水利发电的安全与经济运行

2016-07-12刘莺

大科技 2016年31期

刘莺

水利发电的安全与经济运行

刘莺

（信阳市鲇鱼山水库管理局河南省信阳市商城县 465350）

现阶段，我国水利发电工程虽然不断健全和发展，可是还有一定的问题存在，所以，当前水力发电工程的重要任务是实现水电站的高效和安全的运行。要想做到水利发电安全与经济运行，是需要工作人员长时间的不懈努力，也需要水利发电中所有人员共同参与，从而使水电站的潜能更好的发挥，使水能利用率得到提高，也使水电站运行实现集约化。本文我们从水利发电的运行现状及经济运行等进行分析。

水利发电；安全；经济运行；分析

中国的水力资源比较丰富，根据有关调查得知我国的水力资源蕴藏量达到了6.81亿kW以上，当中能够开发利用的约占3.88亿kW。目前我国已有水电站约为40028座，大概的总体容量为2486万kW。我国近年来广泛开展绿色环保事业，促进了水利发电工程的不断发展与健全。水电站有着投入较低，回报丰厚等优势，吸引大批投资者于水利发电的建设，随着电力网络的不断完善，许多水电站达到了并网运行，这给水利水电的安全高效运行提出了更高的标准与要求。

1 水利发电安全运行现状

1.1 水利水电的发展

随着社会和经济的快速发展，许多行业对水电的需求量都呈增长趋势，这给我国的水利发电运行带来更多的压力。为了能够达到用户的需求量，多数水电站都会加大输电量和发电量，但这种做法，使水电站的发电设备损耗增加了，还存有一定的安全隐患，因而在水利发电中一定要加强安全运行与管理上的工作。

1.2 水利发电设备的运行状态还不安全

现在我国许多水利发电站在运行当中，发电机的输出电压为0.41kV，而发电设备选择的是暗灯法与正步标法进行并网，设备在运行当中，通常只有发电机端口开关设有感应电继电器。一些水电站的投资人为了能让资金节省，设备多使用手动调整装备，线路电线采用的是10kV配电电线，在电路中存有较多负电荷，使电网在并网中不容易把握同期时间，造成电流的冲击太大，使运行机组与电网受到很强震荡，导致设备机组严重损耗。水力丰富时，水电站从并网转为脱网运行，容易出现沿线用电器烧毁。水力缺少时，电压会下降，假如低于额定电压，就容易出现跳闸。

1.3 当前的发电机组保护设置

我国许多水电站的装机容量都不超于1000W，采用的是低压水轮发电机组。通常依照简单的设置原则对机组保护装置进行配置，就比如发电机端口的空气开关等，而发电机组的保护多数依靠低压端电进行自我保护来做到低电压保护和机组过流保护。

1.4 管理手段靠后

目前，我国很多水利发电站设备不先进，而工作人员较多也不是水电专业的，不熟悉水电专业理论知识，对我国水电站设备经济运行和安全了解很少，使水电站的发展受到局限，也使新技术的发展未能很好的被运用。

2 水利发电经济运行的智能自动化

人工智能其实就是一门探讨运用计算机模拟方法以及执行人脑的一些智力方面的学科。人工智能是以知识为前提的，在水利发电经济运行上其主要包含在三个方面：①确定性规则知识：就如功率和单位流量等的计算；②确定性的事实知识：就比如：水库特征、水轮机的特征曲线、泄洪特征和电站引水设备的性能等；③不确定性的事实知识，就如电站年径流特征与曲线、水轮机的振动范围等等，由水库特征、电站引和泄洪、水电站下游水位流量之间的关系、水轮机特征曲线以及排水装置特征等等构成综合数据库，它也是产生式系统运用的关键数据结构。产生式规则是对问题空间的数学模型熟悉掌握后出现的方法空间。一般在工程中问题较繁杂，可是空间方法可以从多个角度，不同侧面对问题进行审视形成方法集。

要想对人类的智能活动模拟，就要处理好组合爆炸问题，也就是说于问题空间繁杂的组合中挑除不会同时产生的状况。另外，搜索策略影响着程序效率的高低，同时对相关参数是不是收敛于目标集也有影响，搜索策略属于人工智能系统的主要部分，它是运用知识控制、协调和表示系统的每个部分对问题进行求解，策略的作用受产生式系统约束，也就是在规则集中选择规则，同时对综合数据库作用，于初始状态上找寻一个达到条件的问题状态。

3 水电站的经济运行

水电站的经济运行主要表现于以下两方面：①有一定的出力，流量最小化也就是控制出力，为了使电网的供需均衡，当前的自动发电控制软件通常是依照网上需求量给电站提供一个总负荷，之后于电厂内对出力组合优化，使耗水量最小化；②有一定的流量，出力最大化也就是控制流量，我国多数水电站资源情况的特点具有：库容较小或无库容；流量随季节变化明显。

如何运用有限的流量做到多发电，同时让机组协联于稳定运行区域，确保组态效率最高，可以从以下做起：做到实时预报，参照预报对比实测结果，校正相关参数；依照电力系统的调度计划及实际水位等状况，确认水电站的日负荷计划，在运行当中进行水电站内负荷自动给定；于给定负荷下，进行工作机组组合和机组台数的最优化计算，依照准则选取工作机组的机组号和台数，达到机组间负荷的优化分配；依照水电站的负荷预测资料和日负荷计划，预先进行机组启动和停止的优化计算，使其照优化准则进行；对于调频水利发电站，在电站机组要转变运行工况时，比如启动或停止新的工作机组及增减负荷等，必须实时计算，找到转变水利发电站机组工况的最好控制规律，同时做到机组间随机负荷的实时调节和最优分配；若水利发电站进行调频运行或依照给定负荷运行时，可以实时的对负荷偏差进行检测，若系统要求的负荷值和水利发电站的出力出现偏差时，根据偏差值，进行调节和控制；具备手动与自动功能，一般情况下，实时控制系统依照优化结果，根据最优准则能够自动改变机组的运行情况，在特殊状况下，经过输出显示，给出依照优化准则改变机组运行工况的操作指令，操作人员依照指令手动操作；经过计算机屏幕显示最优运行方式、操作实况和操作调节指令及有关的技术数据等内容，方便水电站的运行和管理员的监控；通过数据库管理功能来对水利发电站的技术指标和运行参数以及二次数据等进行储存，同时能根据要求生成表格；经过历史数据智能学习，做到自动寻找最佳流量和最佳水头，做到水资源实时、长期的优化；可以做到机组协联运行在稳定区域，确保机组高效和稳定的运行。

4 确保水利发电的安全运行

首先，一定要树立安全生产观念，确保水电站安全运行，促进水电发展有更好的经济效益，企业要想做到现代化管理，就要及时更新生产设备，使生产各个环节能够顺利进行，从而提升企业的经济效益。再而要想提升水电站的经济效益，必须积极应用现代化安全生产技术，使生产设备安全工作有保障，让生产活动顺畅的进行，水电站要构建健全的设备管理工作，定时检修水电站的设备，记录好机组安装的技术参数，对设备运行问题做好记录，并注明故障原因及处理方法等，从而实现水利水电安全与经济运行，促进水电站的发展。而后要健全水电站安全监督工作，由管理人员不定期进行巡视抽查，切实做好水电生产设备运行。最后做好水利水电安全机组过电保护，在设备机组上加转DY-34型号的电压继电器，此装置投入少且安装方便，把这种电压继电器的两个闭接点依照要求进行连接，再把其与空气开关的扣器线圈连接，当电压正常，则空气开关处于合闸状态，若电压负荷超于既定值，空气开关就会跳闸，能够有效的保护设备机组电压，做到水利发电运行安全，达到一定经济效益。