湖北宜昌东山电力有限责任公司 覃北平
摘要：经济的全面发展，促进了水利发电的发展，使其越来越趋向于自动化，有效提升了工作效率，降低了人力资源成本、提高电能产生质量等。此外，通过自动化技术在水利发电站进行普及运用，降低了实际操作人员的工作难度与工作强度，为水利发电站的经济运营提供了保障。因此，本文针对水利发电中自动化技术的作用做出了进一步探究，对水利发电技术的基本含义、自动化技术在水利发电站的运用的路径给出了详细的分析研究。
关键词:水力发电；自动化技术；作用
0背景
随着人们环境意识的提高以及对国家可持续发展战略的相应，水力发电在电力系统中开始占据重要地位，不仅为用户提供充足的电量，同时也起到了防洪防灾的作用，尤其是自动化系统的应用，极大地促进了我国电力事业的发展。
1水力发电站概述
水力发电是利用河流中蕴藏的水能产生电能。可以在天然的运河上，修建水工建筑物，如进水、引水、厂房、排水、水轮发电机组及其附属设备的厂房和变电站等，集中水头，通过一定的方式将“载水能”输送到水轮机中，使水能转化为旋转机械能，再经过带动发电机组发电，通过输电线路传送给用户。水力发电具有非常大的优势，如：不耗燃料，成本低廉；水火并济，调峰灵活；综合利用，多方得益；取之不尽，用之不竭；环境优美，能源洁净。但是，水力发电也有一定的缺点：它依赖于自然资源发电，所以也会受到自然条件的限制；一次性的投入比较大，涉及的移民范围较大、数量较多；一旦水力发电站发生了重大事故，那么其造成的后果比较严重，不仅会破坏自然环境，还会造成人员伤亡以及巨大的经济损失；水力发电站这类的大型工程在建设以及运行的过程中，或多或少都会对生态环境有一定的影响。
2水力发电站分类
水力发电站按照其组成建筑物以及特征分类，可大致分为坝式、河床式以及引水式。坝式水力发电站中，筑坝是非常关键的，筑坝挡水形成的水头是最常用的集中水头的方式，筑坝的方法可以使混凝土重力坝、土石坝、混凝土拱坝等，但是如果水头比较低、流量比较大时，那么可以采用挡水闸集中水头。河床式水力发电站其水头一般都比较小，厂房和坝都是并排建设在河道中的，厂房承受水的压力而成为挡水建筑物的一部分，所采用的水轮机多数都是轴流式水轮机。引水式水力发电站是在河流上游修建低坝或者是无坝取水，通过平缓的人工引水道如明渠、隧洞、管道等引水道河段的下游，由引水道集中落差，再由高压管道引入厂房。
3水力发电自动化的优势
3.1提高设备的运行效率
水力发电引用自动化技术以来，设备可以依靠自动化系统对水力发电进行综合管理和控制，同时可以及时发现设备运行过程中出现的问题和异常现象，对其进行检测、分析、处理，降低故障发生几率，提高设备的运行效率，为水利发电设备提供安全保障。水力发电自动化技术应用之后，大大节约了人力资源的消耗，同时降低了操作失误现象，提高了设备工作效率。
3.2提高经济效益
水力发电应用自动化技术可以提高水力发电的经济效益，也是水力发电运用价值的充分体现。水利发电可以通过自动化技术，使与其相关的设备机组在电力负荷允许的情况下产生更多的电能，在安全的基础上进行高效工作，全面提高水力发电的经济效益。应用自动化技术，可以实现资源的充分利用，在水量不同的情况下合理选择设备开机台数。
3.3降低人力成本
水力发电站基本上都建立在原理城区的位置，影响了工作人员的正常生活，不利于员工身心健康。此外，水力发电站运行设备和自动化系统都需要进行定期检修和维护，增加了工作人员的工作量。利用自动化技术不仅提高水电站设备的运行效率，同时提高了设备的监测、检查、分析处理问题的能力，减轻员工的工作重量和工作压力，同时提高水力发电站的运行管理水平。
4水力发电自动化技术分析
当前，我国有大量的水力发电厂已投入运营或正在建设中，随着自动化技术的广泛应用，对于自动化的需求也在不断增高中，也为自动化技术的推广提供了更加广阔的空间。具体来说，自动化技术的应用大致有如下几个方面：
4.1计算机监控系统
在水力发电厂中，实时计算机监控系统系统是可行的，并且能够有效提升水力发电厂的生产综合效率。计算机实时监控系统的基本配备为厂站级计算机、GPS时钟同步系统、语音报警系统、网调通信子系统、水情通信子系统、办公信息网络子系统等，在对原有的运行系统进行改造后，计算机实时监控系统具有良好的人机界面，并且能最大限度的保护计算机和系统中的硬件设备与软件资源，为实现无人值班的自动化运行奠定了良好的基础基础。
4.2水轮机调速系统
水轮机调速系统，是一种综合性较强的测试平台，主要针对的是水力发电调速系统、水力发电自动准同期系统特性检测，仪器可以完成水轮机调速系统的空载摆动、空载扰动、甩负荷、不动时间，调速器静特性，接力器开关规律、仿真开/关机支持，频率死区测量、负荷响应试验和跟踪电网一次调频等试验项目，自动生成各种类型的试验报告，HYTS202还可以做通用录波器和频率发生器使用，并且系统采样频率可以达到4kHz，这大大拓宽了仪器的使用范畴，增强了仪器的灵活性。
4.3发电机励磁系统
发电机励磁系统组成比较复杂，但是对水利发电厂的改善效果很明显。励磁系统是指供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备，其主要组成部分是励磁功率单元和励磁调节器。励磁系统的主要作有：①根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；②控制并列运行各发电机间无功功率分配；③提高发电机并列运行的静态稳定性；④提高发电机并列运行的暂态稳定性；⑤在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；⑥根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。
5.水利发电优自动化运维化措施研究
5.1加强人员技术培训，有效提高其综合素质
对计算机的大规模应用能有效扩大实际监控面,并减少劳动力投入,提高实际工作效率；但这要求相关人员必须不断提高自身综合素质。对此,必须及时且有效开展技术培训,以此提高人员自身技术水平,能熟练运用监控系统对水力发电系统及设备进行控制,使其充分发挥应有的作用,提高整个工程的综合效益。
5.2加大软件实际开发力度，保证系统整体效能
对于自动化系统,它是软硬件相结合的综合体系,能对水力发电中各类电器设备进行自动控制,保证实际的反应速度及操作效率。但想要提高实际应用层次,需要增加软件方面的投入,将系统自动化设备各项状态数据作为核心,通过对数据的整合与分析处理,制定有效的解决方案,将其应用到实际的自动控制当中,提高系统运行效率,
5.3采用以计算机为核心的管理模式
采用计算机获取的数据要比采用常规仪表获取的数据更加真实和准确,并且在数据处理与控制方面,计算机还有更高的准确性与实时性。因此,在实际工作中必须尽快转变观念,采用以计算机为核心的管理模式。在生产技术快速发展的局势下,需要将更多不同的功能集合到一起,通过对企业不同信息的整合,形成一个完善的系统。
6.结语
为解决发电量短缺，同时也为保护环境，大力发展水力发电势在必行，在节约能源的同时，不仅满足了用户的用电需求，同时也为电力企业创造了巨大的经济效益。然而目前水力发电自动化系统却存在较多问题，为此，国家必须加大力度对问题进行解决，以确保水力发电自动化系统的正常运转，为国家的电力事业发展做出贡献。
参考文献
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