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【摘 要】高科技技术的发展，促使水电站电气自动化成为必然的发展趋势。我厂通过技改由传统电站改建为自动化监控平台的新型水电站实现了电站的自动化，提高了水电的经济效益和水电的安全性与稳定性，保证了水电站的高效率。科学的分析电气自动化在水电站的应用，有利于水电站自动化的健康发展。本文针对我厂（水电站）自动化的内容进行了简要分析，阐述了电气自动化在水电站中的具体应用。
【关键词】水电站；电气自动化；应用
1、水电站自动化的内容
1.1、对水轮发电机组运行方式的自动控制。水电站实现水轮机组自动化运行与监控是其自身生存和发展的需要。水电站自动化能使水轮发电机组按设定的程序实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等操作的自动完成；同时，水电站自动化能根据系统具体要求和电站的实际条件自动选择出水电站最佳运行状态需要的机组数，从而实现自动控制水轮发电机组的经济运行。此外，在工作机组出现故障或电能质量降低时，可自动启用备用机组；当水电站的电能频率过高时，可自动切除部分机组。
1.2、对辅助设备的监视。电气自动化要求对水电站主要设备的工况参数进行检测，从而实现数据库的不断更新，进行越限检查。水电站自动化通过对发电机机组及各项辅助设备进行监视，发现问题及时纠正；对发电机组的运行状态和情况都要进行监视，在监视过程中出现异常工作状态或设备发生故障时，电气自动化系统能及时记录情况，迅速而自动的采取保护措施，并按规定产生报警信号或紧急停机。
2、水电站自动化的必要性
2.1、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。
2.2、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。
2.3、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，枕头寨电厂在上游水位不变、水工建筑、机组预埋件、流道不变的基础上，机组增容改造在原2500KW基础上增加出力1100KW，达到增容44%的目的，大大提高了水电站的经济效益。
2.4、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。
3、电气自动化在水电站中的设计
3.1、数字化控制系统。伴随着国内外社会的发展，我国水电站自动化技术的改造已是必然，要建立以自动化控制为主体的系统，通过自动化和智能化的控制水电站总体设备，全方位的发展，与国际社会接轨。将利用计算机主控，以为可编程的逻辑控制器（PLC），继电保护器，以太网等实现各控制站之间控制信息的互通与交流，从而达到智能化的控制，实现现代化的工作模式，减少了人工的依赖。这种智能化系统是我国水电站发展的趋势，能够有效的对水电站设备进行时时的监控和保护，极大的提高监测的准确性，有效的减少了认为判断的误差。
3.2、PLC自动化技术。PLC对于水电站电气自动化的应用来说，是极为先进且普遍的一类技术。PLC技术以可编程的专用存储器作为其运行的设备支撑，它根据存储器中的已设定程序、逻辑运算、定时、技术、顺序控制以及算数操作等指令，对生产过程进行数字化的多维、直观、动态化的模拟与展示，专门应用于工业控制，用以辅助相关生产人员高效精准的完成工作。PLC主要应用于自主调节水库式水电站中的调速器和自主调节轴流浆式的水轮机式调速器。
4、电气自动化在水电站之中的应用分析
4.1、建立电气控制系统。水电站电气自动化操作系统采取计算机控制变成方式，其主要以以太网控制与主机互联的各个终端设备，采用开放式体系结构，层次分明，根据监控对象进行配置，具有分散性，开放性和灵活性。再设计契合系统，使之易于掌握，方便调试和运行，在监控系统开展数据收集及处理工作时，设备运行的情况会自动写入计算机的硬盘中，从而保证了水电站管理及运行的时效性，报表自动生成功能也可以为水电站设备的修理及调整提供有利依据，达到信息资源共享，充分发挥整个系统的综合效益。
4.2、水轮发电机组自动控制。在水电站电气自动化应用过程中要想实现设备开停机的自动化操作，使设备各项操作都能够按照程序设定内容自动运行，确保水轮发电站运行的稳定性，依照相关标准和水电站运行的条件优选具有最佳运行效果的机组数量。保持水轮发电机组的运行的高效性。在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。同时，当机组辅助设备在出现事故时，备用辅助设备可以随时自动的起动并且投入到工作中，当系统出现频率过高的情况时，也能够将部分机组自动进行切除。做到上述控制，保证水电站的经济效益，实现机组间经济负荷的分配，达到经济效益最大化，促进水电站的发展。
4.3、监视水轮发电机组及相关辅助设备运转情况。对发电机的转子及定子回路进行电量监控，监控轴承定子绕组的温度，发电机组的冷却体系及润滑体系，以及机组的调速体系工作。出现事故时，迅速采取相应的保护措施，使得水电站的损失降至最低，以确保水电站能够安全的运行。我厂同时也准备实运用计算机监控系统现对上下游水位、拦污柵（待建）以及电站闸门的监控，对油泵、空压机以及水泵等一些机械设备进行控制，并且在发生事故时自动地将辅助设备投入备用工作当中。通过对其进行监控不但对管理人员的工作压力起到了缓解的作用，同时还使得管理效率得到了有效的提高，促进了自动化管理的发展。
4.4、完成对建筑物运行工况控制。如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的实时监控，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护等。加大对主要电气设备及水工建筑项目的监控、控制及保护力度，如变压器，母线，输电线路。
总之，科学技术的快速发展促使水电站自动化的产生和发展。在当前电力技术飞速发展的环境下，水电站电气自动化水平是衡量水电站现代化重要指标，也是保证水电站安全运行的重要手段。電气自动化作为水电站安全正常运转的有效形式，我厂通过技术改造企业效益正逐步凸显。
参考文献：
[1]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，2011，26：82.
[2]陈贵州.电气自动化在水电站中的应用[J].中国新通信，2012，21：52.
[3]韩金亭.电气自动化技术在水电站中的应用[J].中国科技信息，2013，10：135.
[4]侯丽霞.电气自动化在水电站工程中的应用[J].现代工业经济和信息化，2013，12：56-57.
【关键词】水电站；电气自动化；应用
1、水电站自动化的内容
1.1、对水轮发电机组运行方式的自动控制。水电站实现水轮机组自动化运行与监控是其自身生存和发展的需要。水电站自动化能使水轮发电机组按设定的程序实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等操作的自动完成；同时，水电站自动化能根据系统具体要求和电站的实际条件自动选择出水电站最佳运行状态需要的机组数，从而实现自动控制水轮发电机组的经济运行。此外，在工作机组出现故障或电能质量降低时，可自动启用备用机组；当水电站的电能频率过高时，可自动切除部分机组。
1.2、对辅助设备的监视。电气自动化要求对水电站主要设备的工况参数进行检测，从而实现数据库的不断更新，进行越限检查。水电站自动化通过对发电机机组及各项辅助设备进行监视，发现问题及时纠正；对发电机组的运行状态和情况都要进行监视，在监视过程中出现异常工作状态或设备发生故障时，电气自动化系统能及时记录情况，迅速而自动的采取保护措施，并按规定产生报警信号或紧急停机。
2、水电站自动化的必要性
2.1、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。
2.2、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。
2.3、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，枕头寨电厂在上游水位不变、水工建筑、机组预埋件、流道不变的基础上，机组增容改造在原2500KW基础上增加出力1100KW，达到增容44%的目的，大大提高了水电站的经济效益。
2.4、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。
3、电气自动化在水电站中的设计
3.1、数字化控制系统。伴随着国内外社会的发展，我国水电站自动化技术的改造已是必然，要建立以自动化控制为主体的系统，通过自动化和智能化的控制水电站总体设备，全方位的发展，与国际社会接轨。将利用计算机主控，以为可编程的逻辑控制器（PLC），继电保护器，以太网等实现各控制站之间控制信息的互通与交流，从而达到智能化的控制，实现现代化的工作模式，减少了人工的依赖。这种智能化系统是我国水电站发展的趋势，能够有效的对水电站设备进行时时的监控和保护，极大的提高监测的准确性，有效的减少了认为判断的误差。
3.2、PLC自动化技术。PLC对于水电站电气自动化的应用来说，是极为先进且普遍的一类技术。PLC技术以可编程的专用存储器作为其运行的设备支撑，它根据存储器中的已设定程序、逻辑运算、定时、技术、顺序控制以及算数操作等指令，对生产过程进行数字化的多维、直观、动态化的模拟与展示，专门应用于工业控制，用以辅助相关生产人员高效精准的完成工作。PLC主要应用于自主调节水库式水电站中的调速器和自主调节轴流浆式的水轮机式调速器。
4、电气自动化在水电站之中的应用分析
4.1、建立电气控制系统。水电站电气自动化操作系统采取计算机控制变成方式，其主要以以太网控制与主机互联的各个终端设备，采用开放式体系结构，层次分明，根据监控对象进行配置，具有分散性，开放性和灵活性。再设计契合系统，使之易于掌握，方便调试和运行，在监控系统开展数据收集及处理工作时，设备运行的情况会自动写入计算机的硬盘中，从而保证了水电站管理及运行的时效性，报表自动生成功能也可以为水电站设备的修理及调整提供有利依据，达到信息资源共享，充分发挥整个系统的综合效益。
4.2、水轮发电机组自动控制。在水电站电气自动化应用过程中要想实现设备开停机的自动化操作，使设备各项操作都能够按照程序设定内容自动运行，确保水轮发电站运行的稳定性，依照相关标准和水电站运行的条件优选具有最佳运行效果的机组数量。保持水轮发电机组的运行的高效性。在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。同时，当机组辅助设备在出现事故时，备用辅助设备可以随时自动的起动并且投入到工作中，当系统出现频率过高的情况时，也能够将部分机组自动进行切除。做到上述控制，保证水电站的经济效益，实现机组间经济负荷的分配，达到经济效益最大化，促进水电站的发展。
4.3、监视水轮发电机组及相关辅助设备运转情况。对发电机的转子及定子回路进行电量监控，监控轴承定子绕组的温度，发电机组的冷却体系及润滑体系，以及机组的调速体系工作。出现事故时，迅速采取相应的保护措施，使得水电站的损失降至最低，以确保水电站能够安全的运行。我厂同时也准备实运用计算机监控系统现对上下游水位、拦污柵（待建）以及电站闸门的监控，对油泵、空压机以及水泵等一些机械设备进行控制，并且在发生事故时自动地将辅助设备投入备用工作当中。通过对其进行监控不但对管理人员的工作压力起到了缓解的作用，同时还使得管理效率得到了有效的提高，促进了自动化管理的发展。
4.4、完成对建筑物运行工况控制。如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的实时监控，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护等。加大对主要电气设备及水工建筑项目的监控、控制及保护力度，如变压器，母线，输电线路。
总之，科学技术的快速发展促使水电站自动化的产生和发展。在当前电力技术飞速发展的环境下，水电站电气自动化水平是衡量水电站现代化重要指标，也是保证水电站安全运行的重要手段。電气自动化作为水电站安全正常运转的有效形式，我厂通过技术改造企业效益正逐步凸显。
参考文献：
[1]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，2011，26：82.
[2]陈贵州.电气自动化在水电站中的应用[J].中国新通信，2012，21：52.
[3]韩金亭.电气自动化技术在水电站中的应用[J].中国科技信息，2013，10：135.
[4]侯丽霞.电气自动化在水电站工程中的应用[J].现代工业经济和信息化，2013，12：56-57.