电气自动化在水利水电工程中的应用

彭亚鑫

【摘  要】水利水电工程是我国一项基础工程，随着我国对水利水电的高度关注，其建设已经步入了新的阶段，在科学技术不断发展的情况下，电气自动化的应用十分重要。本文就对电气自动化在水利水电工程中的应用措施进行深入探讨。

【关键词】电气;自动化;水利水电;工程;应用

科学技术的不断发展，使得水利水电工程能够更多的应用先进设备和技术，这不仅有效提升了人员工作效率，还给水利水电工程带来了显著的经济效益，在此背景下，电气自动化技术作为一项系统性技术在水利水电工程中得到了非常广泛应用，不仅使得水利水电工程有效解决了部分区域的用水困难，还充分解决了洪涝等灾害问题，确保了人民群众生产生活，维持了我国经济、社会的稳定发展。

1、电气自动化技术综述

1.1电气自动化技术的特点

电气自动化技术是一种将计算机网络科学和电子科学技术等多种学科进行综合发展的技术，其发展的最终目的就是使工程得以实现自动化运行，降低劳动成本，从而有效降低人力资源浪费。目前，电气自动化技术在各行各业中已经得到了广泛而深刻的应用，日常生活已经离不开电气自动化技术，例如在城市公共交通产业、自动扶梯包括企业流程化自动生产等方面都有自动化技术的身影。而在水电工程领域，更是由于电气自动化技术的效率高、更便捷、易发展性等特征而得到了充分且广泛的使用。电气自动化技术是我国科学技术和生产能力充分发展的产物，起着进一步推动生产力，推动科学发展，促进经济高质高效进步的作用，并且，电气自动化技术将会赋予产品新的附加价值。

1.2水电工程电气自动化系统的组成

随着科技的不断发展，计算机技术及网络技术被应用到更加广泛的领域。在水利水电工程中配合使用计算机技术和电气自动化技术可以以先进的无人值班、智能网络监控淘汰掉传统的人力操控、人工监视。在电气自动化技术中综合应用可进行程序编程的控制器、应用于微型计算机上的继电保护装置以及专用智能测控装置等计算机网络技术可以实现水利水电工程的电气自动化应用。在水利水电工程中，组成电气自动化技术的是基带局域网技术、现场总线、差异化连接控制站装置和智能化装备等，将这些组件以一定规则进行分层排列组合顺序进行立体架构，就可以完成具有综合功能完整的可分工监控电气自动化系统。这种电气自动化系统具有良好的开放性，因而其在功能扩展方面有突出的优势，对监控系统进行监视的可靠程度也可以依靠各组件间分层结构的功能差异性保证，这样的电气自动化系统在可分散程度和可转变程度上都有一定的优势。此外电气自动化系统所采用的冗余配置法进行装备的配置，有利于加强系统的可靠程度;其维护技术具有先进性、易拓展升级性、易保证水电工程运行检测的顺利性和可控制高保护技术等特征。其中，人机接口能力较为便捷，掌握控制也比较方便，因此，其在进行系统设计、调试以及实际操作中优势明显。

2、电气自动化在水利水电工程中的应用优势

2.1推动工程自动化操作

信息技术的深入发展给电气自动化控制提供了良好氛围，具有更大的应用作用。探其根本为，其能够实现项目动态检测与分层管理。当对其他设备运行状况进行控制时，若是其检测到异常状况，会立刻发出警报，并且要求相关工作人员应用有效措施进行应对。实现自动化动作模式是为了让水利水电工程更加顺利的开展，以保证其经济效益最大化。另外，其还能有效减小投资成本，保证运营企业健康稳定发展。

2.2提升工程质量与效率

电气自动化在水利水电工程中应用，有助于提高水利水电工程的可靠性与安全性，此外还降低了系统操作人员的工作压力，提升工作水平与效率，有效确保水利水电管理单位的工作效率，实现企业经济最大化，繁杂且枯燥的工作环境通过电气自动化技术的应用得到了明显改善，随着新兴监控技术的使用，实现了动态检测故障且自动处理的目的，能够有效预防水利水电工程故障发生，减少工作人员的工作量，减小工程劳动力投入，给企业发展带来巨大的经济效益，确保水利水电工程常规运作。

2.3有助于实现环保理念

在以往操作中，主要基于人工操作为中心，获得的信息可能会同实际状况有所不同，进而致使水资源大量耗费，但应用电气自动化技术之后，此类事件发生率明显降低。电气自动化实际上就是通过计算机来对应用水的量进行控制，在具体操作中只需要工作人员在旁监督即可，如此能够不断提高常规工作质量，还能有效优化与创新监控系统，并及时收集信息找出水利水电工程运行中的具体问题。收集数据的主要目的就是分析水利水电实际运行状况，寻找潜藏的问题并快速的应用有效措施将其优化掉，此外还能在系统出现问题之后，利用最少的时间将其处理掉。

3、电气自动化在水利工程中的应用

3.1对发电机组运行进行有效控制

在水利水电工程中合理应用电气自动化，能够实现对能源系统的设备智能化管理，提高工作效率，降低人工压力。在该种状况下，其能够依托自动化系统来处理一些工作。另外，自动化系统能够选取恰当的工作情况，结合具体的发电状况与工作状况，以保证电生产效益提高在一个较小的能耗内满足。若是有需要可以将一些不必要的设备关掉，保持资源应用效率最大化，减少没用的工作环节。對于有问题的设备，相关人员需要及时将其替换掉，同时启动备用设备，这是确保水利水电工程健康稳定发展的关键点。

3.2完善照明系统，提高节能技术

完善照明系统，从而达到节能目的对水利水电工程的电气节能有重大的影响。照明系统通过充分利用太阳能，从而有效减少水利工作中的能量损失。第一，必须重视太阳光的利用，很好的结合电力照明设备，减少能量损失。第二，不同环境选择不同设备光源。例如，若在室内环境中，可利用荧光灯;车间环境可利用高频无电极荧光灯;技术车间可采用高压纳灯等等。注意实际照明系统设计过程中，考虑视觉环境和照明效果应该排在水利工程实际性能之后。

3.3设备选型及自动化设计

科技的不断进步下，水利水电工程自动化的应用程度不断提升，其中包含的尖端智能科技因子也越来越多，进而使得其所需的自动化元件也越来越多，其在水利水电工程中所带来的作用也就更加的明显和重要。当前，发电机自动化应用还存在着不足，例如元件灵敏度不强、稳固性不足以及准确度不够高等，因此在一定程度上影响着水利水电工程的自动控制的安全。这些制约条件使得相关人员必须对设备进行选型和自动化设计。例如中低水头电站中现在已经广泛的应用了轴流转浆式水轮机。该水轮机的涡轮叶片为导叶协联行动模式，应用此水轮发电机之后，中低水投电站的经济效益得到了极大的提升与增强。汽轮机发电机组制造商有不同的导叶开度和相关曲线的叶片角度，由于涡轮头和下游水位变化，对工厂的实际操作存在较大的限制，实际操作中，水轮机的运行参数与厂商提供的的本身理论参数有着很大的差异，由此导致工作中存在着一些不足，工作效率无法得到更进一步的提升。由此，在实际操作中，技术人员根据电站的实际情况调整了运行相关参数，使其能够在不同的头和上下游水位、手动合作相关导叶，由此进一步优化了联营曲线，在输入了PLC之后，整个发点水轮机的工作效率得到了极大的提升。

4、结束语

电气工程建设质量，对我国社会方面的建设和发展带来一定影响，社会经济的发展，能够对电气系统的稳定运行提供经济支撑。电气自动化系统在水利水电工程中的广泛应用，促使水利供电企业供电更加安全可靠，节省了大量的人工劳动力，实现了对电力系统的智能化控制，减少供电故障对水利水电工程带来的经济损失。在对其进行具体应用过程中，技术人员结合相关规定，对其进行科学管理，促使其优势得到充分发挥。

参考文献：

[1]赵斌.电气自动化技术在水利工程中的应用[J].中外企业家，2016（32）：120.

（作者单位：贵州桐梓河水电开发有限责任公司）