電氣自動化技術在水利水電工程中的運用研究

肖亞俊

摘要：電氣自動化技術在水利水電工程中的應用是目前的必然發展趨勢，文章在對電氣自動化進行介紹之后，分析此技術在此類工程應用中表現出的作用，提出了利用電氣自動化技術推動水利水電工程快速發展的策略，以供參考。

關鍵詞：電氣自動化技術;水利水電工程;運用

1引言

水利水電工程作為關系到民生的重大基礎設施工程類型，在我國的社會發展中主要起到發電、防洪、優化水資源利用以及改善生態環境、推動水流域地區協調發展等重要作用。而且此類工程的建設和應用可以大大節省傳統燃煤發電廠的燃煤消耗，具有節能環保的優點。因此，近年來我國加大了水利水電行業的投入和建設力度，尤其在今年兩會中也提出了重點發展水利工程等重大工程的策略，推動了水利水電行業的發展。在此行業的發展中，如果通過電氣自動化技術等先進技術的應用來促進水利水電工程發展，也成為目前本行業人員的研究重點。

2電氣自動化簡述

電氣自動化技術是一種將電氣工程和自動規劃技術融為一體的綜合性技術，比如目前比較先進且應用比較廣泛的電機技術、機電一體化技術以及信息技術等。以目前水利水電工程中比較常用的、由PLC和微機繼電保護裝置等組成的電氣自動化系統為例，主要是將不同的智能裝置和控制站由現場總線進行連接，然后結合分層順序進行綜合性電氣自動化系統的構建。此系統中分為的三個層次主要是現地單元層、主控單元層以及管理單元層，而且這三個單元層之間是通過TCP/IP協議的以太網進行連接的，所用的傳輸介質為光纖。在具體的分層分布結構設置時需要結合工程實際情況來確定，表現出較強的靈活性以及人機接口能力，便于對系統進行掌控和操作，以及進行設計和調試。

3水利水電工程中電氣自動化技術作用

3.1模擬控制作用

在此工程中通過電氣自動化技術的應用，在發揮其控制模擬功能時，主要是利用各類傳感器設備來收集工程運行系統中的各種運行數據信息，在連續監控管理此運行系統的同時，實現對此工程和電氣系統的一體化管理。通過此功能的發揮，可以幫助工作人員在分析顯示屏幕上的數據和圖像內容的基礎上對其中的風險或者潛在危險事故進行模擬評估和判斷，結合判斷的風險發出相應的警報，提醒工作人員及時處理。

3.2遠程監控作用

由于此類工程具有較大的規模和較大的運維管理難度，這就可以通過電氣自動化技術的應用對不同區域中的電氣系統進行連接，然后基于統一的計算機終端系統實現對目標的遠程監控。以此來幫助工作人員隨時隨地查看終端設備運行狀況，及時發現設備運行中的異常并進行解決，重點解決運管人員配置不足以及時間和空間受限等問題。

3.3中央控制作用

在此工程中通過電氣自動化技術的應用可以在中央控制系統中集成各種模塊，通過此系統來集中管控不同模塊。而且在近年來此技術的持續應用中，也逐漸積累了此種中央控制和集成方面的經驗以及系統運行維護中的數據。

3.4優化調度作用

在目前此類工程規模不斷擴大以及各類運行數據不斷增多的發展趨勢下，也對此工程運營的可靠性、安全性與效率等提出了更高的要求。因此可以通過電氣自動化技術的應用來起到電力優化調度的作用。具體地說，通過此技術的應用可以從生產、經濟、安全、時效以及系統性等方面來綜合考量電氣系統的實際生產和運營情況，進而制定最佳運行方案，實現此類工程生產運營成本的降低以及運營經濟效益的提升。

4如何利用電氣自動化技術促進水利水電工程發展策略

4.1可編程邏輯控制系統

此系統就是由PLC及其終端等設備組成的自動化控制系統，在此系統中的PLC中含有微處理系統，可以通過提前設置指令和程序的方式進行預算和控制，結合對生產信息與數據的計算來下達相應的操作指令，實現對系統裝置的自動化控制。通過此技術的應用和研究也在不斷延伸原有控制模塊的功能，在實現邏輯控制功能的同時，還表現出具有時序控制、模擬控制以及多機通信功能等。尤其是在目前5G技術快速發展和廣泛應用的同時，此系統在水利水電工程中的應用更是表現出具有更大的模塊容量以及時效性等優點。

4.2集散控制系統

此系統也屬于新型的儀表控制系統，在設計此系統中依據了功能多元化和顯示操作集中化的原則來設計的，在應用中不僅可以實現不同電氣自動化系統模塊的獨立運行，而且也可以實現對系統的綜合管控。通過此系統在水利水電工程中的應用，通過智能化系統來設計I/O模件，并且使用隔離裝置來隔離不同模塊，實現不同模塊之間數字信號干擾的降低，提升了工模和差模抑制比。此外，還可以在此系統中應用5G技術來提升通信效率，實現系統擴展性的提升，進而可以發揮水利水電工程運營中的故障隱患預警、分析和處理作用。

4.3現場總線控制系統

在水利水電工程中可以通過此系統的應用及時采集生產系統運行信息，來保證生產系統的安全與可靠運行，同時也發揮聯動操作強的優勢，提升運行效率并降低運行成本。在此系統中所應用的操作軟件在不斷升級的同時也可以全面和準確監控生產系統中的各個環節，針對其中的異常作出故障預警和分析，還可以在此信息基礎上開展對生產趨勢的評估。不僅如此，通過此系統的應用可以及時更新現場數據并隨時追溯和查閱系統運行歷史路徑和信息數據，實現對系統中各類設備故障的處理以及對運行數據的對比分析，將分析對比數據作為制定管理決策的準確與可靠依據。

5結語

在目前的社會和科技發展趨勢下，將電氣自動化技術應用于水利水電工程中，不僅可以推進電氣通信裝置向無線化轉變，而且更加緊密融合云計算技術等，通過云計算超級計算模型的應用，實現水利水電企業與下游用戶之間的緊密聯系，同時也發揮電氣自動化技術的控制模擬、遠程監控、中央控制以及優化調度等作用，在提升此工程運營工作效率和生產質量的同時，為水利水電行業謀取更大的利潤和更好地發展。

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