提升水电厂自动化能力的技术创新

李春花

【摘要】随着智能电站的快速发展，水电站现场设备的自动化水平也在不断提升。保持电气自动化控制设备的稳定性对于水电厂正常运行具有重要的意义，我国目前在电气自动化控制方面的研究方向是正确的，但是在设备稳定性技术上还需要不断提升，保证国家用电单位和人们的正常生活不受影响。这就需要在电气设备的运行过程中加强对其的检查维修工作，完善相关的管理制度。本文基于所在阶梯电站中，针对近期为提升本厂自动化能力所作的一些技术创新进行简要叙述，为其它电站提供一种借鉴。

【关键词】提升水电厂自动化；能力技术；创新

引言

随着资源的枯竭和环境污染的加重，水利发电作为绿色清洁能源之一不断受到社会的重视，水电站在社会经济发展将占有重要作用。然而工业高速发展推动水电站逐渐往智能化发展，电站的智能化实际体现在设备的自动化水平高低，如何提升水电厂自动化能力是亟待解决的问题，本文从所在电站实际出发，简要叙述近期为提升水电厂自动化能力所做的几项技术创新，为其它相类似电站的技改项目提供参考。

1、辅助智能设备高效接入计算机监控系统方法探讨

随着智能水电站的发展，极大推动电站辅助设备向网络化、可通信方向发展，带有通信控制功能的电器产品已经成为国内外电器厂家研究与开发的重点。随着年限的增加，本电站早期使用的油、水、气、消防、通风等辅助设备逐渐达到运行年限，近年来对这些设备进行改造，改造后的设备在控制方面都满足智能化和带有网络通信功能，但由于通信接入计算机监控系统困难，仍采用传统硬接点方式，向监控系统传送有限故障告警信号，未能与计算机监控系统建立通信，实时采集运行参数和运行状态，未能充分利用监控系统强大的后台数据存储、处理能力实现在线监视，离线分析、故障诊断等高级应用。通信接入计算机监控系统困难对推进智能水电站的发展产生一定的障碍，有必要构建一套可靠、通用、高效的数据转换平台，实现将辅助智能设备高效接入计算机监控系统，提高自动化水平，为构建智能水电厂打下基础。基于辅助智能设备高效接入计算机监控系统的基本方法是硬件接口部分完成串行链路到TCP/IP以太网转换，软件部分实现规约转换，将TCP/IP上传输的串行数据帧转换成计算机监控系统要求的格式，实现高效接入。硬件接口转换采用在楼宇自动化、安防领域成熟应用的串口服务器实现，串口服务器把现有的RS232、RS485、CAN网等串行接口的数据转化成TCP/IP端口的数据，然后进行IP化的管理，IP化的数据存取，将传统的串行数据送上快速TCP/IP通道。采用此方案可简化布线复杂度，简化设备管理，且无需淘汰更换原有的设备，从而提高了现有设备的利用率，节约投资。

2、电气自动化设备稳定性的影响因素分析

2.1气候

大自然环境对设备的影响包括空气温度、适度、污染等，这种影响是慢性的，容易被技术检测人员忽视。如高温状态下设备自身的温度就会持续上升，给设备的结构带来损害，影响设备的性能，妨碍其正常的工作。在高湿环境中，设备会受到潮气的侵蚀，容易出现漏电、短路的情况。

2.2设备自身

水电厂周边的环境对设备会产生长期的影响，虽然水电厂在选择电气自动化控制设备的时候具有很强的针对性，但是长期处于潮湿的环境中，设备长期运行后会产生很多衍生问题。例如控制设备内部元件在运行的过程中会受到来自外界的冲击力和磨损，长时间的消耗会使得元件的承受能力下降，从而导致电气自动化控制设备的工作能力持续下降的现象发生。如果技术检测人员没有及时发现元件的性能遭到破坏，继续使用下去必然会导致其他设备也会随之出现各种各样的问题。电气自动化设备在能运行的过程中，自身会产生一定的电磁波，对关联的设备会产生严重的影响，如果技术人员没有针对这样的问题采取科学的规避措施，就会影响整个水电厂设备正常使用，造成更加严重的后果。

3、机组技术供水管总管排污方式技改

由于本电站所处位置江河污泥较多，该电站两台机组技术供水管总管共配置三台滤水器，滤水器的日常排污杂物将汇集到同一根排污管，早期设计是通过技术供水管引出小管道定期由运行人员开启阀门对排污总管进行冲洗污泥杂物排到集水井，但存在一定缺点，采用人工排污已不适合智能电站发展趋势，并且由于设计冲水管道比排污管小得多，其开启阀门进行冲洗时，水压和水量不够充足，难以保证排污管冲洗干净，如果长时间累积污泥可能导致管道堵塞，机组总冷却水水质下降严重的会影响机组正常运行，并且在机组定期检修时对排污管进行清洗将增加检修周期。通过现场的勘察，决定利用机组检修机会对排污方式进行技术改造，主要是由总冷却水引出新的冲洗管道，在管道中间安裝电动球阀，并设计电动球阀电源及控制回路，实现由PLC在规定时间内自动控制电动球阀对排污管道进行冲洗。机组技术供水管总管排污方式技改调试完成具有以下优点：减少运行的人员日常工作量；减少检修时清理排污管道污泥杂物时间和减少维护人员劳动强度，有助于缩短检修周期；提高全厂设备自动化和智能化水平，为推进“无人值班，少人值班”创造有利条件。水电厂自动化能力的提升，有助于提高水电站设备运行的安全性和稳定性，促进和保障机组及电网的安全稳定运行。针对目前运行的老水电厂可根据实际需要，对到达年限的设备进行技术改造及创新，提升整个水电厂的自动化水平，推进智能化水电站建设。

结束语：

水力资源作为一种清洁能源，加大对其的应用力度对我国的绿色健康发展具有着重要的意义。其在水力发电当中的应用可谓是解决我国极大的居民生活用电以及企业的生产用电问题。在水利发电站当中，电气设备的应用占据着一个非常重要的地位，加强对水利发电站当中的电气设备的维护检修工作对于促进我国水发电事业的发展有着积极的意义。

参考文献：

[1]冯慧阳.智能水电厂一体化管控技术的研究[D].东南大学，2015.

[2].中国水力发电工程学会自动化专委会2015年年会暨全国水电厂自动化技术学术交流会会议纪要[J].水电厂自动化，2015，3602：73-74.

[3].关于报送全国水电厂自动化技术信息网网站新闻信息的通知[J].水电厂自动化，2014，3502：14.