水电站电气工程自动化技术及其应用研究

张华

（长江三峡技术经济发展有限公司 北京市 100038）

水电站电气工程自动化技术及其应用研究

张华

（长江三峡技术经济发展有限公司 北京市 100038）

自动化技术在水能发电中的应用又是必不可少的，它可以降低水电站运营成本，提高运行效率，也减轻了水电工作人员的负担。本文就将通过对自动化技术以及可选择的监控模式这两方面进行探讨，研究水电站电气工程自动化技术及其应用。

水电站；电气工程；自动化技术

我国是一个水资源丰富的国家，在世界上我国利用水能发电的年发电量，居于世界发电总量的首位。而近些年来我国科学技术的显著提高，电气自动化技术在我国水电站中的运用也是越来越广泛。水电站电气工程自动化技术，它包括对水能发电的工作情况的控制、监视、报警，以及水轮发电机组自动化运行等几个方面。但以我国目前水电站的现状来看，其实还并未实现真正的自动化管理，仍然还是多数以人工操作代替，因此，下面我们就来对水电站电气工程自动化技术及其应用进行研究，以期更好地实现水电站电气工程自动化。

1 水电站中运用电气工程自动化的内容

1.1 帮助实现辅助设备的控制

为了保障水电站的运行安全、可靠，需要一系列的辅助设备来帮助完成，而电气工程自动化系统，就可以很好的来帮助实现对这些辅助设备的控制，让它们都实现自动化。同时也可以对它们进行监控与保护，当自动辅助系统出现问题时，及时的进行保护措施，并且发出报警信号，以确保水电站的安全运行。电气工程自动化系统还可以对水位以及水电站的闸门等进行监测，在很大程度上减轻水电工作人员的工作压力，提高了他们的工作效率[1]。

1.2 对发电机进行监测

在水电站中，发电机可谓是核心的所在，没有它的话水电站不可称之为水电站。因此，对于它的保护是十分重要的事情。在实现自动化以前，水电站的工作人员每天都要对发电机自身的温度，还有它内部的定子、转子的电流量等进行观察，并且做数据记录，以确保它的正常运行。而利用电气工程自动化系统，可以对发电机进行实时的监测与监控，而且能够进行真实、实时的记录，在很大程度上为水电站的工作人员节省了工作时间，提高了工作效率。

1.3 自动控制水轮机

通过电气工程自动化系统来实现水电站的水轮机自动控制，可以实现水轮机的自动关闭，并且能够提升水轮机的自动化水平，达到发电功率与相位调制的自动转发。还可以帮助水电站根据电厂的发电需求进行最佳配比，增加经济效益，最终实现经济效益最大化，并且促进我国水电事业的飞速发展。

2 在水电站中运用电气工程自动化的模式选择

2.1 远程监控

远程监控其实是一种比较普遍的监控模式，大的国家机密的部队的应用，小的我们平常QQ、电脑、手机上的远程操作等等，只要一根线路的连接，就可以操作远在千里之外的东西。这种实时并且及时的监控模式，使用起来比较方便，也不需要大量的电缆来作为基础材料，就能随时控制整个系统的正常运行，因此大部分的我国水电站都采用这种远程监控的模式，作为水电站自动化后的人工辅助管理[3]。

2.2 现场总线监控模式

对于这种模式来说，它是依赖于现场的局域网以及总线来进行对于水电站整体系统的监控的。在现场总线监控模式里，它的每一个部件都是互不关联的，这就在一定程度上避免了，一个部件发生故障而牵连到其他部件的情况的产生。在很大程度上增加了这种模式下，水电站系统的稳定程度。现场总线监控模式还能够充分分析水电站的情况，进行有针对性的处理，防止不必要的损失。

2.3 集中监控模式

集中监控模式所需要的配置成本比较低，其所采用的基本材料是硬接线，因而设计十分简单。但是它的处理模式是把整个系统的各个区域都集中到一起来进行处理，这就在在很大程度上增加了处理器的负担。而且就算是水电站中的辅助设备，集中监控模式也会把它们纳入监控范围，对象越多，也就导致所需的电缆越长，间接影响了水电站系统的稳定性。

3 水电站电气工程自动化技术的应用

在水电站中运用电气工程自动化的最终目的，是要实现水电站在生产过程中，在少人甚至无人的情况下也能自动的正常运行，并且能够按照预定的计划完成生产。水电站中电气工程自动化的应用程度，代表着水电站现代化水平的标志，同时也是水电站实行经济运行的不可或缺的条件。下面，就来详细介绍一下水电站中电气工程自动化技术的应用：

3.1 提高水电站工作的稳定性

电气工程自动化系统可以在水电站的管理工作中帮忙对系统进行数据监控，确保水电站工作的安全性、稳定性，同时也可以防止事故的发生。对于人民的生活质量的提高以及国家的经济发展而言，水电站运行的稳定性对于此都是具有很大的帮助的。电气工程自动化系统及时的切换控制系统，以减少发生事故所带来的损失，保障设备的正常运行。总的来说，电气工程自动化系统不仅可以帮助水电站进行日常管理工作，还能帮助水电站增加经济效益，提高水电站工作的稳定性。可谓是一举三得的好事。

3.2 保证水电站的电能质量

现如今，国家为了保证水电站的输出功率，确保电能的质量，就要保障水电站输出的电压跟电流都是稳定的。然而想要达到这样的标准，仅仅只靠人工的操作是难以办到的，人类的判断准确度与操作速度往往都比不上机器的，还可能在一定程度上影响电流、电压的稳定性[2]。因此，要想达到前文的标准，最好的方法就是使用电气工程自动化技术，它可以完全改变人工控制的局限性，在达到标准的同时，还可以提高处理事故的效能，最终保障水电站的电能质量。

3.3 提升水电站的劳动生产率

随着我国社会进程的加快，时间一步步向前，对于机械自动化的要求也只会越来越高。现在我国的水电站出于发展的考虑，一般都选择位置比较偏远的山区建站，这在保障了一定发展的同时，却给物资的运输带来了困难。偏远山区地形相对不好，造成物资运输的困难，也就相应的导致工作人员的工作条件比较差，最终会对人员的管理造成麻烦。而实现自动化生产以后，所有以前由人工操作的系统都能够自动运行，并且有辅助设备进行监控，这样就能够极大地减少对于水电站的人力、物力、财力的投入，在减轻了国家负担的同时，也解放了劳动力还提升了生产效益。

4 结束语

水电站作为我国主要并且是重要的供电系统，它的全面自动化是势在必行的，只有这样才能在根本上提高水电站的工作效率，提升水电站的经济效益。这对于我国的发展以及人民生活水平的提高都是具有重大意义的。但是如何才能很好的在水电站中应用电气工程自动化系统，如何选择合理并且合适的监控模式，都是需要积极去思考与实践的。本文中所做的分析只是针对于目前水电站的现状，所提出的建议也只是作为参考，只是以期为国家的水电事业提供一点绵薄之力。

[1]杨俊，赵欢欢.浅谈水电站电气工程自动化技术及其应用[J].科技创新与应用，2016，04：218.

[2]黄鑫.电气自动化技术在水电站中的应用研究[J].机电信息，2013，18：95+97.

[3]张永亮.浅谈水电站电气工程自动化技术及其应用的研究[J].中国科技投资，2014（A12）：551.

[4]邓飞.水电站自动化技术及其应用的研究[J].黑龙江水利科技，2014，05：166～168.

TV736

A

1004-7344（2016）11-0109-02

2016-3-25

张 华（1982-），男，湖北鄂州人，电气工程师，本科，从事电气工程工作。