水電站電氣工程自動化技術及其應用研究

張華

（長江三峽技術經濟發展有限公司 北京市 100038）

水電站電氣工程自動化技術及其應用研究

張華

（長江三峽技術經濟發展有限公司 北京市 100038）

自動化技術在水能發電中的應用又是必不可少的，它可以降低水電站運營成本，提高運行效率，也減輕了水電工作人員的負擔。本文就將通過對自動化技術以及可選擇的監控模式這兩方面進行探討，研究水電站電氣工程自動化技術及其應用。

水電站；電氣工程；自動化技術

我國是一個水資源豐富的國家，在世界上我國利用水能發電的年發電量，居于世界發電總量的首位。而近些年來我國科學技術的顯著提高，電氣自動化技術在我國水電站中的運用也是越來越廣泛。水電站電氣工程自動化技術，它包括對水能發電的工作情況的控制、監視、報警，以及水輪發電機組自動化運行等幾個方面。但以我國目前水電站的現狀來看，其實還并未實現真正的自動化管理，仍然還是多數以人工操作代替，因此，下面我們就來對水電站電氣工程自動化技術及其應用進行研究，以期更好地實現水電站電氣工程自動化。

1 水電站中運用電氣工程自動化的內容

1.1 幫助實現輔助設備的控制

為了保障水電站的運行安全、可靠，需要一系列的輔助設備來幫助完成，而電氣工程自動化系統，就可以很好的來幫助實現對這些輔助設備的控制，讓它們都實現自動化。同時也可以對它們進行監控與保護，當自動輔助系統出現問題時，及時的進行保護措施，并且發出報警信號，以確保水電站的安全運行。電氣工程自動化系統還可以對水位以及水電站的閘門等進行監測，在很大程度上減輕水電工作人員的工作壓力，提高了他們的工作效率[1]。

1.2 對發電機進行監測

在水電站中，發電機可謂是核心的所在，沒有它的話水電站不可稱之為水電站。因此，對于它的保護是十分重要的事情。在實現自動化以前，水電站的工作人員每天都要對發電機自身的溫度，還有它內部的定子、轉子的電流量等進行觀察，并且做數據記錄，以確保它的正常運行。而利用電氣工程自動化系統，可以對發電機進行實時的監測與監控，而且能夠進行真實、實時的記錄，在很大程度上為水電站的工作人員節省了工作時間，提高了工作效率。

1.3 自動控制水輪機

通過電氣工程自動化系統來實現水電站的水輪機自動控制，可以實現水輪機的自動關閉，并且能夠提升水輪機的自動化水平，達到發電功率與相位調制的自動轉發。還可以幫助水電站根據電廠的發電需求進行最佳配比，增加經濟效益，最終實現經濟效益最大化，并且促進我國水電事業的飛速發展。

2 在水電站中運用電氣工程自動化的模式選擇

2.1 遠程監控

遠程監控其實是一種比較普遍的監控模式，大的國家機密的部隊的應用，小的我們平常QQ、電腦、手機上的遠程操作等等，只要一根線路的連接，就可以操作遠在千里之外的東西。這種實時并且及時的監控模式，使用起來比較方便，也不需要大量的電纜來作為基礎材料，就能隨時控制整個系統的正常運行，因此大部分的我國水電站都采用這種遠程監控的模式，作為水電站自動化后的人工輔助管理[3]。

2.2 現場總線監控模式

對于這種模式來說，它是依賴于現場的局域網以及總線來進行對于水電站整體系統的監控的。在現場總線監控模式里，它的每一個部件都是互不關聯的，這就在一定程度上避免了，一個部件發生故障而牽連到其他部件的情況的產生。在很大程度上增加了這種模式下，水電站系統的穩定程度。現場總線監控模式還能夠充分分析水電站的情況，進行有針對性的處理，防止不必要的損失。

2.3 集中監控模式

集中監控模式所需要的配置成本比較低，其所采用的基本材料是硬接線，因而設計十分簡單。但是它的處理模式是把整個系統的各個區域都集中到一起來進行處理，這就在在很大程度上增加了處理器的負擔。而且就算是水電站中的輔助設備，集中監控模式也會把它們納入監控范圍，對象越多，也就導致所需的電纜越長，間接影響了水電站系統的穩定性。

3 水電站電氣工程自動化技術的應用

在水電站中運用電氣工程自動化的最終目的，是要實現水電站在生產過程中，在少人甚至無人的情況下也能自動的正常運行，并且能夠按照預定的計劃完成生產。水電站中電氣工程自動化的應用程度，代表著水電站現代化水平的標志，同時也是水電站實行經濟運行的不可或缺的條件。下面，就來詳細介紹一下水電站中電氣工程自動化技術的應用：

3.1 提高水電站工作的穩定性

電氣工程自動化系統可以在水電站的管理工作中幫忙對系統進行數據監控，確保水電站工作的安全性、穩定性，同時也可以防止事故的發生。對于人民的生活質量的提高以及國家的經濟發展而言，水電站運行的穩定性對于此都是具有很大的幫助的。電氣工程自動化系統及時的切換控制系統，以減少發生事故所帶來的損失，保障設備的正常運行。總的來說，電氣工程自動化系統不僅可以幫助水電站進行日常管理工作，還能幫助水電站增加經濟效益，提高水電站工作的穩定性。可謂是一舉三得的好事。

3.2 保證水電站的電能質量

現如今，國家為了保證水電站的輸出功率，確保電能的質量，就要保障水電站輸出的電壓跟電流都是穩定的。然而想要達到這樣的標準，僅僅只靠人工的操作是難以辦到的，人類的判斷準確度與操作速度往往都比不上機器的，還可能在一定程度上影響電流、電壓的穩定性[2]。因此，要想達到前文的標準，最好的方法就是使用電氣工程自動化技術，它可以完全改變人工控制的局限性，在達到標準的同時，還可以提高處理事故的效能，最終保障水電站的電能質量。

3.3 提升水電站的勞動生產率

隨著我國社會進程的加快，時間一步步向前，對于機械自動化的要求也只會越來越高?，F在我國的水電站出于發展的考慮，一般都選擇位置比較偏遠的山區建站，這在保障了一定發展的同時，卻給物資的運輸帶來了困難。偏遠山區地形相對不好，造成物資運輸的困難，也就相應的導致工作人員的工作條件比較差，最終會對人員的管理造成麻煩。而實現自動化生產以后，所有以前由人工操作的系統都能夠自動運行，并且有輔助設備進行監控，這樣就能夠極大地減少對于水電站的人力、物力、財力的投入，在減輕了國家負擔的同時，也解放了勞動力還提升了生產效益。

4 結束語

水電站作為我國主要并且是重要的供電系統，它的全面自動化是勢在必行的，只有這樣才能在根本上提高水電站的工作效率，提升水電站的經濟效益。這對于我國的發展以及人民生活水平的提高都是具有重大意義的。但是如何才能很好的在水電站中應用電氣工程自動化系統，如何選擇合理并且合適的監控模式，都是需要積極去思考與實踐的。本文中所做的分析只是針對于目前水電站的現狀，所提出的建議也只是作為參考，只是以期為國家的水電事業提供一點綿薄之力。

[1]楊俊，趙歡歡.淺談水電站電氣工程自動化技術及其應用[J].科技創新與應用，2016，04：218.

[2]黃鑫.電氣自動化技術在水電站中的應用研究[J].機電信息，2013，18：95+97.

[3]張永亮.淺談水電站電氣工程自動化技術及其應用的研究[J].中國科技投資，2014（A12）：551.

[4]鄧飛.水電站自動化技術及其應用的研究[J].黑龍江水利科技，2014，05：166～168.

TV736

A

1004-7344（2016）11-0109-02

2016-3-25

張 華（1982-），男，湖北鄂州人，電氣工程師，本科，從事電氣工程工作。