水電站電氣自動化應用的意義論文
1水電站電氣自動化的主要內容
1.1對水電站主要電氣設備的監視、控制、保護
輸電線路、變壓器、母線是水電站的主要電氣設備，水電站自動化的重要內容之一就是保護、控制、監視這些設備，并以它們的運行數據為依據對輸電線路是否暢通、母線是否異常、變壓器工作是否正常進行判斷。對于潛在的安全事故，電氣自動化系統能夠通過及時的設備故障排除有效避免運行故障，進而為供電安全工保證。自動保護的情況包括對發電機組不會立即產生危害的非正常情況；在發電機組過速并且調速器失靈等情況時太靠斷路器并關閉進水閘門。
1.2自動監測和控制電站水輪發電機組運行狀況
機組監控設備是實現水電站發電機組運行狀況控制和的主要設備，控制室計算機從監控設備及時接受機組的監控數據，根據預先設定的程序計算機對發電機組的運行情況進行判斷，并發出處理相應問題的命令。
1.3監視和自動檢測水電站輔助設備運行情況
實現水電站自動化技術的基礎之一是檢測水電站運行設備各項參數，其中控制設備、監測設備、控制節點是水電站輔助設備運行狀況自動檢測和監視的基礎，計算機接受輔助設備的運行數據，最終對輔助設備工作狀態和輔助設備的電流進行判斷。
2水電站電氣自動化應用的重要意義
2.1提升水電站運行的可靠性
發電站運行的根本任務是發電，在有效應用電氣自動化技術和設備的條件下，水電站對各個系統的檢測工作可以通過自動控制系統精確、快速、及時的實現。同時各個系統的運行數據還能夠被自動控制系統準確記錄，對于異常數據該裝置可進行自動報警，進而保證水電站運行故障的迅速排除。所以水電站電氣自動化應用不僅能夠形成對發電機組故障的有效預防，還可以防止水電站因發電機組故障而產生了運行事故，實現了水電站發電機組運行可靠性的有效提升。與此同時，在自動裝置控制、操作水電站發電機組和輔助設備的情況下誤操作能夠大幅降低，改變了過去由于工作人員誤操作產生運行事故的情況。
2.2保證電能質量
衡量電能質量的主要指標是電壓和工頻，電網系統中有功功率的平衡會決定了工頻，而電網系統中的無功功率則會對電壓產生決定性的影響。電網系統的運行狀況事實發生改變，只有在電氣自動裝置的控制和作用下發電機組工作狀態才能實現及時、準確調節，進而在規定的范圍內維持發電機組所發電能的電壓和工頻。
2.3提高水電站運行是的經濟性
只有水輪發電機的運行處于最佳狀態時，水電站才能提升運行的經濟性。當水電站具有多個機組時，要提升運行經濟性還要依據電網系統分配給水電站負荷大小和水電站的具體情況確定機組最佳運行狀態，通過最佳運行機組數量的確定實現發電效率的最大限度提升。對水電站經濟運行造成影響的因素較多，綜合性的利用水力資源是水電站運行的特點，在人為控制的情況下水電站經濟運行要求很難得到滿足。只有應用電氣自動化的條件下，才能夠通過水電站自動控制裝置的充分利用提升水電站運行的經濟性。
2.4提高水電站勞動生產率
通過電氣自動化的應用，水電站日常運行中的工作量大幅降低，只需要較少的工作人員就能實現水電站的正常運行，同時工作人員的勞動強度也得到降低，勞動環境得到有效改善。這種條件下的水電站運行、管理水平也獲得了大幅提升。與此同時，少量工作人員通過電腦對自動化設備進行控制和操作，不需要過多人員的參與，這樣水電站的電能生產成本和運行成本就得到降低，最終實現水電站勞動生產率的提升。
3水電站電氣自動化監控模式選擇
3.1調節水庫式電站調速器中PLC應用
通常來說，水庫式電站具有較大變化的水頭，其調速器和啟動開度的設計以水輪機為依據。但在發生水電站水頭降低或者水輪處于低水頭運行的條件下，氣動開度需要通過更換新片或者開度指示儀中串接電阻實現。如果電站出現水頭遠小于設計水頭時，就應當將芯片換回或者將串接電阻撤除。當在運用PLC可編程控制器的情況下，就能夠以水頭的高低進行相應程序的修改，通過起動開度和合理改變為其健康運行提供保障。
3.2遠程控制模式
當前我國水電站的電氣自動化運用中較為普遍的是遠程控制方式，遠程監控通過多個CPU共同實現，這樣一個地方發生故障而影響整個控制系統的弊端就能夠得到有效避免，同時遠程監控具有控制更加合理、精確的優勢，這不僅實現了降低成本的目的，還能夠大量減少電纜材料的應用。由于遠程監控模式運用的是CAN總線設計，這使得通訊速度受到一定影響，而水電站的通訊量很大程度上取決于水電站的規模。當前，我國的水電站規模普遍較大，因為集中監控模式具有限制通訊量的問題，所以在大型水電站的電氣自動化應用中價值不大。
3.3現場總線控制模式
以太網、局域網、現場總線等計算機網絡技術是現場總線監控模式實現的重要基礎，現場總線控制模式具有針對性強的特點，它在充分滿足水電站運行需求的同時，在進行間隔設計的基礎上使擬量變送器、隔離設備等字段設備數量大幅降低，并通過直接連接通信線減少了電纜的使用數量，在成本和通訊量上優勢明顯。該系統中各個裝置具有相對獨立的功能，這樣系統的可靠性大幅提升，裝置間不會因為彼此發生故障而受到影響。當前在水電站電氣自動化的計算機監控系統中已經廣泛的應用了電廠總線監控模式。
3.4軸流漿式水輪機調速器中PLC的應用
軸流漿式水輪機的葉片會隨著水不同能和導葉協聯動作，這樣大幅增加了水輪機動行水頭范圍，進而使水電站的經濟效益大幅增加，所以當前廣泛運用于水電站中。但是由于水電站運行過程中水輪機水頭變化和上下游水位變為經常和該設備的固定參數存在一定差距，所以發電機組經常處于非最佳狀態運行。因此，必須選擇能夠便程序的PLC作為發電機組的調整期，能夠變成控制器是PLC變速器的重要特點，可針對發電機組運行中不同水頭、上下游水位、手動協聯獎葉、手動協聯導葉，在PLC輸入獲得最佳協聯曲線，進而對原來的協聯曲線進行修改，這樣發電機組就能夠處于最佳運行狀態。
4結束語
本文分析了水電站電氣自動化應用問題，以求為提升我國水電站運行水平貢獻綿薄之力。但本文還存在一定局限，希望電力行業人員能夠加強重視，不斷提升水電站電氣自動化水平，最終提升水電站運行效率和穩定性。
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