自动化控制技术 在水力发电中的应用

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年3月第9期   作者:杨昌豪
[导读] 科学技术是第一生产力,科学的创新、发展和应用极大程度上促进了社会的发展,
        摘要:科学技术是第一生产力,科学的创新、发展和应用极大程度上促进了社会的发展,各个领域对科学技术的关注度不断增强。自动化技术在很多领域都有应用,在水力发电厂中,通过对自动化的应用,使得水力发电厂在运行和管理方面效率有很大幅度的提升。笔者将就该技术展开论文,本文探讨自动化控制技术在水力发电中的有关应用,希望能够促进我国电力事业的发展与进步。
        关键词:自动化控制技术;水力发电;生产效率;经济性
        1水电站自动化控制的基本含义
        所谓水电自动化控制,说的是依靠、机械以及相关的电子设备,再联合预定程序让水电运营操作、监视还有控制可以在少人与无人情况下,依据相关方案进行自动化运转,这在水电站安全以及经济运行中占据了非常关键的位置,可以从根本上增强水电站工作的事安全性,确保电能水平,调整劳动情况,最大程度的增强劳动效率。依靠对自动化控制体重的使用,可以加快水电站完成少人与无人值守的想法,这在水电站的发展过程中是非常关键的,同样属于完成水电站现代化管理的必经阶段。在进行水电站自动化系统的管理过程中,必须要把相关的计算机监控当作前提,最大程度的对水电站的整个流域以及梯级电站进行相关的水文测报,最大程度的监控公用设备、机组以及相关辅助设备的工作情况,从而科学的安排全站的负荷。除此之外,依靠相关的自动化系统,能够从整体上对水电站的具体情况进行监控。
        2自动化控制技术在水力发电中的具体应用
        水利发电的优势非常多,不单含有绿色环保的特点,还能够不间断的进行,现如今,我国含有很多的水利发电厂正在创建时期,对自动化技术的需求量非常大,从现如今在我国水利发电厂的形式来说,自动化控制技术关键在下面几个部分进行使用。
        2.1计算机监控系统的应用
        依靠相关的计算机监控系统,在自动化监控制技术中,深入监控水力发电厂生产的经过是非常关键的步骤,能够最大程度的增强水力发电的生产效率。依据现如今的真实状况来说,水力发电厂中使用的计算机实时监控系统的关键构成成分包含厂站级计算机、语音报警系统以及网调通信子系统等,依靠相关的人机交互界面,电厂的相关员工能够对系统硬件设施以及软件的运行状况进行深入的了解,从而保证自动化能够顺利实施。
        2.2水轮机调速系统应用
        水轮机调速系统创造出来的目的是为了检验水力发电自动准同期系统自己调速系统的运行状况,而水轮机调速系统的仿真测试仪的功能主要是测试系统的接力器开关特点,空载情况下的摆动特点等,然后将所有得出的数据进行整理,最后输出为具体的实验报告。
        2.3发电机励磁系统的应用
        发电机励磁系统主要是能够为同步发电机提供励磁电流,而其大体上由两部分组成,即励磁调节器以及励磁功率单元。在水力发电厂的日常工作中,励磁系统按照自动化控制可以调整励磁电流,从而保证终端电压处于稳定状态。并且还可以合理的对发电机的功率进行分配,保证发电机可以平稳运行。如果发电机在运行过程中出现了问题,此时励磁系统就会对其进行消磁工作,从而可以最大程度上降低损失。此外,根据发动机的实际运行状况,励磁系统还可以对发动机的励磁做出适当的调整。


        3水电站自动化系统的综合配置
        3.1计算机监控系统
        计算机自动控制系统的结构类型属于开放性结构,其可以分成三级结构,分别是远方、控制室以及现地,这三种结构之间可以实现随意切换。其中与设备的距离越近,系统对其管理能力更强。所以控制权从高到低的顺序是:现地–控制室–远方。其中必须要经过授权方的允许之后还可以对远方进行控制。控制系统的授权需要提供密码以及相关程序。
        3.2网络通讯系统
        网络通讯系统的安全性是自动化系统平稳运行的基础,所以说如果想要建设自动化程度高,科技含量高的水电站,一定要有强大的网络系统,优良的宽带网络以及强有力的数据处理能力作为依靠,从而可以确保信息的顺利交流。现如今,几乎每个水电站都使用以太网进行连接,以太网的优点在于其运行速度快,处理能力强兼容能力强。
        3.3自动化软件
        水电站运行过程中所使用的软件系统包括以下几个系统:实时监控系统,自动控制系统自己操作系统等。这些软件全部由系统进行集中管理,从而可以精确的对数据进行分析处理,故障处理以及参数设计等。其中对操作系统的要求包括界面简洁,操作简便,适应性强,通用能力好等特点。现如今水电站的操作系统基本上都选择Windows NT,此操作系统的优点在于稳定性好,处理速度快,运营能力强,对于隐私的保护能力强,可以对计算机的所有软件进行集中的管理,比如说中央处理器、存储器以及外部设备等。其中监控软件可以完全自动的监控水电站的全部监控设备。此外,还具有管理采集数据,处理信息等功能。应用软件共包括运行软件,管理软件,监控软件,控制软件等。一般来说,工具软件由图形软件,编程软件以及开发软件等共同组成,其功能强大,处理能力强,可以提高整个系统的稳定性。
        3.4水文自动测报系统
        现如今,国内所有的水电站基本上都具有防洪和灌溉集于一体的功能,其溉。所以,对于水电站的控制任务,既要做到让水电站的发电能力得到最大程度的利用,还要处理好排水于灌溉的协调作用。其中自动水文监测系统一定要具备处理能力强,精度高等特点,并且要在洪水形成初期尽快的做出危险预警。水文自动检测系统对于整个水电站而言是极其重要的,其对于发电,防洪,灌溉等工作的作用是独一无二的。而水文自动检测系统检测的反馈途径分为短波通讯,长波通讯以及卫星通讯等。而具体选择哪种通讯方法与水电站的地理位置,以及水文情况有关。
        4结语
        总而言之,自动化技术是应用范围很广的一项技术,对水力发电中有重大帮助,尤其是对水力发电厂的运行和管理方面有很大帮助。随着日新月异的发展,时代的列车不断滚滚向前,供需关系也得到了加强与提升,各种资源的需求量不断提高,其中毋庸置疑的是电力,它是人们的生产生活必不可少的资源之一。想要更加有效地利用电,行之有效的方法之一就是尽可能地去提升水力发电厂设备的运行效率,则应当重视创新,运用创新的思想把自动化控制技术应用到水电厂运行管控中,将极大程度上提升其运行效率,同样这也是未来电力事业发展的必然趋势。
        参考文献:
        [1] 陈波.自动化控制技术在水力发电中的应用[J].计算机产品与流通,2020(07):67.
        [2] 中国水力发电工程学会自动化专委会2015年年会暨全国水电厂自动化技术学术交流会  会议纪要[J].水电厂自动化,2015,36(02):73-74.
        [3] 谭培熊.水力发电自动化技术分析[J].通讯世界,2014(14):29-30.
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