马关拉气发电有限责任公司 云南文山 663099
摘要：电气工程自动化技术能够实时的监督相关设备的运作状况，从而获取系统、完善的监控日志，提高水电站工作可靠性。若某一环节或设备出现异常，系统就会自动识别引起故障的原因并及时发出警报，从而为故障的及时处理和水电站的正常运作提供有利条件。
关键词：水电站；电气工程；自动化技术
引言
为了满足基础建设的需要，我国水电站建设的数量在不断地增加，规模在不断地扩大，自动化技术也被广泛地应用到水电站当中。通过传感器以及智能化算法，计算机监控系统能够对机组和辅助设备进行有效的监控，观察设备是否正常运转，从而更好地发送相应的执行指令，提高水电站的自动化和智能化控制水平，保障水电站始终能够运行在稳定的状态，实现少人值守（或无人值守）。另外，随着信息技术的高速发展和5G技术的进一步应用，自动化技术在水电站中将发挥更大的作用。
1电气工程自动化技术在水电站中的应用优势分析
电气工程自动化技术可以对水电站运行状态进行全过程监控，是水电站安全经济运行至关重要的技术。其应用优势集中体现在以下几点：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水电站电气工程自动化技术类型
2.1数字化监测技术
在水电站应用数字化监测技术，为水电站开展高质量、精细化的管理提供了基础，可以实现对水电站重点运行范围的全方位的监测。数字化监测技术在水电站原有设备的基础上稳定的运行，不仅提升了原有设备的运行效率，同时，也确保了运行设备的安全与稳定。数字化监测技术的运行前提是依靠计算机技术，利用继电保护器的PLC编程运行，确保每个节点都可以及时的发送和接收数据。而且，随着科学技术的发展，电气自动化在水电站的未来应用趋势就是要实现整个系统的自动化控制，这样的话，不仅降低了水电站运行的成本，提高了运行效率，同时也在很大程度上减少了水电系统运行中发生故障的几率。
2.2故障自诊断技术
传统的设备和加工过程主要依靠人工进行维护和管理。但是随着自动化技术和智能诊断技术的发展，能够对设备运行和管理进行自动检测和自动诊断，发现系统运行过程中的一些异常，及时中断相关动作，减少进一步对设备的破坏。另外，很多智能传感器被应用于自动化系统，能够对主、辅机系统运行过程中相关参数进行搜集和分析，包括电流、电压、功率因子等参数。根据合理的判据采用专家系统或者智能分析系统来分析系统是否工作正常，并将相关状态反馈给系统端，以便管理人员及时了解主、辅机系统运行的实际状态，及时掌握系统整体运行的状态。例如，通过Oncall系统（信息收发系统）发送故障短信到操作班人员的手机上，从而做到故障发生后的及时处理，并且通过语音实时报警系统，能提醒现场当班运行值班人员及时发现事故情况，做出初步紧急处理，或通知专业班组成员进行处理。
2.3自动保护技术
自动保护技术可以让水电站中的运行设备都处于保护范围内，减少了设备运行中因故障导致的设备零部件损坏。自动保护技术可以自动的完成对水电站运行设备的检测，在运行中，如果由于外部的环境因素或者是系统自身的故障产生的原因，会影响到设备运行，那么系统就会自动的发出检测、跟踪指令，同时将预警信号发出，及时的打开自动保护设备，确保设备的运行安全。通过自动保护技术，可以改变传统电站装机容量小、运行效率低以及安全性能差等不足，提高了水电站运行的安全性，促进了水电站的安全生产管理工作的有效开展。
3水电站电气工程自动化技术的应用
3.1在水库式电站调速器方面的应用
从发电站层面上，水轮机设计水头是支撑水流整个流程的内在动力，并且从开始到结束水头具有较大的变化范围。在水头持续下降的条件下，机组额定转速目标无法仅仅依靠相关汽轮机液压调节器来实现，此时就需要技术人员采取增加串联电阻或更换芯片的处理方式，同时还要以开放的形式适当调整输出产生情况。针对处理后仍然低于设计水头的情况，为了有效解决该问题技术人员要拆除串联电阻或者更换掉芯片，而PLC的应用有利于调节水头高度，并且为机组的关闭与打开提供了有力条件，实际工程中其应用效果显著。
3.2在涡轮螺旋桨调速中的应用
在中低水头电站中轴流转浆式水轮发电机的应用最为常见，这是由于在水中不同的导叶水轮机可以实现较好的协调工作，从而取得可观的经济效益，并显著提升工程质量。考虑到水位的变化以及电站水轮机水头的差异，对其调整过程中必须参考厂家提供的参数值，从而实现系统的最佳运行，以上这种情况调节时通常会利用可编程逻辑控制器（PLC）实现。显然，在相关水头联合作用以及机组调试运行情况下，采用手工组合叶片的方式更加适用于下游水位变化的情况，以科学的组合曲线确保机组叶片的正常运转，然后通过调整PLC单元以及优化以往的组合曲线，可以最大程度的促使涡轮螺旋桨达到最佳的运行状态。
3.3在油、水、气系统中的应用
自动化技术能够通过智能控制算法完成对油、水、气系统的参数设置，使得参数的配置在一个合理的范围，保障水电站辅助设备运转，从而提高水电站系统运行的稳定性和可靠性。通过自动化技术能够对水电站排水系统进行动态管理，保障泵空载启动控制的可靠性。在水电站系统中，油泵在接收到主控发过来的控制信息之后就会控制卸荷阀来接通油路，保障水电站中油泵系统能够完成正常的供油环节。但是在实际运转过程中，容易出现油泵带压启动的情况，这样存在着很大的安全隐患。通过自动化技术能够对泵组工作状态进行有效的优化和调整，保障泵启动的平稳性和安全性，不仅能够提高泵供油的效率，而且能够有效地提高泵的使用寿命。
结语
综上所述，目前仍有部分小型水电站存在自动化水平低、产能落后等问题，这不仅严重影响着企业的经济效益，而且会进一步加剧小型水电的缺陷，因此在改造小型水电缺陷时自动化技术的应用必将成为未来的发展趋势。文章深入探究了自动化技术在水电站中的应用现状，并结合实践经验提出一些行之有效的对策，为其他类似电站自动化技术的应用提供借鉴。
参考文献：
［1］谷雷.水电站中电气自动化技术的运用分析［J］.黑龙江水利科技，2017，45（02）：140－142.
［2］高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术［J］.电网技术，2006，30（23）：67－71.
［3］王静.水电站电气自动化应用实践探究［J］.现代商贸工业，2016，37（21）：225－226.