水电站电气自动化应用 不足点分析及解决措施

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:唐亚军
[导读] 水电站是我国基础建设中的重要能源提供设施,其产出的电能占社会电能总量约 22%
        摘要:水电站是我国基础建设中的重要能源提供设施,其产出的电能占社会电能总量约 22%。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。
        关键词:水电站;电气自动化;应用不足分析;解决措施
        引言
        水电站作为社会电能供应的基础建设,已逐步实现电气控制系统的自动化发展,当前,水电站建设中,可以通过电气工程自动化技术的应用,对发电装置进行自动化改进,实现水电站的全面自动化建设,即在无人操作的情况下,系统自动运行发电。还可以整体提升水电站的工作效率,降低因人为操作失误造成的故障发生率,保证电力质量,为水电站带来更高的经济效益和社会效益。本文对自动化技术在水电站电气工程中的应用进行探讨。
        1水电站推行电气自动化技术的现实意义
        水电站推行电气自动化技术的现实意义主要体现在:20世纪50年代初期,电气自动化技术被广泛应用,伴随此项技术研究的逐渐深入,使得我国的电气自动化技术水平得到了显著提高,已经成为新型技术产业中的主要组成部分。由于各个水电站的具体需求不同,其自动化水平存在一定差异,在水电站运行过程中应用电气自动化技术,具有以下优势。第一,能够有效提高水电站的可靠性与安全性能。将电气自动化技术运用到水电站之中,能够保证水电站网络体系更加完整,进一步提高水电站的总体运行水平。第二,提升电能输出的可靠性。在国民经济快速、稳步发展的今天,我国用电量逐年的增加,若水电站供电的稳定性较差,会影响社会经济发展水平。将先进的自动化技术运用到水电站之中,能够提升发电量,保证我国现有水资源得到科学配置。第三,提升资源配置的合理性。我国水资源匮乏,人均占有量特别低,在水电站发电过程中应用先进的自动化技术,能够保证水资源与电力资源得到更为科学的配置,而且能够对周围的生态环境起到有效保护。
        2水电站电气自动化应用的不足点分析
        2.1设备故障报警需要人工解除
        水电站电气自动化应用的不足点之一是设备故障报警需要人工解除。就当下我国的水电站建设现状来看,部分水电站的电气自动化设备并未达到理想的水平,且其水电站的工作模式与管理模式也相对落后,在电气设备的操作方面仍以人工控制为主。在当下时代中,设备趋于智能化发展,仍然依赖人工控制的电气自动化设备并不能完全发挥其应有的作用,这也是造成我国部分水电站工作效率低下的主要原因。这些落后的因素不仅会对水电站的稳定运行造成影响,也无法为电网用电提供保障。
        2.2电气故障
        水电站电气自动化应用的不足点之二是电气故障。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。
        2.3自动化管理水平不足
        水电站电气自动化应用的不足点之三是自动化管理水平不足。目前,许多水电站都存在对电气自动化系统的后期维护和管理水平不足的问题,从而导致电气自动化系统的许多功能无法得到充分的利用。

比如,当今人工智能技术在电气自动化系统中的应用越来越广泛和深入,由于人工智能技术的发展与革新日新月异,如果运行人员不能与时俱进的对人工智能技术进行学习和培训,那么人工智能技术就无法在电气自动化系统中发挥其更为先进的作用。而从水电站建设规划的角度来看,电气自动化系统的应用意味着水电站不仅需要引入全新的电气设备,更要对设备布局、接口、冗余等提前进行规划设计,而一些老旧水电站由于运行时间较长,其在建设阶段没有考虑到后期的设备升级改造问题,由于前期设计理念不够超前,从而导致无法引入先进的电气自动化系统。
        3水电站电气自动化应用的优化措施
        3.1对电气控制系统的完善
        水电站电气自动化应用的优化措施之一是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。
        3.2优化水电站的电力自动化运作模式
        水电站电气自动化应用的优化措施之二是优化水电站的电力自动化运作模式。在水电站的各个机组运行的过程中,对发电机组的电压和工作频率进行控制,在操作人员对机组自动化技术控制的过程中,首先要做到对问题进行自主反馈,并及时解决反馈的问题,使机组保持正常运行模式。充分利用水电站电器自动化技术,对水电站的自动化管理结构进行优化,构建水电站电气自动化系统。在具体实施的过程中,对水电站自动化控制相关问题进行充分细致的考虑与分析,并对水电站自动化控制结构进行完善。
        3.3提高运行人员的自动化管理水平
        水电站电气自动化应用的优化措施之三是提高运行人员的自动化管理水平。个别电站运行人员缺乏自动化管理意识,专业技能以及操作经验不足也是导致水电站电气自动化系统运行效果不佳的主要因素之一。为达到提高运行人员的综合业务能力,水电站方面可以从以下几个方面开展工作:一是加强对于运行人员的业务及技术培训。水电站方面可以定期组织培训工作,向基层的工作人员讲解各个自动化系统及设备的运行原理和操作要点,确保运行人员在掌握基本操作要领的情况下才能批准其上岗工作。同时,定期培训可以保证运行人员了解最新的电气自动化技术,与时俱进。二是鼓励运行人员互相交流,加强技术探讨,互相交流自己在日常工作过程中所遇到的问题或现象,并通过共同探讨的方式来实现问题的解决。三是采取轮岗制度。为确保运行人员可以充分了解电气自动化系统的运行原理及各个环节的运行状态,水电站方面可以采取轮岗制度,在特定的时间周期进行岗位的轮换,让每一位工作人员熟悉每个工作岗位的基本内容。
        结语
        总之,水电站作为重要的电能生产机构,可以利用电气工程自动化技术对自动化水平不高、电力产能相对落后的水电站进行改造,全面提高水电站的电能生产质量与生产效率,为水电站的长远发展提供帮助。
        参考文献
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        [2]王云峰,卢勇.水电站电气工程自动化技术及实际应用研究[J].中国金属通报,2018,(08):62-63.
        [3]兰鹏.水电站电气自动化技术的应用[J].山东工业技术,2018,(08):125-126.
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