摘? 要∶文章對計算機技術(shù)在中小型水電站自動化控制中的應用進行了分析，闡述了中小型水電站的特點及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，指出了其中存在的問題并提出了對策，旨在促進中小型水電站的發(fā)展。

關鍵詞∶中小型水電站;自動化;計算機;應用

中圖法分類號∶TV736??? 文獻標識碼∶A

Application of computer technology in automatic control of medium and small hydropower stations

WANG Zhenzhen

（Nanjing NARI Water Conservancy and Hydropower Technology Co.， Ltd， Nanjing 2100， China）

Abstract：This paper analyzes the application of computer technology in the automation control of small and medium-sized hydropower stations，expounds the characteristics，development status and trends of small and medium-sized hydropower stations， points out the existing problems and puts forward countermeasures， aiming to promote the development of small and medium-sized hydropower stations.

Keywords：small and medium hydropower station，automation，computer，application

1特點

與大型水電站相比，中小型水電站普遍存在資金短缺的情況。這是因為中小型水電站大多建設在偏遠地區(qū)，所以資金支持力度不足，甚至部分中小型水電站為了節(jié)約成本，只購買質(zhì)量不高、價格低廉的設備，嚴重影響其運行和發(fā)展。除此之外，中小型水電站會受到環(huán)境因素的影響。比如，某一季節(jié)降雨量過大會對中小型水電站的正常運行造成負面影響。

2發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

歐美發(fā)達國家的中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)較為先進，而且發(fā)展速度較快。自20世紀80年代起，歐美發(fā)達國家已普遍在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中應用計算機技術(shù)，有效提高了中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)的性能和自動化控制水平，也實現(xiàn)了無人值班或少人值班的目標，為中小型水電站的正常運行提供了保障，并有效降低了成本。同時，隨著計算機技術(shù)的廣泛應用，自動化控制系統(tǒng)的集成度明顯提高，即有效減少了其外部電纜數(shù)量和占地面積，實現(xiàn)了節(jié)省工程造價的目的。

2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在自動化控制系統(tǒng)方面，由于我國相關科研工作起步較晚，所以國內(nèi)大多數(shù)中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)以常規(guī)設備為主，部分大型水電站則基本覆蓋計算機技術(shù)。受到資金方面的限制，大多數(shù)中小型水電站依舊采用常規(guī)自動化控制設備，部分中小型水電站在常規(guī)自動化控制設備的基礎上增加了計算機功能控制單元，或?qū)鹘y(tǒng)計算機功能控制單元進行改造與創(chuàng)新，從而實現(xiàn)了計算機技術(shù)的廣泛應用。這表明，在水電站自動化控制系統(tǒng)中應用計算機技術(shù)成為必然趨勢，也是科技創(chuàng)新的必然結(jié)果。

2.3發(fā)展趨勢

隨著計算機技術(shù)日益進步，中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)得到了完善。未來，中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)將朝著以下方向發(fā)展。

（1）網(wǎng)絡化。由于通信技術(shù)水平日益提高，中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡化方向發(fā)展是一種無法阻攔的趨勢。而隨著網(wǎng)絡覆蓋范圍逐漸擴大，有利于中小型水電站實現(xiàn)裝置共享、數(shù)據(jù)共享等，使自動化控制系統(tǒng)的覆蓋面進一步拓寬;（2）智能化。在科技蓬勃發(fā)展的背景下，計算機技術(shù)得以高速發(fā)展，而人工智能技術(shù)則得到了廣泛應用。在計算機技術(shù)的支持下，中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)需要朝著智能化方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在自動診斷、自動預警等方面，以全面提高自動化控制系統(tǒng)的可靠性，將故障和事故扼殺在搖籃中，以免出現(xiàn)較大的損失和風險;（3）人性化。由于計算機技術(shù)水平不斷提升，人與人之間的溝通方式和交流方式越來越豐富，這意味著未來中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)將朝著人性化方向發(fā)展，實現(xiàn)人機無障礙交流;（4）無人化。對于中小型水電站來說，在自動化控制系統(tǒng)中應用計算機技術(shù)最大的優(yōu)勢就是減少了工作量，降低了運行費用，可謂有百利而無一害。

3價值

3.1節(jié)約用人成本

對于中小型水電站而言，在以往的控制系統(tǒng)中，往往需要大量的工作人員開展運行、調(diào)控和檢查等工作，而且需要通過人工操作的方式對控制系統(tǒng)的運行情況進行分析和統(tǒng)計。但是，將計算機技術(shù)應用其中，可以干預自動化控制系統(tǒng)的運行過程，不僅能夠提高數(shù)據(jù)收集、分析和調(diào)控等工作的速度，而且能有效避免人為因素的干擾，完美解決各種問題，降低了用人成本。而由于計算機技術(shù)的有效應用，也可以為優(yōu)秀工作人員調(diào)換崗位，調(diào)整其工作內(nèi)容，使其可以將更多的工作精力放在設備維護與檢修工作中，全面提升用人效果，確保設備穩(wěn)定運行，為中小型水電站的長遠發(fā)展奠定堅實的基礎[1]。

3.2提高可靠性

在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中應用計算機技術(shù)，可以降低自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，使其運行更加可靠和精準。而且，相比于人工控制，利用計算機技術(shù)對自動化控制系統(tǒng)進行控制，也能夠?qū)ζ溥\行過程進行有效監(jiān)督與管控，從而減少人為失誤帶來的不良影響。除此之外，利用計算機技術(shù)進行分析與調(diào)控，也能夠?qū)χ行⌒退娬镜倪\行過程進行管理與監(jiān)控，確保中小型水電站能夠穩(wěn)定運行。

3.3實現(xiàn)效益最大化

將計算機技術(shù)應用到中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)中小型水電站自動化運行的目標，大大減少了工作人員的工作量，同時降低了工作人員的勞動強度，有利于實現(xiàn)中小型水電站的無人值守或少人值守的目標，從而有效降低發(fā)電成本和運行成本?；诖?，中小型水電站可以實現(xiàn)發(fā)電效益最大化。研究表明，實現(xiàn)無人值班或少人值班的中小型水電站能夠提高3%～5%的水能利用率。

4存在的問題

4.1管理水平有待提升

如今，自動化控制系統(tǒng)在很多中小型水電站中已實現(xiàn)有效運行，但是實際應用效果卻并不理想。相較而言，部分大型水電站的自動化設備管理水平較高，再加上充足的資金支持，基本實現(xiàn)了無人值班或少人值班的目標。但是，對于中小型水電站來說，因為受到經(jīng)濟效益、資金投入、技術(shù)水平以及人力資源等因素的影響，為了節(jié)省資源，它們未對管理工作提起重視。除此之外，因為受到觀念因素的影響，很多中小型水電站在建設過程中只關注經(jīng)濟效益而忽視自動化管理的作用，導致管理工作不到位，進而影響了自動化控制系統(tǒng)發(fā)揮出應有的作用。再加上缺乏事先考慮，致使中小型水電站的建設與規(guī)劃存在嚴重的不足，導致站內(nèi)布局和設備無法滿足自動化管理工作的要求。

4.2工作能力有待提高

與大型水電站不同，中小型水電站往往由地方集資建設，所以其在管理模式和運行模式方面與大型水電站存在較大的差異。特別是人員管理方面，大型水電站往往聘用的是?？迫瞬?，而中小型水電站聘用的工作人員文化程度較低，他們無法有效應用計算機技術(shù)，再加上文化水平的限制和固有思維的影響，導致其管理理念受限，缺少應用計算機技術(shù)的積極性與認可性，甚至部分管理者對是否采用計算機技術(shù)也產(chǎn)生質(zhì)疑，這都在一定程度上限制了中小型水電站的發(fā)展[2]。

5措施

5.1拓寬應用范圍

為了在中小型水電站的自動化控制系統(tǒng)中有效應用計算機技術(shù)，確保最大限度發(fā)揮計算機技術(shù)的作用和價值，中小型水電站的管理部門應該樹立正確的管理理念，真正利用計算機技術(shù)提高自動化控制系統(tǒng)的運行效果[3]。同時，相關工作人員也要加強對計算機技術(shù)的了解與認識，通過學習和培訓，確保在工作的過程中正確應用計算機技術(shù)。除此之外，中小型水電站的管理者也要積極轉(zhuǎn)變觀念，確?！霸谥行⌒退娬镜淖詣踊刂葡到y(tǒng)中有效應用計算機技術(shù)”的任務得到貫徹與落實，真正實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化控制系統(tǒng)的有機結(jié)合。

5.2提高管理人員的綜合素質(zhì)

中小型水電站在運行過程中常常會出現(xiàn)各種各樣的故障，這是因為管理人員的工作能力不強和工作素質(zhì)不高，無法掌握更加先進的管理知識和管理技能，最終導致故障頻發(fā)。因此，在未來的工作中必須切實提高管理人員的管理水平和管理素質(zhì)，通過有效的管理方法，全面提高工作人員的綜合素質(zhì)和工作能力。具體來說可以從以下三個方面入手：首先，鼓勵不同崗位的工作人員進行相互學習，加強工作人員之間的交流與溝通，使其除了掌握自身工作崗位必須具備的知識外，也能了解整個水電站的運行模式和其他運行系統(tǒng)的重要知識點，一旦發(fā)生意外情況，也能夠立即做出判斷并進行處理。其次，對于新入職的員工來說，應該讓老員工“一對一、手把手”進行教學和崗前培訓，幫助新員工在最短的時間內(nèi)了解電氣自動化設備的各項操作規(guī)則和操作方法。同時，管理部門也要定期組織管理人員進行培訓與學習，全面提升管理人員的專業(yè)能力和專業(yè)技能，確保他們在工作過程中可以“按要求、按規(guī)定”完成各項操作。最后，為了提高工作人員的工作能力，也可以實施輪崗培訓制度，從不同角度提升工作人員的技能，不僅能使其更好地完成本職工作，也能為中小型水電站的發(fā)展儲備更加充足的人力資源[4]。

5.3降低運行成本，加大投資力度

中小型水電站的發(fā)展規(guī)模無法與大型水電站相提并論。所以，在引進計算機技術(shù)時，中小型水電站可以優(yōu)先引進操作方便、結(jié)構(gòu)簡單和價格低廉的簡單型計算機設備，以降低運行成本。而且，與操作煩瑣的計算機設備相比，引進簡單型計算機設備也更加有利于工作人員掌控與學習，同時簡單型計算機設備能夠在最短的時間內(nèi)進入工作狀態(tài)。雖然簡單型計算機設備不是最先進的，但對于中小型水電站而言，它們?nèi)栽谶m用范圍內(nèi)，也可以促使中小型水電站的發(fā)展。基于此，中小型水電站可以結(jié)合自身發(fā)展情況，逐步引進更加先進、更加高級的計算機設備，從而在有效降低成本的基礎上彌補傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺陷，促使中小型水電站朝著智能化方向發(fā)展。除此之外，相關部門要加大投資力度。中小型水電站可以申請資金補助，讓相關部門成為投資者，以擴充運行資金。而為了能夠更快地申請到資金補助，中小型水電站需要設計可行性方案，讓相關部門可以對中小型水電站的發(fā)展趨勢以及發(fā)展前景進行評估，了解投資中小型水電站的好處，以便獲得更加充足的資金支持，從而引進更加先進的設備和技術(shù)。

參考文獻：

[1]何東.中小型水電站試運行管理與技術(shù)要點[J].小水電，2021（5）：64-68.

[2]馬德輝.水電站電氣工程自動化技術(shù)的應用分析[J].黑龍江水利科技，2021，49（4）：184-186.

[3]蔡杰琛.淺談電氣自動化技術(shù)在水電站發(fā)電中的應用與創(chuàng)新[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2021（1）：36-38.

[4]王明發(fā).基于智能技術(shù)的水電廠電氣自動化控制方法[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（2）：140-141.

作者簡介：

王珍珍（1986—），碩士，工程師，研究方向：水電站自動化運行。