浅析自动化技术在水利水电工程中的应用

时朝博

摘要：在现代社会经济高速增长，用电需求不断攀升，生态环境面临严峻挑战的背景下，水电作为一种清洁的可再生能源，其重要性愈发凸显，大力发展水利水电工程，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系势在必行。自动化技术在水利水电工程中的有效应用，不仅可以提升人员工作效率进而降低运行成本，还能适时调控机组，从而带来显著的经济效益。基于此，作者对自动化技术在水利水电工程中的应用进行了分析论述。

关键词：自动化技术;水利水电工程;应用

水利水电工程作为一项基础性工程，是我国经济建设的一个重要组成部分。该工程关系国计民生，它的大力发展，不仅可以提高本地的经济效益，而且可以产生一定的社会效益，所以需要保证水利水电工程的稳定高效运行。随着科学不断进步，自动化技术得到深入发展，相关技术与水利水电工程的结合应用，使得水利水电工程实现了智能化高效管控，提高了工程的工作效率和安全性。因此，在水利水電工程中完善自动化技术应用有重大意义。

1 自动化技术的作用

1.1 提高工作效率

自动化技术在水利水电工程中的应用，不仅可以保证工程运行更加稳定、可靠，还能提高工作效率。自动化技术可以实现对工程的每个关键要点实时监控，在监控过程中故障警报装置及时发出警告信号，技术人员可直接到故障点维修，快速解决问题，省去大量无谓排查工作，工作效率明显提升。同时配合内网技术等实现大数据分析，对可能存在的运行隐患及时自动化调整，提高了技术人员的工作效率。

1.2 提升工程效益

过去通过人工操作的系统中，通常会有由于信息的不匹配或是技术的限制，而造成不必要的水资源浪费问题[1]。自动化技术通过配套电脑体系实现对工程高效、实时的管控从而有效避免水资源的浪费，提升工程效益。

通过对工程运行的实时监控监测收集有效数据，数据不仅可以显示工程运行中存在的潜在问题，还可以帮助技术人员对发电站组进行适当的调整，保证水轮发电机组可以以更好的状态运转，从而达到效益最大化。自动化技术降低了操作人员的工作量，减少了人力方面投入，同时改变以前较为复杂的人工作业环境，有效预防各种安全故障，大大提高了工程运行的安全保障，明显提升工程效益。

2 自动化技术的应用

2.1 智能管控水轮发电机组及关键设备运行状态

自动化技术不仅可以实现自动开关机，还可以智能控制发电转调相和调相转发点，保证水轮发电机组在无人工操作的情况下正常运行。自动化技术立足实际环境和具体发电情况，通过切换启用发电设备，将系统负荷合理分配，使得发电机组在最经济的条件下运行，既能控制成本，又能发挥机组潜能，保证运行在最经济、最合理区间。

通过自动化技术，可以有效监测发电机组定子和电子的状态，不仅能实时监测发电机组的铁芯和定子绕组的温度，还可以对系统中的电路安全状况提供保障。此外，对发电机组润滑度与制冷系统的监督，对机组变速系统的监督，当这其中之一出现故障，电气自动化会果断智能的采取措施，同时向检测人员发送警讯与紧急呼叫。[2]

2.2 自动准同期并网

小型水电工程大多采用手动并网方式，并网质量不高，耗时较长，水能损失较大。自动并网这项自动化技术是利用微机自动准同期装置自动增减机组转速或增减发电机励磁，使待并侧与系统侧同步。当捕获到最佳同期点时，提前一定的导前时间发出合闸命令，使并网断路器在合闸瞬间两端的电源正好处于或接近于同期点。自动准同期并网精确度高，导前时间可以精确设定，自动捕捉最佳同期点，合闸可靠性好，最大限度上减少了操作人员的工作量，避免了人为操作引起的事故，缩短了并网时间，减少了水量损失。[3]

2.3 设备运行的监控与保护

变压器、母线、开关柜、输电线路等主要电气设备通过实时监测设备获得相关参数，当出现故障参数或运行状态不佳时，自动化技术能快速作用从而实现自动调节，缩短系统恢复时间。空压机、水泵、油泵等机组外辅助设备可以根据气压、水位、油压等参数控制油泵等设备的运行状态，发生故障时及时投入备用设备。

2.4 自动化设备选用

自动化技术在水利水电工程中的合理高效应用与自动化设备的选用有直接关系，这就需要根据水利水电工程特性提前规划、提前论证、提前设计。要重点考察自动化元器件的型号、性能及与工程的适用性与匹配性，重点强调实用功能，并做好余量规划。要特别注意避免因自动化元器件选型不当造成的灵敏性、稳定性达不到技术要求，导致自动化设备无法达到正常工作标准，造成不必要的浪费问题。

3 结语

水利水电工程建设是国家基础设施建设的重要组成部分，关系到经济、环境的可持续发展，有力提供了地区的电力保障。自动化技术在水利水电工程的广泛应用，不仅实现了水电工程自动化运转的目标，减少了断电造成的损失，还节省了大量劳动力，提高了经济与社会效益。在水利水电工程建设中，要避免设计缺陷，优化自动化设计方案，同时提高自动化技术的应用水平，在实例中进一步发挥自动化技术的优势。

参考文献：

[1]张毅.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].低碳世界，2016（08）：549550.

[2]张健，王霖.电气自动化在水利水电工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（10）：108.

[3]冯力锋，靳志广.自动并网技术在石家庄农村水电站的应用与推广[J].小水电，2015（1）：5455.