自动化技术在水电站管控方面的应用

发表时间:2021/4/12   来源:《中国电业》2020年35期   作者:黄凤琛
[导读] 在当前互联网技术快速发展的形势下,水电站要积极的利用信息化技术来更好的完善自动化监测与控制系统
        黄凤琛
        贵州金州电力有限责任公司 贵州省兴义市 562400
        摘要:在当前互联网技术快速发展的形势下,水电站要积极的利用信息化技术来更好的完善自动化监测与控制系统,确保各项运行系统协调配合,完成远距离操控中电流、电压、水位以及温度等各项数据的分析,不断的提升水电站的自动化控制水平,确保系统运行的安全,设备的稳定。基于此,本文主要探讨了自动化技术在水电站管控方面的应用。
        关键词:自动化技术;水电站;应用
        中图分类号:TV736文献标识码:B
        引言
        随着我国科学技术的发展,水电站设备的更新有了坚实的基础,电气自动化在水电站中的应用是水电站现代化发展的趋势。电气自动化在水电站的应用,提高了水电站的运行效率,确保了运行设备的安全,提高了供电质量。未来水电站自动化将会朝着信息化、智能化方向发展,水电站的水轮机组以及辅助机组的高质量安全运行成为了发展的重点。
1自动化技术
        自动化技术包含电气控制、自动化等内容,在提升自动化水平的基础上,减少人力资源和物力资源的消耗。由于电气自动化技术具有便捷性、高效性、广泛性等特点,在项目施工建设中发挥巨大作用。电气自动化是科学技术迅猛发展下的产物,不仅可以大幅度提升生产力水平,还能在提升经济实力的同时,满足社会发展的相关需求。我国对环保事业的发展十分重视,低碳节能型自动化技术的应用,有助于各项工作有序、有效开展,对机组设定严苛要求,可实现低耗能、高产出的目标,保障资源利用率大幅度提升。在工程设计中采用的智能化、网络化等方式,实现自动化控制运行,不仅降低了无用功,还在一定程度上提升了资源利用水平[1]。
2自动化技术在水电站中的应用优势分析
        随着我国科学技术的发展,电气自动化技术的应用水平越来越高,在社会各行业的应用范围也越来越广泛。在水电站中应用电气自动化技术,改变了传统的管理模式,运行效率更高,具有重要的意义。①将自动化技术应用于水电站中,一方面可以对各种设备装置进行动态监控,防止运行过程中出现隐患。另一方面,通过自动化装置可以实现对水电站系统和设备的操作与控制,可以减少工作人员操作失误情况的发生,从而提高操作准确性;②自动化技术可以根据系统分配给水电站的负荷及运行需求合理选择开机台数,确保机组可以高效率运行,从而获得良好的经济效益。将自动化技术应用在水电站监控中可以即时对水路的综合水位、流量及机组参数等数据进行分析,继而制定具体的工作方案,实现对整个系统的自动化操作;③电力系统中的无功功率和有功功率可以直接影响和决定电压与频率的稳定性。要想确保系统电压和频率处于稳定状态,就必须即时对发电机组的有功功率和无功功率进行调节。但无论是精度方面还是速度方面,人工操作均存在较大的局限性;④自动化技术可以很大程度上替代人力,很多工作均可以由自动装置按照一定的既定程序来完成,比如借助计算机监控系统可以实现对水电站运行状态的巡回检查与电能记录,减轻了工作人员的劳动强度,运行效率和质量大大提升[2]。
3自动化技术在水电站管控方面的应用
        3.1建立紧急自动停机系统
        水电站中的机组设备或者辅助机械设备都是大型机械设备,很多设备需要处在高速运转状态下,而且运行环境往往是高电压、高水压、湿度大等,如果哪个环节没有加以控制,就很容易出现设备安全事故,甚至威胁到电站中操作人员和现场值班人员的人身安全。因此,需要创建基于自动化控制技术的紧急停机系统来保障水电站生产运行环节的安全性。具体而言,如果在哪个环节出现故障,就需要及时进行停机操作,从而将事故控制在一定的范围之内。

不仅如此,还可以根据停机系统来建立各个装置的联动性,使得各个装置都处在一个稳定运行的状态当中,一旦某一环节出现故障,停机系统能够将故障信息反馈到其他环节中,从而保障设备安全,确保系统始终处在稳定的运行状态当中。
        3.2自动检测技术
        自动化检测技术是对于水电站的运行设备进行专业的技术检测。主要对发电机组、辅助设备以及水轮机组、继电保护系统等进行检测,检测的主要内容包括:水轮机转速以及振动参数、导叶的开度、水导油温等等。将实时检测到的数据参数通过分节点传送到主操作平台,以数字或者是图像的方式显示出来,便于工作人员进行分析。通过自动检测技术,对于重点区域进行全方位的不间断检测,及时的采集数据,并将数据进行分析、传输,实现了数据计算、分析的自动一体化以及远程控制。而且,自动检测技术具有精度高、可靠性强、稳定好的特点,在水电站的应用具有广阔的前景。[3]。
        3.3监控系统
        在水电站电气自动化控制系统中设置监控设计,对电厂的安全管理安全生产进行有效的控制,这就需要相关设计按照发电机的组合以及特点设定好保护监控系统。根据发电机自身的组合,设计单台或多台组合的监控保护控制数据,将其加入互联网工程实现实时监控。在监控设计中,还要加入数据处理中心和监控、信息收录系统,保证电气自动化在安全状态下能够进行自我检测、自我监督,一旦发现故障,进行自动警报并联系相关工作人员对水电站电气自动化控制系统与相关机器设备进行后期的维修和管理,促进水电站电气自动化系统的使用效率。
        3.4绿色化方向发展
        自动化系统在运行过程中还产生大量的能量消耗,容易对生态系统造成一定的破坏。我国不断进行产业结构调整,逐渐淘汰高能耗和高污染的一些产业。绿色化方向是水电站自动控制发展的一个重要趋势。在发展过程中要重点探究绿色材料、绿色技术的应用,从根本上提升自动化系统运行的效率。而且未来随着EDA技术和智能化技术的发展,使得整个系统都能够运行在一个稳定状态,系统能够对每一个环节运行的状态及功耗进行有效的监控和反馈,来不断优化、调整系统运行的状态,使得系统运行效率始终在最佳状态,在提高系统安全稳定运行的同时,最大程度提高系统运行的经济性[4]。
4水电站自动化技术发展趋势
        随着国内传统水电站全面向智能化水电站方向的发展,这就需要基础自动化设备更加智能化。随着自动化设备复杂性越来越高,未来就需要适应性更强的智能化设备以满足实际需要,如开发跨领域、机械及电气集成的智能仪表和智能传感器,开发监测、控制、保护、调节、数据采集为一体的集中式装置等等。近年来,随着智慧电厂概念的提出,大多数电站正朝着这个方向转型升级,而智慧电厂就是在数字化电厂的基础之上,利用互联网、物联网、人工智能、大数据分析、云计算等信息化和虚拟现实等技术,对电厂系统和数据进行深入挖掘,最终达到更安全、更高效、用人更少、更绿色、更盈利的智能化生产运营。要想实现智慧电厂模式,对自动化设备提出了更高的要求,要求自动化设备智能化程度越来越高,以满足智慧电厂建设的需要[5]。
结束语
        当前,水电站的运行大都完成了升级转型,利用自动化技术建立了安全可靠、管理便捷的水电站电气自动化系统,自动化系统的应用不仅提供了高质量的电力能源,还提高了水利资源的利用率,同时,减轻了工作人员的劳动强度,降低了运行成本,提高了水电站的运行效率。
参考文献:
[1]陈永兴.水电站自动化技术及其应用[J].智能城市,2019,5(9):180-181.
[2]陈怡帆.浅谈水电站电气工程自动化技术及其应用[J].数字通信世界,2018(1):133,61.
[3]伍春荣,欧阳海.电气自动化技术在水电站中的应用分析[J].自动化应用,2018(3):120-121.
[4]谢勇.水电站自动化技术及其应用[J].科技创业家,2013(16):63.
[5]樊银,王静.电气自动化技术在水电站中的应用论述[J].数字通信世界,2018(10):166.
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