研究水電站自動化技術及其應用

1、    研究水電站自動化技術及其應用    黃愛迪 陳勇摘要：水電站的管理和控制水平將直接影響到自身經(jīng)濟效益，是水電站工程最基礎的內容。在水電站管理過程中，運用自動化技術可以有效地降低生產(chǎn)管理成本。進一步地提升工作效率和資源利用效率，實現(xiàn)水電站工作安全性和可靠性的提升。積極的對于水電站自動的技術優(yōu)化和探討，結合水電站管理的實際情況進行討論。改善水電站的管理水平和質量，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。關鍵詞：水電站;自動化技術;應用一、水電站自動化的作用1.1提高工作可靠性水電站應用自動化運行控制系統(tǒng)之后，不但能夠借助于各類自動設備快速準確的實現(xiàn)檢測、記錄

2、以及預警、報警，能夠提前防范不正常工作可能導致的事故，盡可能的降低事故發(fā)生之后各類設備受到損壞的概率，增強供電的穩(wěn)定性。另外還可以利用自動化控制設備來實現(xiàn)水電站的各項操控，比如說開停機、并列，這樣一來就能夠在很大程度上避免因人為失誤而導致的事故，同時能夠提升操控有效性，特別是在一些緊急狀況下，可以確保水電站供電控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，具有非常重要的現(xiàn)實意義。1.2提高運行的經(jīng)濟性在水電站實行自動化控制后，可以對水電站運行期間的資源合理的分配，對于生產(chǎn)過程中，應該啟用的機器數(shù)量，電站負荷的分配等可以按照實際狀況合理的調節(jié)，使水電站的經(jīng)濟效益最大化。水電站的運行，不僅關系著電力系統(tǒng)的運行，同時對水資源

3、的調節(jié)利用也存在很大的關聯(lián)，在灌溉、航運和防洪等方面都有所涉獵，利用自動化裝置可以對這些工作合力控制，避免人工操作的效率低下。自動化程序的應用對水電站的穩(wěn)定運行提供了基礎，提高了水電站的經(jīng)濟效益。1.3提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件由于水電站大多數(shù)都是建立在偏遠的山區(qū)，所以職工的工作和生活環(huán)境較差，工資待遇又低，還要從事繁重的水電運行管理。在實現(xiàn)水電自動化以后，生產(chǎn)運行中的大部分工作都會由自動裝置按照輸入計算機中的程序來執(zhí)行，實現(xiàn)自動操作，對生產(chǎn)過程全程控制和監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障還可以提前預警和控制事態(tài)的擴展。通過自動化的應用，可以將職工從繁重的生產(chǎn)勞動中解脫出來，減輕了工作負擔，并且提高了水電站的經(jīng)

4、濟效益，降低了勞動成本。二、水電站自動化技術2.1計算機系統(tǒng)構成（1）計算機可編程序控制器（plc）：按功能及規(guī)?？煞譃榇笮蚿lc，中型plc及小型plc?？删幊踢壿嬁刂破鱬lc，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為水電站環(huán)境應用而設計的。（2）分布式控制系統(tǒng)：按功能以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線將主控機與各個現(xiàn)地控制站、智能裝置等有機連接在一起，構成了按功能分工協(xié)作的分層分布式綜合監(jiān)控系統(tǒng)。（3）水電站pc機：微機繼電保護裝置和專用智能測控裝置，配有各種過程輸入輸出接口板組成工控機。2.2工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)組成工業(yè)電視用于監(jiān)視工業(yè)生產(chǎn)過程及其環(huán)境的電視系統(tǒng)，工業(yè)電視系統(tǒng)能夠真實準確、適時地反應被監(jiān)控對象的實際信

5、息，從而為決策提供依據(jù)，是水電站現(xiàn)代化管理、監(jiān)視的重要手段。監(jiān)控室設備一般有監(jiān)視器、控制鍵盤、視頻光接收機、視頻分配器、畫面分割器、數(shù)碼監(jiān)控錄像機、標準機柜等設備組成。水電站工業(yè)電視系統(tǒng)不與計算機監(jiān)控系統(tǒng)結合，前端設備獲取的信息經(jīng)本系統(tǒng)網(wǎng)絡傳送到主控室或分控室主機，傳輸速率遠遠高于計算機監(jiān)控系統(tǒng)。三、水電站自動化技術的應用3.1綜合自動化系統(tǒng)的應用3.1.1基礎監(jiān)控設備為使自動化監(jiān)控目標順利實現(xiàn)，可以在控制室調度與管控水電站相關設備，用以監(jiān)測水位的攝像頭需要設置好，可以直接對各項信息進行傳送，通過水電站內部自動化元件，在將這些信息全部準確;及時地輸送到中央控制室內以后，對信息進行轉換，使其成為

6、相應視頻影像。比如，在水電站中，想對渠道內的水量進行監(jiān)測，可以使用超聲波物位儀觀測，因為在設計上是全封閉式的，與水不會有直接接觸，從而使傳感器使用的安全性大大提高。工作人員要對水位情況充分掌握，以保證水電站內部多個觀測點監(jiān)測數(shù)據(jù)是準確無誤的，為將水電站自動化監(jiān)控質量提高，還需要安裝攝像頭，在各水電站前池與進水閘位置。3.1.2計算機監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)可以有效連接起來水電站內部調度中心與移動互聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)絡平臺，調度人員可以對業(yè)務開展情況更系統(tǒng)地掌握，使系統(tǒng)先進性與及時性增強。依據(jù)當前水電站綜合自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)及效果，適當優(yōu)化站內通信網(wǎng)絡。3.1.3系統(tǒng)網(wǎng)絡站控層與地控層是綜合自動化控制系統(tǒng)的重要

7、組成，并且全部依據(jù)ieee802.3標準有效連接計算機設備，有效控制網(wǎng)絡中各節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸速率，一般會控制在1000mb/s左右。在系統(tǒng)網(wǎng)絡中，各項硬件設備通常不會出現(xiàn)異常情況，因為應用的是雙網(wǎng)冗余結構，這樣一來將系統(tǒng)可靠性大大增強了。3.2自動化控制系統(tǒng)的應用水電站的pc端;水電站的分布式控制系統(tǒng);計算機可編程程序控制器是自動化控制系統(tǒng)的三個重要組成部分。水電站pc端，通過信息化繼電保護裝置與智能測控裝置，并使用不同種類輸出;輸入接口，達到顯著控制狀態(tài)曰分布控制系統(tǒng)使用無線網(wǎng)絡智能裝置;控制站與主控機功能，在這些功能相互協(xié)調下，可以進行分層;分布式的監(jiān)控。計算機可編程控制器，具有按照規(guī)模與功能

8、分類的功能，通過劃分出的不同層次進行控制，從而更具備數(shù)字化的操作模式特征。水電站自動化控制系統(tǒng)功能較為具體，不僅能夠將自動化管理工作完成，還能自主控制水電站運行，進一步完善通信系統(tǒng)。比如，在水電站自動化管理工作中使用，信息的保存與各項設定參數(shù)的記錄都會自動生成報表，為各項工作的落實創(chuàng)造良好條件。水電站自主控制，通過依據(jù)水電站運行實際狀態(tài);上級調度安排;設備管理方案等，對機組負荷狀態(tài)主動調節(jié)，使用自動電壓控制avc;斷電器操作技術等，將管理效率大大增強曰通信系統(tǒng)因為自動化管理模式的應用，可以順利開展水情測報，共享水電站信息與資源。2.3plc在渦輪螺旋槳調速中應用作為一種編程控制器，plc主要通

9、過對機械內部信息進行存儲，從而對設備實施各項操作指令，比如，邏輯運算;順序運算;算數(shù)運算等指令，通過操作指令可以更好地對速度調控，更有時效地傳輸數(shù)據(jù)，進而在調控水電站中的軸流轉槳式水輪時效率更高，將渦輪螺旋槳的運行速度提高。當前，因為渦輪螺旋槳不同廠家生產(chǎn)，差異也較為明顯，在轉速上需要不斷改進，并要結合實際情況對其運轉速度進行調節(jié)，這樣才能保證水電站渦輪螺旋槳運轉速度符合實際生產(chǎn)需求，達到一種持續(xù);穩(wěn)定的運行狀態(tài)。2.4plc在水庫式電站調速器中的應用因為水電站在發(fā)電過程中，水頭有著較大的變化幅度，經(jīng)常出現(xiàn)汽輪積液壓調節(jié)器在水下運行時不穩(wěn)定的情況，對水電站的發(fā)電維持良好狀態(tài)非常不利。由此，采用plc進行調節(jié)，在水庫式變電站調速器中安裝plc系統(tǒng)裝置，合理設置水頭高等，可以依據(jù)運行狀況隨時修改水庫式電站調速器，從而更好地控制好水電站運行速度，供電也會因此變得穩(wěn)定。在電站調速器中應用plc編輯程序存儲器。當水下汽輪機液壓器失效時，要想機組重新啟動運行就必須將串聯(lián)的電阻增加并更換芯片，然后再對輸出差進行調節(jié)。如果這些措施仍無法解決以上問題，就可以使用plc編輯程序存儲器，可以提高拖動機組的運行速度。四、結語綜上所述，水電站自動化技術及其應用可以有效地提升水電站管理的質量和效率。強調水電站自動化技術運