梁天誠

（廣西桂水電力股份有限公司西林發(fā)電分公司 廣西西林 533599）

摘要：水電站的建設使用主要是為了通過一系列機電設備的使用將水能進一步轉化為電能，屬于一項綜合類的大型工程，水電站的系統(tǒng)建設內(nèi)容通常包括泄水建筑物、擋水建筑物、機電設備、發(fā)電廠房和引水系統(tǒng)等。水電站和水庫形成后，在高水庫水位的前提下，通過引水系統(tǒng)應用水輪發(fā)電機組，將水的勢能轉化為電能，再經(jīng)過開關站、變壓器和輸電線路將產(chǎn)生的電能輸入電網(wǎng)中，為不同地區(qū)的生產(chǎn)、生活活動提供電能資源供應。本篇文章在此基礎上，主要對自動化技術在水電站中的應用現(xiàn)狀、應用作用進行分析，并對其應用發(fā)展趨勢進行研究。

關鍵詞：自動化技術 水電站 電能 應用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 分析

我國不同地區(qū)的水電站建設主要是為了將區(qū)域環(huán)境中的水能轉化為電能，并通過不同的機械設備將產(chǎn)生的電能輸入電網(wǎng)中為地區(qū)生產(chǎn)和人們生活提供必要的電力能源。水電站中應用自動化技術和自動化設備是為了保證電力系統(tǒng)的組成合理與科學，并通過先進技術設備的協(xié)調(diào)應用保證水電站工作的安全進行。針對我國當前情況下我國水電站建設中應用自動化技術存在的問題，在原因分析的基礎上積極研究自動化技術在水電站工作中應用的方法和作用，并對其總體的應用發(fā)展趨勢展開預測和評估。

一、水電站自動化技術應用現(xiàn)狀

（一）起步早，重視程度高

我國不同規(guī)模、類型的水電站在建設中應用自動化技術實現(xiàn)自動化操作和自動化監(jiān)控，其研究發(fā)展歷史已經(jīng)有二十多年了，應用技術漸趨完善和成熟。水電站工作運行中關于自動化技術的研究和應用在我國的起步較早，早在1979年～1985年期間，我國在富春江和葛洲壩等四個水電發(fā)電廠中就建立起自動化技術應用試點，試點成功后即召開相關會議對自動化技術在水電站中的應用總結和推廣計劃進行詳述，并且在一系列國家文件和政策的支持下正式啟動自動化技術在水電站工作中的推廣應用工作。[1]從這一點來看，我國對自動化技術在水電站中的研究、應用重視程度較高，在電力系統(tǒng)運行和電廠工作中強調(diào)從經(jīng)濟效益角度考慮問題，要求通過先進的自動化技術實現(xiàn)水電站工作的安全、高校和人工可控，提高電廠的運行效率，維護市場電力能源資源的生產(chǎn)、供應秩序。近年來，隨著經(jīng)濟大開發(fā)的發(fā)展，我國電力資源市場需求量加大，大中型水電站建設數(shù)量增多，基于漸趨成熟的自動化技術應用水平和規(guī)范性的實際管理水平，水電站自動化技術應用程度需要進一步提高。

（二）農(nóng)村地區(qū)的技術推廣問題

我國對水電站工作運行中應用自動化技術持鼓勵和支持態(tài)度，并且在多年的技術研究應用和實地調(diào)研中，自動化管理和監(jiān)控技術在我國多個地區(qū)、不同類型的水電站中應用較多，當?shù)馗鶕?jù)實際調(diào)研來看，自動化技術在我國農(nóng)村地區(qū)水電站中的應用仍舊存在較多問題。[2]水電站自動化技術的應用是以計算機技術為基礎，對于研發(fā)設計人才的專業(yè)技能和水平有較大的考驗，相關人員既要具備專業(yè)的電力行業(yè)技術，又要有豐富的實地經(jīng)驗。但是在我國的農(nóng)村地區(qū)，地理環(huán)境的復雜度較高，部分地區(qū)建立的水電站面臨眾多的地質、氣候問題，水電站自動化技術研究設計人員難以完成全面的實地調(diào)研工作，難以保證技術設計的實用和適用。另外，水電站自動化技術在研發(fā)推廣過程中需要大量的資金支持，并且由于水電站廠房中的裝機容量大，支付預算也較大，而我國農(nóng)村地區(qū)由于地形地勢限制，交通通達度不夠高，經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低，在水電站建成運行后難以投入足夠的資金預算完成自動化技術研發(fā)、設計和應用，一定程度上造成自動化技術在農(nóng)村水電站和電子系統(tǒng)中的應用困境。[3]

二、水電站自動化技術應用發(fā)展趨勢

（一） 關于集成部分

水電站中自動化技術的應用關于集成化技術內(nèi)容主要是指在水電站中原本的相對單一的功能設備裝置在不同整合和優(yōu)化的基礎上實現(xiàn)不同功能效用的綜合，使其自動化控制中的通訊技術能夠得到進一步的安全、可靠的應用，改善原有設備基礎上功能單一的劣勢。當今時代下，計算機互聯(lián)網(wǎng)技術和信息科技技術的研究發(fā)展不斷深入，傳統(tǒng)的自動化技術主控制器上的單片機裝置功能作用被不斷削弱，取而代之的是CPU。CPU功能裝置接口較多，能夠滿足多種不同的工作需求，且運算能力強，運算精準度高，在結合計算機軟件功能技術基礎上使得自動化技術裝置功能不斷趨于完善。[4]與此同時，現(xiàn)代通訊技術水平在應用中得到不斷的提高，且在不同生產(chǎn)、工作領域包括水電站工作系統(tǒng)中具有重要的應用地位，通訊數(shù)據(jù)通過I/O總線獲得的數(shù)據(jù)內(nèi)容更加可靠，使水電站自動化技術應用集成化呈現(xiàn)“五合一”趨勢，即實現(xiàn)自動化裝置的保護、監(jiān)控、勵磁、調(diào)速和同期一體化發(fā)展，提高裝置設備的集成度，解決組屏單一和低速串口通訊等問題。

（二）關于集控部分

水電站自動化技術在應用過程中需要在某一特定水區(qū)或流域內(nèi)的小水電群進行集群控制，集群控制是通過指針效應實現(xiàn)集中化控制。目前關于控制單元技術在小水電中的應用漸趨完善，應用的自動化技術元件可靠度也不斷提高，小水電集控工作將會呈現(xiàn)“無人值班”或“少人職守”的工作模式狀態(tài)。這些，對于水電站在單個項目工作運行的狀態(tài)來說，不需要在水電站中再增設中控室，而是直接通過電話網(wǎng)絡和光纖網(wǎng)絡即可完成不同地區(qū)的單元數(shù)據(jù)交換，并能夠以較快速率將其傳輸?shù)竭h方集控中心。[5]我國在不同的江河流域均有建立不同規(guī)模和類型水電站，針對流域開發(fā)政策，在水電站系統(tǒng)中綜合應用自動化技術，通過集群控制能夠進一步減少水電站設備裝置的投入資金，人力成本、物力成本和資金成本等均有降低，水電站內(nèi)部設備運行維護難度降低，電廠發(fā)電的總體經(jīng)濟效益得到保障。面對這一現(xiàn)狀，在水電站自動化技術應用中通過集控中心系統(tǒng)的完善只要在現(xiàn)場增設監(jiān)控計算機即可完成全部集控系統(tǒng)的停開機操作管理。

結語：

現(xiàn)代化社會發(fā)展中不同行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅速，對電力資源的需求量也不斷加大，煤炭發(fā)電等傳統(tǒng)的發(fā)電形式容易造成自然資源的浪費和自然環(huán)境的破壞在，在此過程中充分應用發(fā)電站將水能轉化為電能，既滿足了人們基本的生活、生產(chǎn)所需，又實現(xiàn)了自然能源的節(jié)約利用和生態(tài)環(huán)境的保護，符合當前經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的理念。發(fā)電站在建設使用中應用自動化技術和自動化設備能夠促使其發(fā)電工作的安全、可靠，保證電力系統(tǒng)正常運行的同時提高發(fā)電效率和發(fā)電質量。與此同時嗎，發(fā)電站應用自動化技術大大的改善了發(fā)電站工作人員的工作環(huán)境，使水電企業(yè)在社會主義市場經(jīng)濟中具有較強競爭力和發(fā)展實力，總體應用前景良好。

參考文獻：

[1]楊瓊.電氣自動化技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢淺析[J].企業(yè)技術開發(fā)，2013，21：101-102.

[2]張志平.我國電氣自動化技術應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，08：101.

[3]劉德有，郭蘇，許昌.新能源行業(yè)及其自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].自動化博覽，2015，05：44-47.

[4]賈浚辰.電氣自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，20：78-79.

[5]王勛.電力系統(tǒng)自動化技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].價值工程，2017，13：202-204.