水电站电气自动化应用不足点分析及解决措施

王洪国

大连昊阳公路工程有限公司 辽宁大连 116400

电力能源是社会发展和进步的基础所在。我国的电力能源主要由火电、水电、核电以及新能源发电构成，其中火电和水电占据了较大的比重。而在强调环保的今天，水力发电成为了加快电力体系改革，优化电力生产结构，实现绿色环保生产的关键所在。因此，为达到提高水利发电的综合质量和效益，国家不仅加大了建设水电站的力度，更大力推动了电气自动化技术在水力发电事业中的广泛应用。电气自动化技术的应用，不仅降低了运行人员的劳动强度，提高了生产效率，而且还有利于降低生产成本，提高电站的经济效益[1]。

1 水电站中采用电气自动化中存在的问题

水电站电气自动化的应用就是指水电站生产过程中，相关生产设备能够按照指定的运行程序和计划进行自动运行，水电站水电气自动化的应用的主要任务就是对水电站发电系统进行自动控制以及运行。对发电机组系统运行进行辅助和相关的监控，使水电站生产效率提高的同时使水电站运行的安全性和可靠性得到了有效的保障。使水电站运行过程中的人力和失误率得到有效地降低，使操作过程加快，使水电站即使在紧急的情况下，也能够保证安全和正常的运行与供电。但是，我国水电站的自动化设备运行过程中，电气自动化设备的应用效率仍然比较低，一旦电子自动化应用率降低，水电站就只能采取人工操作模式进行水电站的运行管理，人工操作模式下，水电站的管理效率较低，这一状况使水电站的发展得不到提升。水电站电气自动化应用过程中存在的问题主要体现在以下几个方面。

（1）电气故障。水电站的电气设备是负责执行水电站运行控制命令的设备。但是在水电站电气设备布局安装的过程中，依然存在着高压低用、低压高用的问题。在这一设备状态下，电话暂时启动后，就很容易造成运行故障问题，导致电气设备的安全性能被破坏。

（2）信号传输。目前水利工程中采用的信息传输系统。都是运用的电气设备进行信号式传递方法，使设备信号传输的工作范围被扩大。但是在电气信号传输的过程中，会容易被外界条件干扰，导致电器设备传输的信号中断，是电气设备运行的便捷性大大降低。

（3）设备控制。电气设备归属于水利工程控制的设备。在进行电能分配的过程中，一直存在的调度方面的问题，尤其是电气系统层次划分不明确而影响整体效率。

2 水电站电气自动化应用的优化措施

2.1 对电气控制系统的完善

水电站的电气控制系统中，电子计算机是主要的电气控制设备，维持其运行的工作方式主要是通过有线互联网络与各终端电子设备相匹配，来完成整个电气系统的自动化控制。因此其系统的管理上具有较强的分散性、开放性与灵活性的三个特点。为满足工作需求，设置其相应的配套系统，能够实现自动化控制模式下的备案记录工作，并以此来为工作人员的系统检查工作提供依据与档案，尤其是在相关电站人员分为运行人员与维护人员的工作中，电气控制系统能够将其自动化的工作特性显现出来，使其在实际工作中能够发挥出应有的作用[2]。

2.2 实现水轮发电机组的自动化

为实现水轮发电机组的自动化控制目标，在其实际应用的过程中，相关工作人员要以水电站的实际运行条件为基础进行选择，要合理的选择与安排才能确保其自动化程序的有效运转，使其水电站的正常运营得以维护。此外，在各机组之间的调节与分配上，工作人员要提升自身的专业水平，使自身能够在日常操作中对设备具有全面的了解程度，并且能依照不同的情况予以合理的调节。在电气自动化设备的配置时，需要准备备用的设备器材，以防出现紧急故障的情况，若一旦发生重大故障需要进行设备替换，那么就需要通过临时的替换来弥补断档的现象，减少水电站的经济损失。

2.3 优化水电站设计

首先，为提高水轮发电机组的自动化程度，设计人员需要根据水电站自身工作环境及客观条件，充分考虑机组选型设计的合理性，确保水轮发电机组可以在各种工况下运行时取得相对最优运行指标。其次，关于除主机以外的设备设计选型，要在保证系统安全可靠的前提下，遵循效益最大化原则。这样可以在允许的预算范围内，尽可能地提高电气自动化系统的配置水平。比如，在条件允许的情况下，配置精度更高的自动化原件，增加监测位置，继电保护冗余配置，配置当下最主流的上位机系统且对于核心功能的设备进行冗余配置等。

从长远角度出发，水电站在初期设计阶段还需要充分考虑到将来电站扩容或改造的需要，主要从以下几点考虑。第一，按照当下最主流的通信规约进行设备选型，以便解决将来扩容或改造带来的电气自动化系统的站内通信和远程通信的兼容问题；第二，按照“无人值守”的设计原则和配置，预留远程监控接口；第三，监控系统接口便于扩展，保证将来电气自动化系统的升级需要[3]。

3 结语

总之，随着电气自动化水平的提升，我国水电站的稳定性与安全性得到了较大进步。电气设备的自动化水平是提高水电站生产效益的关键所在。因此，水电站管理人员应重视自动化水平的重要性，引入现代管理理念，优化电气自动化控制设计，合理配置动力系统，使其满足开放性、发散性以及灵活性等运行需求，不断提升水电站的整体经济性能。