水電站綜合自動化控制技術研究

陳飛

摘 要：文章對水電站綜合自動化控制范圍進行介紹，分析水電站中應用此技術表現出的優勢，并對此技術在水電站中應用的作用進行詳細分析和研究，以供參考。

關鍵詞：水電站;綜合自動化;控制技術

1、引言

在水電站相關科學技術不斷進步的同時，也將綜合自動化控制技術引入水電站中，通過無人值班或少人值守的管理方式大大減少工作人員工作量，實現水電站運維成本的降低。同時也通過此技術實現對水資源的充分利用，通過對水電站運行模式的優化來提升其運行效率，進而實現水電站運行經濟和社會效益的提升。

2、水電站綜合自動化控制范圍

綜合自動化控制技術在水電站中的應用主要體現在水電站水輪發電機組以及水工建筑物等方面，對于前者來說，通過此技術的應用可以實現對水輪發電機組的自動化控制，且主要的控制范圍包括發電機組的運行方式以及機組和輔助設備等。通過此技術的應用可以控制發電機組實現開關機、并列、發電以及調相之間的轉換等自動控制和操作，保證發電機組按照設定好的程序自動運行。同時也可以監控發電機組各組件的電量、溫度以及工作狀況，在機組運行中出現異常時可以自動啟動保護動作，確保機組的安全運行。而針對后者來說，也可以通過此技術來實現對水工建筑物的自動化控制，主要表現在監視和控制水電站閘門、攔污柵以及上下游的水位，保證水電站的安全和穩定運行。

3、水電站綜合自動化控制技術優勢

在我國電力系統運行過程中，最為重要的就是做好管理維護以及控制工作來確保電力系統的安全和可靠運行。而為了達到上述要求，在采取傳統的控制模式下，表現出維護工作難度和工作量較大以及工作效率較低的問題。而通過綜合自動化控制技術的應用，首先改進了設備運行方法，使得其控制系統更加容易被操作以及實現資源共享，通過自動化的檢測等工作來大大減輕工作人員的工作量。其次是通過此技術的應用減少了由于人工操作而導致的各種失誤和錯誤，實現了自動化運行準確性和可靠性的提升，同時也提升了水電站的工作效率。最后就是通過此技術的應用也可以實現資源共享并提升水電站的綜合管理效率，同時也可以通過資源共享來幫助值班人員掌握水電站運行情況，而且也掌握對突發情況的解決策略，便于值班人員查看和分析各種事件，做好水電站中各類設備的保護工作，確保其安全和穩定運行。此外，通過此技術的應用可以監控水電站的各項運行數據，結合對開關以及溫度等數據的收集和分析來對設備的開關等進行控制，實現開關的自動分合閘，有利于提升水電站運行的安全性和穩定性。

4、水電站綜合自動化控制技術的作用

將綜合自動化控制技術應用于水電站中主要是起到在無人或少人參與水電站生產過程中的操作、控制以及監視的同時，還可以確保水電站按照之前制定好的計劃以及設定好的程序自動且穩定安全運行。在目前水電站的現代化發展過程中，其自動化運行水平也直接反應其現代化水平，同時也是保證水電站可以經濟和安全運行的關鍵技術。

4.1提高工作可靠性

綜合自動化控制技術在水電站中的應用，不僅可以通過各種自動裝置的應用來開展及時和準確的檢測、記錄與報警等工作，及時發現機組運行中的異常狀態并預防事故的發生，減少事故造成的損失并提升機組運行的可靠性。而且還可以通過上述自動裝置的應用來操作和控制發電機組設備開停機以及并列等，在減少工作人員操作工作量的同時，也提升了操作運行的準確性，進而降低其運行中的故障概率。此外，一旦出現緊急事故，還可以通過自動操作來進行緊急處理，提升事故處理效率，保證系統的安全運行以及用戶的正常供電。

4.2提升系統運行的經濟性

通過綜合自動化控制技術的應用可以自動調度向電站分配的負荷并符合電站的具體運行條件要求，也就是滿足水電站運行具有高水頭的要求，對開機臺數進行合理選擇并保證機組處于較高的運行效率下，實現其運行經濟效益的提升。尤其是針對梯級水電站來說，保證其經濟運行的重要策略就是盡量減少棄水，實現對水資源的充分利用。同時為了滿足水電站的航運、灌溉以及防洪等其他功能要求，面臨復雜的經濟運行條件，也需要通過自動化控制技術來進行綜合控制并保證其實現經濟運行的任務。此外，針對水電站的調節功能，也可以通過此技術的應用來預報計算水庫來水，自動控制綜合水位、流量、系統負荷、機組參數等參量，實現運行經濟性的提升。

4.3保證電能質量

在電力系統中衡量電能質量的主要指標就是電壓和頻率，通常要求系統運行中的電壓不能超過額定值的5%，而頻率則不能超過額定值的0.2～0.5Hz。為了滿足上述要求，需要保證電力系統運行中的無功功率和有功功率的平衡，也就是要對發電機組的有功和無功功率進行迅速和準確的調節來保證上述電壓和頻率在規定范圍之內。但是在系統運行中出現各種事故時容易對電壓和頻率造成影響，且通過手動操作難以確保調節速度以及準確性，這就需要通過綜合自動化控制技術的應用來實現對電壓和頻率的快速和準確調節與控制，確保電能質量。

4.4提升工作效率和工作條件

水電站通常在比較偏遠的地區建設，當地的生活條件比較艱苦且交通通常不夠便利，而通過綜合自動化控制技術的應用，可以按照一定的程序自動完成各種工作，并且可以通過遠程計算機監控系統來監控機組的運行狀態，代替人工開展巡檢和記錄等工作，在減輕工作強度的同時也改善人員的工作環境，實現了運行管理水平的提升。此外，通過無人值班或少人值守的管理方式也實現了工作效率的提升，降低了機組運行成本。

5、結語

在目前人們的用電需求在不斷提升的同時也提高對供電質量的要求，因此針對水電站來說，也需要積極引入綜合自動化控制技術來改善員工工作環境、減輕人員工作強度，同時也提升水電站發電機組運行效率和經濟性，保證機組運行的安全與可靠性，提升供電質量，實現水電站運行經濟效益的提升。

參考文獻

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