浅谈小型水电站自动化系统改造

王晓瑜

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

0 引言

在小型水电站建设过程中需考虑通过信息技术、网络技术、计算机技术、控制技术等来建立自动化系统，这样可以有效提升小型水电站在实际运行中的效率，符合小型水电站的自动化、现代化发展需求。该文对小型水电站自动化系统所具备的功能及作用进行分析，探讨其应用价值，并以提升小型水电站设备的运行水平为目的，提出了自动化系统改造措施，达到对小型水电站中自动化系统进行优化设计的目标，满足水电站的运行需求。

1 小型水电站自动化系统所具备的作用分析

1.1 提升小型水电站运行标准化

在以往的小型水电站运行过程中，通常是通过人工控制的方式来进行管理，虽然其可以满足水电站日常运行的需求，但是由于人为因素的影响可能存在疏漏，而这也增加了小型水电站运行状态失常事故的发生概率，进而影响小型水电站中的设备在实际运行过程中的应用。而自动化系统可以在信息技术、控制技术、网络技术的支持下，对小型水电站的运行情况进行控制，使水电站各项设备可以在程序指令的控制下稳定的运行，防止由于人为操作失误导致问题发生，这样可以有效地减少水电站运行故障的发生概率，提升其整体的运行质量。

1.2 提升小型水电站运行安全性

根据现今小型水电站中自动化系统的应用情况来看，其可以提升设备运行的安全性，满足水电站多样化的运行要求。自动化系统在应用中可以通过监测设备、传输设备对水电站运行的各项信息进行快速地检测、记录及传递，并对水电站的实际运行情况进行预警，从而及时地对小型水电站中故障部分进行定位，避免因故障问题给水电站带来严重的安全隐患。自动化系统还可以对水电站运行状况进行实时动态监控，及时反馈水电站的运行状态，为水电站的安全运行提供可靠保障。

1.3 提升小型水电站运行效率

小型水电站中的自动化系统可以提升其运行效率，有效地改进人工操作中存在的不足。小型水电站在运行中体现出了较强的专业化特征，可以利用信息技术、计算机技术等自动化技术对水电站进行智能化控制，从而避免小型水电站在运行过程中出现错误，降低其故障的发生概率。小型水电站在发展的过程中会受到用电环境的影响，因此对其运行也提出了越来越多的要求，而自动化系统可以满足不同的需求，并体现出水电站的现代化发展水平，为水电站运行效率及质量的提升提供良好的技术支持。

2 小型水电站自动化系统改造的分析

2.1 计算机监控系统

监控系统是小型水电站自动化系统的核心，计算机监控系统可以根据水电站的实际情况，对辅助功能进行优化及改造，可以使计算机监控系统在实际应用的过程中发挥更好的控制功能。但是需要根据实际情况对水电站的计算机监控系统进行选择，一般情况下新建的水电站主要是以全自动化的计算机监控系统为主，但是在对相对老旧水电站进行改造的过程中，通常需要使计算机和常规控制设备相结合，进而实现水电站的计算机监控功能。计算机监控系统主要包括遥测、遥控、通信以及遥调4个功能，常用于语音、可视化以及视像等设备。

2.2 消防监控系统

消防监控系统主要是对水电站进行火情监测，常设置在水电站的主厂房、副厂房以及主变区等重要部位。消防监控系统通常采用火情探测器，当有火情出现时，探测器就会发出一种信号，该信号经过一定的处理，进而产生相应的报警信号，并将处理的信息通过串行通信接口与水电站的计算机监视系统进行通信，确定火灾的具体位置及火灾处理措施，这种异步通信的方式对于火情的及时发现和解决有一定的积极作用。总之，水电站消防监控系统不仅具有一定的监控作用，同时在一定程度上实现了对水电站的通风以及灭火系统的控制。

2.3 基础自动化元件及自动装置

自动装置能够独立指挥水电站的相应设备进行自动控制以及自动调节，自动装置是独立于计算机监控系统的装置，就水电站综合自动化系统而言，要想从根本上提高经济效益，就要保证水电站自动控制装置具有快速性、安全性、稳定性以及可靠性，并要与计算机监控系统进行合理配套。基础自动化主要是对水电站主设备和辅助设备的运行情况进行监视，对水电站机组以及辅助设备的自动化控制系统有保护功能。

2.4 水文自动测报系统

在以往小型水电站运行的过程中，其主要是通过人工定期检查的方式对水位进行预测，但这一过程会消耗大量的人力、物力，并且无法对水电站的情况进行及时地掌握。而自动化系统中的水文自动测报系统可以自动地对水电站进行水利检测，主要是对水电站的各项水利信息进行实时动态监控，象水情、汛情等。并且水文自动测报系统的实时监控功能还可以及时地对水利信息进行收集、处理、预报。在小型水电站自动化系统改造的过程中，需要根据实际情况选择适当的通信方式，目前水电站中常用的是超短波通信、短波通信以及卫星通信方式。

2.5 保护系统

自动化系统中的保护系统主要是对小型水电站的发电机进行保护，防止由于发电设备故障而产生安全事故问题。为了完善保护系统的功能，需要对其进行升级改造。目前在小型水电站中可以应用DSA保护监控系统来对水电站中的发电设备进行保护，其可以使系统的间隔层及站控层对水电站中的各项现场设备进行有效地控制，并与自动化系统进行关联，及时地将水电站现场设备的信息进行反馈及处理，并且DSA保护监控系统还具有良好的抗电磁、抗干扰性能，因此具有较强的适用性。将DSA保护监控系统应用于自动化系统中，可以达到远程监控的效果，使保护系统可以精准的对水电站的运行状态进行监控，这样在水电站出现故障问题时，保护系统可以及时地进行预警及处理，避免水电站设备受到损坏。

3 结语

自动化系统已经普遍应用于小型水电站中，因此需要对自动化系统进行科学合理的设计及优化，以此来对水电站进行现代化、科技化的管理。该文根据小型水电站运行特点提出了相应的自动化系统改造措施，并针对小型水电站的实际运行情况及运行需求，来对自动化系统改造措施进行应用及调整，使自动化系统在实际的应用过程中可以为小型水电站的运行提供保障。