水电站综合自动化控制技术研究

陈飞

摘 要：文章对水电站综合自动化控制范围进行介绍，分析水电站中应用此技术表现出的优势，并对此技术在水电站中应用的作用进行详细分析和研究，以供参考。

关键词：水电站;综合自动化;控制技术

1、引言

在水电站相关科学技术不断进步的同时，也将综合自动化控制技术引入水电站中，通过无人值班或少人值守的管理方式大大减少工作人员工作量，实现水电站运维成本的降低。同时也通过此技术实现对水资源的充分利用，通过对水电站运行模式的优化来提升其运行效率，进而实现水电站运行经济和社会效益的提升。

2、水电站综合自动化控制范围

综合自动化控制技术在水电站中的应用主要体现在水电站水轮发电机组以及水工建筑物等方面，对于前者来说，通过此技术的应用可以实现对水轮发电机组的自动化控制，且主要的控制范围包括发电机组的运行方式以及机组和辅助设备等。通过此技术的应用可以控制发电机组实现开关机、并列、发电以及调相之间的转换等自动控制和操作，保证发电机组按照设定好的程序自动运行。同时也可以监控发电机组各组件的电量、温度以及工作状况，在机组运行中出现异常时可以自动启动保护动作，确保机组的安全运行。而针对后者来说，也可以通过此技术来实现对水工建筑物的自动化控制，主要表现在监视和控制水电站闸门、拦污栅以及上下游的水位，保证水电站的安全和稳定运行。

3、水电站综合自动化控制技术优势

在我国电力系统运行过程中，最为重要的就是做好管理维护以及控制工作来确保电力系统的安全和可靠运行。而为了达到上述要求，在采取传统的控制模式下，表现出维护工作难度和工作量较大以及工作效率较低的问题。而通过综合自动化控制技术的应用，首先改进了设备运行方法，使得其控制系统更加容易被操作以及实现资源共享，通过自动化的检测等工作来大大减轻工作人员的工作量。其次是通过此技术的应用减少了由于人工操作而导致的各种失误和错误，实现了自动化运行准确性和可靠性的提升，同时也提升了水电站的工作效率。最后就是通过此技术的应用也可以实现资源共享并提升水电站的综合管理效率，同时也可以通过资源共享来帮助值班人员掌握水电站运行情况，而且也掌握对突发情况的解决策略，便于值班人员查看和分析各种事件，做好水电站中各类设备的保护工作，确保其安全和稳定运行。此外，通过此技术的应用可以监控水电站的各项运行数据，结合对开关以及温度等数据的收集和分析来对设备的开关等进行控制，实现开关的自动分合闸，有利于提升水电站运行的安全性和稳定性。

4、水电站综合自动化控制技术的作用

将综合自动化控制技术应用于水电站中主要是起到在无人或少人参与水电站生产过程中的操作、控制以及监视的同时，还可以确保水电站按照之前制定好的计划以及设定好的程序自动且稳定安全运行。在目前水电站的现代化发展过程中，其自动化运行水平也直接反应其现代化水平，同时也是保证水电站可以经济和安全运行的关键技术。

4.1提高工作可靠性

综合自动化控制技术在水电站中的应用，不仅可以通过各种自动装置的应用来开展及时和准确的检测、记录与报警等工作，及时发现机组运行中的异常状态并预防事故的发生，减少事故造成的损失并提升机组运行的可靠性。而且还可以通过上述自动装置的应用来操作和控制发电机组设备开停机以及并列等，在减少工作人员操作工作量的同时，也提升了操作运行的准确性，进而降低其运行中的故障概率。此外，一旦出现紧急事故，还可以通过自动操作来进行紧急处理，提升事故处理效率，保证系统的安全运行以及用户的正常供电。

4.2提升系统运行的经济性

通过综合自动化控制技术的应用可以自动调度向电站分配的负荷并符合电站的具体运行条件要求，也就是满足水电站运行具有高水头的要求，对开机台数进行合理选择并保证机组处于较高的运行效率下，实现其运行经济效益的提升。尤其是针对梯级水电站来说，保证其经济运行的重要策略就是尽量减少弃水，实现对水资源的充分利用。同时为了满足水电站的航运、灌溉以及防洪等其他功能要求，面临复杂的经济运行条件，也需要通过自动化控制技术来进行综合控制并保证其实现经济运行的任务。此外，针对水电站的调节功能，也可以通过此技术的应用来预报计算水库来水，自动控制综合水位、流量、系统负荷、机组参数等参量，实现运行经济性的提升。

4.3保证电能质量

在电力系统中衡量电能质量的主要指标就是电压和频率，通常要求系统运行中的电压不能超过额定值的5%，而频率则不能超过额定值的0.2～0.5Hz。为了滿足上述要求，需要保证电力系统运行中的无功功率和有功功率的平衡，也就是要对发电机组的有功和无功功率进行迅速和准确的调节来保证上述电压和频率在规定范围之内。但是在系统运行中出现各种事故时容易对电压和频率造成影响，且通过手动操作难以确保调节速度以及准确性，这就需要通过综合自动化控制技术的应用来实现对电压和频率的快速和准确调节与控制，确保电能质量。

4.4提升工作效率和工作条件

水电站通常在比较偏远的地区建设，当地的生活条件比较艰苦且交通通常不够便利，而通过综合自动化控制技术的应用，可以按照一定的程序自动完成各种工作，并且可以通过远程计算机监控系统来监控机组的运行状态，代替人工开展巡检和记录等工作，在减轻工作强度的同时也改善人员的工作环境，实现了运行管理水平的提升。此外，通过无人值班或少人值守的管理方式也实现了工作效率的提升，降低了机组运行成本。

5、结语

在目前人们的用电需求在不断提升的同时也提高对供电质量的要求，因此针对水电站来说，也需要积极引入综合自动化控制技术来改善员工工作环境、减轻人员工作强度，同时也提升水电站发电机组运行效率和经济性，保证机组运行的安全与可靠性，提升供电质量，实现水电站运行经济效益的提升。

参考文献

[1] 彭子利. 水电站自动化监控系统的运行与维护方式分析[J]. 时代农机， 2019（7）.

[2] 邹家亮. 水电站自动化系统优化与应用[J]. 建筑工程技术与设计， 2017（8）.