幾點(diǎn)，避免出現(xiàn)問題：

首先要認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化技術(shù)的形勢(shì)，并對(duì)先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行吸收借鑒，使我國(guó)水電站可以解決目前存在的問題，做到低成本的提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)要對(duì)水電站的未來發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃，從而為水電站創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)[3]。其次是水電站要及時(shí)的更新電氣自動(dòng)化的技術(shù)，并拓寬自己的領(lǐng)域，加強(qiáng)對(duì)外的合作和交流，爭(zhēng)取可以實(shí)現(xiàn)資源共享，促進(jìn)水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)的質(zhì)量，為水電站贏得更大的利潤(rùn)。最后是水電站要對(duì)自動(dòng)化管理制度進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合水電站的實(shí)際情況對(duì)水電站的工作人員進(jìn)行管理，使水電站站內(nèi)達(dá)到資源的合理應(yīng)用[4]。除此之外，可以通過一些途徑提高相關(guān)技術(shù)人員的實(shí)操能力，掌握水電站內(nèi)運(yùn)行設(shè)備的操作流程，以及健全水電站中管理者的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)每個(gè)崗位的工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的考核，為保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備提供保障。

4 結(jié)語

隨著科技水平的提高，我國(guó)在水電站中十分重視電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)提高了水電站的運(yùn)行穩(wěn)定性和自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性，為我國(guó)水電站的順利發(fā)展提供了保障。水電站利用電氣自動(dòng)化既提高了水電站的生產(chǎn)效益，也提高了其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)?？偠灾?，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在水電站的運(yùn)行中起到了重要作用，該技術(shù)有效的推動(dòng)了水電站的發(fā)展和運(yùn)行，并為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展性的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬振強(qiáng).關(guān)于電氣自動(dòng)化在水電站中的應(yīng)用[J].科技資訊，2015

（08）：39-40.

[2]劉書奇.電氣自動(dòng)化閘門在水電站中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，

2014（31）：71-72.

[3]俞明媚.關(guān)于水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用問題的探究[J].黑龍江科技信息，2017（03）：55-56.

[4]周懷芬.淺析在水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（25）：132-133.