水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)分析論文
中國的水電站工程建設可謂是星羅棋布，走過(guò)不同的發(fā)展時(shí)期，肩負著(zhù)不同的歷史使命，既點(diǎn)亮了輻射區域百姓的生活，也為村民致富、地方經(jīng)濟的發(fā)展提供了源源不斷的活力。隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )環(huán)境的變化，很多水電站已經(jīng)退出歷史舞臺，留下來(lái)的也開(kāi)始順勢而為，實(shí)行綠色發(fā)展。如今，在五大發(fā)展理念的驅動(dòng)下，水電站如何實(shí)現轉型升級，已成為新時(shí)期擺在所有水電站面前的現實(shí)問(wèn)題。為推動(dòng)中國水電站運行管理水平，對促進(jìn)電力科技進(jìn)步做出新的貢獻，水電站要充分發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，多渠道、多領(lǐng)域、多層次、多形式地應用電氣自動(dòng)化技術(shù)，牢固樹(shù)立超前意識，不斷提高水電站的經(jīng)濟運行水平。
1、水電站中電氣自動(dòng)化的基本要素
1.1 自動(dòng)監測并調控
水輪發(fā)電機組的工作過(guò)程改革開(kāi)放以后，中國社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)生了翻天覆地的變化，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也是突飛猛進(jìn)，計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也以人們始料未及的速度，迅速走入并影響著(zhù)人們的生活。在信息技術(shù)日新月異的同時(shí)，水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)以先天的優(yōu)勢和扎實(shí)的技術(shù)水準為水電站運行與發(fā)展注入了一劑強行針。水電站電氣自動(dòng)化可對自動(dòng)監測并調控水輪發(fā)電機組的工作過(guò)程，這一過(guò)程的實(shí)現在很大程度上是憑借機組的監控系統來(lái)完成的，而監控系統又是在移動(dòng)通訊技術(shù)的支撐下把機組的工作信息發(fā)送至電腦終端，同時(shí)根據已有的執行標準加以分析處理，最終結合具體的工作需要把一定的信號命令傳送至控制系統，使得水電站水輪發(fā)電機組工作過(guò)程中所暴露出來(lái)的弊端能夠在最短的時(shí)間內得到修補，同時(shí)完成水電站的自動(dòng)化運行。不僅如此，水輪發(fā)電機組的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)還可以直接發(fā)送至電腦終端，以便于其對水輪發(fā)電機組的工作指標進(jìn)行及時(shí)的調控，確保工作過(guò)程始終處于最佳狀態(tài)。
1.2 自動(dòng)監測和監控
水電站輔助設備的工作狀況水電站中電氣自動(dòng)化的基本要素，一方面表現在自動(dòng)監測并調控水輪發(fā)電機組的工作過(guò)程，另一方面還在于自動(dòng)監測和監控水電站輔助設備的工作狀況，同時(shí)需要其在最短的時(shí)間內發(fā)覺(jué)運行過(guò)程的紕漏，并以非人工的形式對設備進(jìn)行提示，從而保障運行的安全性與可靠性，也使得電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠在水電站中得以大顯身手。水輪發(fā)電機組不是水電站唯一需要監控，發(fā)電站的公共器材和水電站輔助設備同樣需要“嚴加看護”。從某種程度上來(lái)說(shuō)，切實(shí)可行的自動(dòng)監測系統能夠為水電站安全、可靠的打下第一道防線(xiàn)，憑借電氣自動(dòng)化技術(shù)充分發(fā)揮出的自動(dòng)監測能力，加之對其工作過(guò)程的及時(shí)糾正與修補，保障水電站安全的重任便輕而易舉地完成了。憑借自動(dòng)監控平臺看到的信息數據與水電站發(fā)電機組所傳回的指令和相應輔助設備的工作過(guò)程是完全同步的，只要出現紕漏，便可以在第一時(shí)間發(fā)送警示信息，特殊情況下甚至可以立刻停止設備的運行，同時(shí)無(wú)需人工發(fā)送指令便能針對紕漏進(jìn)行尋根問(wèn)底，把水電站運行中的安全隱患降到了最低點(diǎn)。
2、電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的具體技術(shù)性能
2.1 數字化監測技術(shù)
水電站中扎實(shí)開(kāi)展精細化管理，積極應用數字化監測技術(shù)，實(shí)現了對重點(diǎn)區域全方位、全天候的監測�？梢哉f(shuō)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中應用的主要目的就是引用數字化監測技術(shù)，該技術(shù)的應用是基于水電站原有設備的基礎之上得以運行的，可見(jiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站的應用，一方面要達到提升所有設備運行效果的目的，另一方面還要力爭實(shí)現國際先進(jìn)、國內一流的安全性與可靠性。在電腦終端的支撐下，針對以太網(wǎng)和繼電保護器的PLC編程運作才得以順利進(jìn)行，為每個(gè)節點(diǎn)都能順暢發(fā)送與接收數據提供了便利條件，水電站數字化監測技術(shù)的效能也得以充分體現，如圖1。不僅如此，新形勢下電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應用就是要完成對整個(gè)系統的自動(dòng)操控，如果這一美好愿望得以成真，不僅能在很大程度上降低水電站的人力資源成本，還能縮小國內水電站運行水平同國際化標準的差距，同時(shí)也把水電系統運行過(guò)程中的出現紕漏的可能降到了最低點(diǎn)。
2.2 PLC自動(dòng)化技術(shù)
在水電站中引入PLC技術(shù)是達到其自動(dòng)化目的的基礎。PLC技術(shù)的基本運作規律是:在可編程存儲器的基礎之上，系統設備遵循存儲器既定的計算模式、體系、操控流程、運行頻率、監測指數等數據，擬建并顯示出智能化的水電站運行立體圖像，該圖像的構建，一方面可以幫助水電站的工作人員進(jìn)行更加高效的對系統運行狀態(tài)加以判斷，降低誤差與干擾，另一方面也保障了整個(gè)系統運行的安全性與可靠性。PLC自動(dòng)化技術(shù)，如圖2。
2.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的具體運用途徑
2.3.1 自動(dòng)檢測
自動(dòng)化檢測就水電站而言更多的時(shí)候體現在關(guān)于每種設備的運行指征加以更為規范化和針對性的技術(shù)檢測。該檢測方式在實(shí)踐的過(guò)程當中涉及到的設備有很多，例如:操作平臺、發(fā)電機組、輔助設備、主變壓器、水輪機組、建調速系統、風(fēng)油水系統、繼電保護系統、升壓站等。檢測參數既定的內容有:大軸擺度、水輪機振動(dòng)、水輪機轉速、導葉開(kāi)度、頂蓋水位、水導瓦溫、水導油溫、水導油位、鎖錠位置、空氣圍帶壓力等。通過(guò)檢測，各分節點(diǎn)把數據傳送至主操作平臺，同時(shí)以立體成像或數字的形式顯示出來(lái)，便于分析和記錄。位于云南省普洱市翠云區和瀾滄縣交界處的瀾滄江下游干流上的糯扎渡水電站，是亞洲最高、世界第3高的心墻堆石壩電站，其安全檢測自動(dòng)化系統采用衛星定位系統GNSS和測量機器人TM30對大壩表面變形進(jìn)行監測，通過(guò)建立可靠的GNSS和測量機器人自動(dòng)化變形檢測，對監測點(diǎn)進(jìn)行全天候24小時(shí)不間斷檢測，其觀(guān)測數據的采集、傳輸、處理分析和管理等工作，均在無(wú)人值守的情況下完成，并實(shí)現數據計算、分析、預警的一體化自動(dòng)化和遠程控制功能。該系統的運行，說(shuō)明電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站自動(dòng)檢測中的運用具有精度高、自動(dòng)化程度強、可靠性高、穩定性強等特點(diǎn)。
2.3.2 自動(dòng)控制
脈沖是水電站電氣自動(dòng)化中全部系統設備的主要操控目標，這也是實(shí)現水電站正常發(fā)電與運行的基礎。水電設備的所有指征都明確之后，只要常規檢測無(wú)異常情況出現，便可執行裝置的運行命令。一旦發(fā)生事故，電氣自動(dòng)化控制設備便能夠利用隨時(shí)待命的備用系統自動(dòng)進(jìn)行運轉，并關(guān)閉之前運行狀態(tài)下的系統，與此同時(shí)警示指令已傳送至相關(guān)的檢修人員。不僅如此，還能根據設備的具體運行情況適時(shí)針對發(fā)電機組數據開(kāi)展問(wèn)題的自查自檢工作。位于云南省蘭坪縣境內的黃登水電站通過(guò)運用電氣自動(dòng)化技術(shù)，建立了數字黃登系統監控系統，可對水電站進(jìn)行全面、精細化的控制，若現場(chǎng)出現故障、溫度超標等特殊情況，系統便會(huì )自動(dòng)報警，通知質(zhì)檢人員，如此一來(lái)，不僅便于監測人員適時(shí)掌控現場(chǎng)的綜合狀況，及時(shí)分析，快速反饋，形成了水電站標準化的操作流程，減少了人工干擾及誤差，還有效降低了質(zhì)量風(fēng)險，減少了自動(dòng)控制人員填寫(xiě)資料的時(shí)間，使工作人員有更多時(shí)間和精力投入到電站系統的運行之中，并提高了電站的運行效益。
2.3.3 自動(dòng)保護
水電站中設備的自動(dòng)保護主要體現在電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用使整個(gè)運行過(guò)程中所涉及到的設備都建立了自動(dòng)保護的機制，在多種可預見(jiàn)的情況下都可以在最大程度上降低對機組設備性能的損害。指征擬建之后，在水電站所有設備運行的過(guò)程中，能夠完成自動(dòng)化的檢測與控制。一旦發(fā)生檢測到影響設備運行的具體指征的情況，系統便能夠自動(dòng)發(fā)出并執行對其開(kāi)展檢測、跟蹤、監控、記載等命令，同時(shí)傳送警示信號以及打開(kāi)自動(dòng)保護設備。浙江省金華市浦江縣壺源江水電站是該縣最大的一座水利發(fā)電站，年均電力生產(chǎn)高達581.1萬(wàn)°，這得益于壺源江水電站啟動(dòng)了增效擴容改造項目，應用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，包括新裝3臺980kW的水輪發(fā)電機組，更換主變、廠(chǎng)用變、高壓開(kāi)關(guān)柜以及新裝自動(dòng)化操作控制設備等，改變了之前電站裝機容量小、臺數多、技術(shù)落后、效率低、制造質(zhì)量差、安全生產(chǎn)隱患多的弊端，以實(shí)現電站系統的自動(dòng)保護為著(zhù)眼點(diǎn)，切實(shí)提高了電站生產(chǎn)的安全性，增強了電站人員的業(yè)務(wù)水平，對促進(jìn)電站安全生產(chǎn)管理工作的進(jìn)一步提高起到了積極作用。
總之，我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為水電站運行設備的更新奠定了堅實(shí)的基礎，隨著(zhù)人們觀(guān)念的改變，電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應用已呈現出勢不可擋的趨勢。水電站自動(dòng)化設備的升級是水電站現代化發(fā)展的必然趨勢，而現代化網(wǎng)絡(luò )管理又是水電站自動(dòng)化設備升級的先決條件，在建立現代化網(wǎng)絡(luò )管理體系的過(guò)程中，一方面要實(shí)現每個(gè)系統對不同距離的操控要求，另一方面還要完成遠距離操控過(guò)程中所涵蓋的電流、溫度、水位、電壓、波位、壓力、頻率、機械轉速、轉角、轉速等數據加以分析記錄�，F代化網(wǎng)絡(luò )管理對于水電站的運行來(lái)說(shuō)可謂是功不可沒(méi)，不僅能夠提升水電站自動(dòng)化的操控水平，還可以完成整個(gè)系統中高安全性、可靠性的設備運行。所以說(shuō)，水電站的電氣自動(dòng)化水平是衡量一座水電站安全運行能力的有效指標，在實(shí)踐中務(wù)必要重視電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用，并積極探索出更加切實(shí)可行的應用路徑，使水電站實(shí)現可持續發(fā)展。
參考文獻:
�。�1］韋家吉.淺析在水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)的運用［J］.通訊世界，2016(07):148－149.
�。�2］周懷芬.淺析在水電站中電氣自動(dòng)化技術(shù)的運用［J］.農業(yè)科技與信息，2016(25):155，157.
�。�3］孫惠.電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應用［J］.機電信息，2014(18):97－98.
�。�4］黃鑫.電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應用研究［J］.機電信息，2013(18):95，97.
�。�5］王福健.探究電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應用［J］.才智，2013(26):235.
【水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)分析論文】相關(guān)文章：
電氣自動(dòng)化論文06-08
電氣自動(dòng)化的論文06-21
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)10-03
電氣自動(dòng)化plc論文05-17
電氣工程自動(dòng)化的論文05-15