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【摘要】随着我国水电事业的发展，在水电站建设过程对于技术的要求变的越来越高，电气自动化技术被普遍的使用，以提高机组的运行效率，达到安全运行，经济合理的目的。本文首先叙述了水电站使用电气自动化技术的必要性，然后介绍了水电站进行电气自动化设计的内容，最后分析了电气自动化技术在水电站应用过程中的现状和发展趋势。
【关键词】水电站；电气自动化；监测；控制
电气自动化技术在现代化的工业生产中得到了普遍的应用，水电站的建设和运行过程中同样需要自动化技术的支持，目的是保證水电站运营过程中的安全，提高运行效率，增大能源利用率。自动化技术就是在少人（或无人）的情况下，通过操作计算机达到监测、控制整个运行过程的目的。水电站的电子自动化技术在使用的过程中应该考虑电站的规模、设备的性能、具体的环境，通过最优的方案，达到保证安全高效运行、经济合理的最终目标。
一、水电站自动化的必要性
（1）提高水电站的运行效率。分为两个方面，一方面提高了员工的工作效率，水电站的建设一般都选在偏远的山区，地形地质条件都不利于员工进行现场监测和维修，因此使用自动化的设备之后，可以通过远程的监测和控制来代替传统的人力方式，大大降低了员工的劳动强度，同时提高了工作效率；另一方面对于机组等运行设备和辅助设备来说，通过建立监测-故障分析-自动维修的自动化过程，充分提高水电站整体的运行效率。
（2）确保水电站供电的可靠性。对于水电站来说，最主要的目的就是通过将水的动能转化成电能，为社会提供电力资源。因此设备的正常运行是必须重点考虑的因素，然而确保机组稳定的运转需要更为先进的监测手段，以往的传统的方式难以提前发现故障，不能及时的处理设备故障，因此只能通过停止发电来解决问题，但是通过建立自动化系统，可以利用先进的算法，及时的监测，对设备发生故障的可能性进行预判，及时的发现问题，解决问题，避免水电站的停止运行，因此从这一角度来说，自动化系统的引入能够保证水电站发电的可靠度。
（3）提高经济效益。水电站发电机机组的运行有一个最优的工况，当在这个工况时可以达到最大的发电效益。对于水电站中很多同时运行的发电机组来说，通过怎样的协作达到最大的效益也是应该考虑的问题，在实际运行过程中发现人为的调节不能使发电机组高效运转，因此只有通过建立整体的自动化系统，通过全局的考虑和控制，使得发电机组用最小的功率发出最大的电量，提高水电站的经济效益。
（4）保证了水电站电能的质量。水电站发电的电荷是随时变化的，为了保证发电的质量需要实时的对发电的电荷进行调整，但是人为的操作很难保证其准确度，因此引入电气自动化系统，可以通过快捷准确的监测，精确的控制水电站发电的电荷，控制有功和无功功率两个方面，保证电压和频率的稳定，最终确保水电站发电的质量。
二、水电站电气自动化的内容
水电站使用电气自动化技术主要的作用是监测设备的状态参数，识别相关的指令，做出预警或者相对应的操作，因此主要有以下几个方面的内容：
（1）对水电站水轮机组运行的状态进行监测控制。自动化的监测发电机组的运行状态，主要的流程是：由多种传感器组成的自动监测设备安装到发电机组之上，监测到发电机组和状态有关的模拟量并且转换成数字信号，然后通过一定的方式传输给中央控制系统，控制系统接收表征发电机组运行状态的数字信号，判断设备是否发生故障，之后根据机组运行参数调整机组运行的状态，比如选择最佳的发电机组数，自动调节发电功率。
（2）对水电站辅助设备运行的状态进行监测控制。监测水电站辅助设备的运行情况，获得有用的参数，指导控制系统发出正确的指令控制这些设备的正常运行，水电站的辅助设备有水轮机的进水阀门，定子和转子的轴承，机组的冷却润滑设备，引水设备，发电厂房，水工隧洞等。通过布置相对应的监测设备，及时了解这些辅助设备的状态参数，因为辅助设备是水电站的基础设施，起到非常关键的作用，通过严密的监控，在发生突发事件的时候能迅速及时的预警和处理。
（3）对水电站主要电气设备运行的状态进行监测控制。水电站的电气设备包括高低压输电设备，防雷设备，电量传输设备等。水电站的电气设备直接影响到电力的输送和使用，因此有必要对这些电气设备也进行自动化系统的应用，及时的监测变电设备，输电线路的运行情况，当出现没有重大危害的状态，应该及时的报警提示设备故障，如果发生比如像水轮机叶片失效，水位过高的情况，应该及时的关闭进水阀门，切断线路，停止发电机组运行以进一步研究解决方案。
三、水电站电气自动化的设计
PLC可编程逻辑控制被用来作为自动化的控制系统，因为其自身的结构简单，编程方便，而且成本较低。举一个例子比如通过可编程的PLC控制水轮机的调速器，确保水轮机的水头和上下游的水力坡度保持一致，达到最佳的协联曲线，就可以充分发挥水轮机组的发电能力。
四、电气自动化技术在水电站应用过程中的现状和发展趋势
现如今水电站都在原有的基础上进行电气自动化的改建，代替以往的人工控制。其主要的作用是为了在水电站整体范围内布置一个检测和控制网络，对其中的每一个节点都可以通过实施的数据反馈得到第一手的资料，然后建立计算机控制中心，负责处理现场发挥的数据，当然这个过程中还应该建立一个数据通讯网路，遵照一定的通讯标准来进行数据的快速传输。因此总的来说，水电站的正常运行离不开自动化的控制系统。随着电子信息，自动化技术的发展，水电站的电气自动化技术会吸取更多的养分，在智能化的控制方面得到更大的改善，未来的电气自动化系统会让我国的水电站运营变的更加高效，节能，安全，稳定。
结语：本文对电气自动化在水电站中的应用做了分析思考，我国是一个能源消耗大国，国家又提出节能减排的政策，因此自动化在水电事业的广泛使用将是必然趋势，但是可以看出自动化技术在我国的使用依然存在许多问题，比如自动化的程度不够高，相关的技术操作人员缺乏等问题。因此在未来需要更多人的共同努力，保证人们的用电安全。
参考文献
[1]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家，2010（6）：190.
[2]贺佰圭.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].广东科技，2012（7）；113-114
[3]王小波，邓祎.电气自动化在水电站中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（26）.
[4]苑清敏，张强.水电站电气自动化应用问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2011（27）.
[5]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息，2010（6）.
【关键词】水电站；电气自动化；监测；控制
电气自动化技术在现代化的工业生产中得到了普遍的应用，水电站的建设和运行过程中同样需要自动化技术的支持，目的是保證水电站运营过程中的安全，提高运行效率，增大能源利用率。自动化技术就是在少人（或无人）的情况下，通过操作计算机达到监测、控制整个运行过程的目的。水电站的电子自动化技术在使用的过程中应该考虑电站的规模、设备的性能、具体的环境，通过最优的方案，达到保证安全高效运行、经济合理的最终目标。
一、水电站自动化的必要性
（1）提高水电站的运行效率。分为两个方面，一方面提高了员工的工作效率，水电站的建设一般都选在偏远的山区，地形地质条件都不利于员工进行现场监测和维修，因此使用自动化的设备之后，可以通过远程的监测和控制来代替传统的人力方式，大大降低了员工的劳动强度，同时提高了工作效率；另一方面对于机组等运行设备和辅助设备来说，通过建立监测-故障分析-自动维修的自动化过程，充分提高水电站整体的运行效率。
（2）确保水电站供电的可靠性。对于水电站来说，最主要的目的就是通过将水的动能转化成电能，为社会提供电力资源。因此设备的正常运行是必须重点考虑的因素，然而确保机组稳定的运转需要更为先进的监测手段，以往的传统的方式难以提前发现故障，不能及时的处理设备故障，因此只能通过停止发电来解决问题，但是通过建立自动化系统，可以利用先进的算法，及时的监测，对设备发生故障的可能性进行预判，及时的发现问题，解决问题，避免水电站的停止运行，因此从这一角度来说，自动化系统的引入能够保证水电站发电的可靠度。
（3）提高经济效益。水电站发电机机组的运行有一个最优的工况，当在这个工况时可以达到最大的发电效益。对于水电站中很多同时运行的发电机组来说，通过怎样的协作达到最大的效益也是应该考虑的问题，在实际运行过程中发现人为的调节不能使发电机组高效运转，因此只有通过建立整体的自动化系统，通过全局的考虑和控制，使得发电机组用最小的功率发出最大的电量，提高水电站的经济效益。
（4）保证了水电站电能的质量。水电站发电的电荷是随时变化的，为了保证发电的质量需要实时的对发电的电荷进行调整，但是人为的操作很难保证其准确度，因此引入电气自动化系统，可以通过快捷准确的监测，精确的控制水电站发电的电荷，控制有功和无功功率两个方面，保证电压和频率的稳定，最终确保水电站发电的质量。
二、水电站电气自动化的内容
水电站使用电气自动化技术主要的作用是监测设备的状态参数，识别相关的指令，做出预警或者相对应的操作，因此主要有以下几个方面的内容：
（1）对水电站水轮机组运行的状态进行监测控制。自动化的监测发电机组的运行状态，主要的流程是：由多种传感器组成的自动监测设备安装到发电机组之上，监测到发电机组和状态有关的模拟量并且转换成数字信号，然后通过一定的方式传输给中央控制系统，控制系统接收表征发电机组运行状态的数字信号，判断设备是否发生故障，之后根据机组运行参数调整机组运行的状态，比如选择最佳的发电机组数，自动调节发电功率。
（2）对水电站辅助设备运行的状态进行监测控制。监测水电站辅助设备的运行情况，获得有用的参数，指导控制系统发出正确的指令控制这些设备的正常运行，水电站的辅助设备有水轮机的进水阀门，定子和转子的轴承，机组的冷却润滑设备，引水设备，发电厂房，水工隧洞等。通过布置相对应的监测设备，及时了解这些辅助设备的状态参数，因为辅助设备是水电站的基础设施，起到非常关键的作用，通过严密的监控，在发生突发事件的时候能迅速及时的预警和处理。
（3）对水电站主要电气设备运行的状态进行监测控制。水电站的电气设备包括高低压输电设备，防雷设备，电量传输设备等。水电站的电气设备直接影响到电力的输送和使用，因此有必要对这些电气设备也进行自动化系统的应用，及时的监测变电设备，输电线路的运行情况，当出现没有重大危害的状态，应该及时的报警提示设备故障，如果发生比如像水轮机叶片失效，水位过高的情况，应该及时的关闭进水阀门，切断线路，停止发电机组运行以进一步研究解决方案。
三、水电站电气自动化的设计
PLC可编程逻辑控制被用来作为自动化的控制系统，因为其自身的结构简单，编程方便，而且成本较低。举一个例子比如通过可编程的PLC控制水轮机的调速器，确保水轮机的水头和上下游的水力坡度保持一致，达到最佳的协联曲线，就可以充分发挥水轮机组的发电能力。
四、电气自动化技术在水电站应用过程中的现状和发展趋势
现如今水电站都在原有的基础上进行电气自动化的改建，代替以往的人工控制。其主要的作用是为了在水电站整体范围内布置一个检测和控制网络，对其中的每一个节点都可以通过实施的数据反馈得到第一手的资料，然后建立计算机控制中心，负责处理现场发挥的数据，当然这个过程中还应该建立一个数据通讯网路，遵照一定的通讯标准来进行数据的快速传输。因此总的来说，水电站的正常运行离不开自动化的控制系统。随着电子信息，自动化技术的发展，水电站的电气自动化技术会吸取更多的养分，在智能化的控制方面得到更大的改善，未来的电气自动化系统会让我国的水电站运营变的更加高效，节能，安全，稳定。
结语：本文对电气自动化在水电站中的应用做了分析思考，我国是一个能源消耗大国，国家又提出节能减排的政策，因此自动化在水电事业的广泛使用将是必然趋势，但是可以看出自动化技术在我国的使用依然存在许多问题，比如自动化的程度不够高，相关的技术操作人员缺乏等问题。因此在未来需要更多人的共同努力，保证人们的用电安全。
参考文献
[1]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家，2010（6）：190.
[2]贺佰圭.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].广东科技，2012（7）；113-114
[3]王小波，邓祎.电气自动化在水电站中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（26）.
[4]苑清敏，张强.水电站电气自动化应用问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2011（27）.
[5]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息，2010（6）.