廣東水電二局股份有限公司 謝飛久

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，水利工程項(xiàng)目融合多元技術(shù)方案也受到了廣泛關(guān)注，要整合電氣自動(dòng)化技術(shù)要求，深入研究水利設(shè)施中自動(dòng)化應(yīng)用的規(guī)范要求，從而提高水利工程項(xiàng)目綜合質(zhì)量水平。

1 水利工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的意義

工作實(shí)效性方面。水利工程中應(yīng)用電器自動(dòng)化技術(shù)能有效提升工程項(xiàng)目運(yùn)行效率，可靠且科學(xué)的技術(shù)方案能為水利工程項(xiàng)目實(shí)踐水平的優(yōu)化提供保障，并配合數(shù)據(jù)管理和信息采集機(jī)制對(duì)水利工程項(xiàng)目予以數(shù)字化監(jiān)測(cè)，確保相關(guān)工作落實(shí)的合理性和規(guī)范性。配合電氣自動(dòng)化技術(shù)還能及時(shí)完成技術(shù)監(jiān)督工作，保證相關(guān)技術(shù)內(nèi)容都能貼合工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，提高工程項(xiàng)目的整體效益[1]。

安全性方面。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能最大程度上維護(hù)水利工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性和安全性，電氣自動(dòng)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)故障的迅速識(shí)別和定位，以保證相關(guān)人員及時(shí)完成故障處理工作，實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)狀態(tài)運(yùn)行趨勢(shì)，為工程項(xiàng)目健康安全地開展提供支持。水利工程中全面落實(shí)自動(dòng)化技術(shù)體系還能最大程度上提高工程安全性，實(shí)現(xiàn)一體化管控，及時(shí)對(duì)故障問(wèn)題予以預(yù)警，以提升管理人員的預(yù)防管理意識(shí)，及時(shí)糾正和處理異?，F(xiàn)象。

經(jīng)濟(jì)效益方面。同時(shí)將技術(shù)方案和工程實(shí)踐相融合，就能在優(yōu)化生產(chǎn)能力的同時(shí)提升資源的利用率，減少資源浪費(fèi)提升成本管理效果，滿足經(jīng)濟(jì)成本約束控制標(biāo)準(zhǔn)，為水利工程經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化予以支持。

2 水利工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)容

2.1 自動(dòng)檢測(cè)

對(duì)于水利工程項(xiàng)目而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)能支持設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)，及時(shí)落實(shí)相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，確保實(shí)時(shí)性管理控制機(jī)制的規(guī)范性。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中釋放對(duì)應(yīng)的訊號(hào)，有效完成相關(guān)檢測(cè)工作。需要注意的是，常見的保護(hù)電氣設(shè)備或裝置主要包括交流回路和直流回路，所以對(duì)應(yīng)的檢測(cè)就能實(shí)時(shí)性反映相應(yīng)狀態(tài)下水利工程項(xiàng)目的具體情況。

2.1.1 交流檢測(cè)

要利用檢測(cè)裝置將交流模擬量直接輸入到交流回路中，配合電氣設(shè)備接點(diǎn)完成短接分析、斷開或切換保護(hù)交流回路分析等，有效打造完整地分析控制機(jī)制，確保能實(shí)現(xiàn)完整地檢測(cè)工序。交流檢測(cè)模式的作用就是在交流回路中添加體量較大的交流訊號(hào)，有效保證檢驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作的規(guī)范性和科學(xué)性。這種處理機(jī)制最大的優(yōu)勢(shì)就在于無(wú)需外加交流訊號(hào)，但實(shí)際應(yīng)用范圍也存在一定限度。另外還可在交流回路外加交流模擬訊號(hào)，確保檢驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作的流暢性，且被檢測(cè)保護(hù)電氣設(shè)備的電壓回路要增設(shè)交流檢測(cè)繞組結(jié)構(gòu)，適用范圍較為廣泛，實(shí)用性較高[2]。

若是采取施加交流模擬電源方式，就要對(duì)模擬量參數(shù)大小予以集中檢查和校對(duì)，確保模擬量超出電氣設(shè)備整定數(shù)值后就完成電氣設(shè)備動(dòng)作，配合整定位模擬量的同時(shí)進(jìn)行狀態(tài)情況的觀察和分析。如，施加低于整定位的模擬量，此時(shí)電氣設(shè)備不動(dòng)作就說(shuō)明電氣設(shè)備動(dòng)作的正確性。完成檢測(cè)工作后就能了解電氣設(shè)備是否存在損壞問(wèn)題，檢查整定數(shù)值以保證后續(xù)處理工作能更加合理且高效。

2.1.2 直流檢測(cè)

在電氣設(shè)備或保護(hù)裝置檢測(cè)工序中，因直流回路中易損壞的薄弱環(huán)節(jié)較多，所以要結(jié)合訊號(hào)處理要求對(duì)直流回路翻轉(zhuǎn)過(guò)程予以控制，有效判定保護(hù)效果。因?qū)?yīng)保護(hù)動(dòng)作針對(duì)的多是閉合回路，所以在元件損壞直流回路部分翻轉(zhuǎn)狀態(tài)下，就能依據(jù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)判定保護(hù)效果，此時(shí)保護(hù)動(dòng)作不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)。直流檢測(cè)機(jī)制就是應(yīng)用檢測(cè)電氣設(shè)備接電完成雙按操作或斷開、切換等操作，有效分析被測(cè)對(duì)象直流回路中部分環(huán)節(jié)運(yùn)行的質(zhì)量效果，直流回路得到足夠大的動(dòng)作訊號(hào)后，保證電氣設(shè)備動(dòng)作的規(guī)范性就能讀取直流訊號(hào)電源的相關(guān)信息，確保直流輸入端動(dòng)作的規(guī)范性和合理性[3]。

2.2 自動(dòng)控制

在水利工程項(xiàng)目中電氣自動(dòng)化技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，不僅能匹配直流回路和交流回路開展開環(huán)控制模式，還能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處理，如，調(diào)速器機(jī)組轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁調(diào)節(jié)等都是閉環(huán)控制系統(tǒng)，借助改變調(diào)速器的整定數(shù)值就能對(duì)機(jī)組的有功出力狀態(tài)予以控制和管理，維持良好的應(yīng)用狀態(tài)和控制效果。若是改變勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的整定數(shù)值，就能對(duì)機(jī)組的無(wú)功出力予以監(jiān)督和處理，保證對(duì)應(yīng)控制結(jié)構(gòu)和要點(diǎn)都能滿足預(yù)期，維持良好的機(jī)組調(diào)整控制效果，不僅能接收上一級(jí)自動(dòng)裝置的實(shí)時(shí)性指令，還能接收變電站值班人員的給定命令，打造更加和諧高效的控制模式，確保調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用工序的完整性[4]。

2.3 自動(dòng)保護(hù)

對(duì)于水利工程項(xiàng)目而言，電氣自動(dòng)化技術(shù)的全面應(yīng)用和處理不僅能提升其應(yīng)用效能，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)的目的，維持良好的應(yīng)用控制結(jié)構(gòu)。

2.3.1 優(yōu)選控制電壓

水利工程項(xiàng)目中，電氣控制保護(hù)元件及信號(hào)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等都要滿足工藝要求，且對(duì)應(yīng)元件會(huì)安裝在機(jī)臺(tái)的不同位置，不僅存在元件分散的問(wèn)題，其實(shí)際控制線路也較長(zhǎng)。要想從根本上提高控制回路元件的應(yīng)用效能，就要提升控制系統(tǒng)的可靠性。配合電氣自動(dòng)化控制技術(shù)設(shè)置控制電壓，將控制系統(tǒng)和主電路形成隔離狀態(tài)，維持控制的獨(dú)立性和實(shí)時(shí)性。如，依據(jù)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，目前較為常見的控制電壓為380V、220V 和12V，其中380V 和220V的電壓能完成電器和電源指示的控制管理，12V 電壓主要是對(duì)工藝流程自停和信號(hào)指示予以約束。

2.3.2 檢測(cè)裝置和保護(hù)繼電器

在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，要明確具體的裝置保護(hù)要求和模式，維持整體技術(shù)操作的規(guī)范性[5]。如元件保護(hù)工作，元件是不同保護(hù)繼電器共同組成的結(jié)構(gòu)，且保護(hù)繼電器之間關(guān)聯(lián)性一般，每個(gè)保護(hù)繼電器占用獨(dú)立檢測(cè)點(diǎn)，加之保護(hù)過(guò)程不會(huì)設(shè)置閉鎖回路，這就使得元件出現(xiàn)保護(hù)局部誤動(dòng)而發(fā)出信號(hào)的情況出現(xiàn)，所以主要是借助檢測(cè)裝置對(duì)保護(hù)繼電器拒動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)分析，結(jié)合檢測(cè)回路的具體參數(shù)就能完成實(shí)時(shí)性保護(hù)處理。

本文以雙母線保護(hù)（圖1）為例，在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，配合交流檢測(cè)機(jī)制模擬內(nèi)部和外部故障，在完成拒動(dòng)和誤動(dòng)分析的同時(shí)配合故障啟動(dòng)繼電器予以綜合控制。

圖1 雙母線保護(hù)

3 水利工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化建議

在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，要提升技術(shù)應(yīng)用效率和水平，就要整合技術(shù)要點(diǎn)，建立健全完整地控制機(jī)制，從人才管理、市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)控制多方面入手，維持自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效能的基礎(chǔ)上，為水利工程項(xiàng)目綜合管控效果的優(yōu)化提供保障[6]。

3.1 水利工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

管理技術(shù)落后。目前部分水利工程項(xiàng)目中電氣自動(dòng)化技術(shù)還處于初步階段，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用效果還存在很多需要改進(jìn)的問(wèn)題。主要是水利工程項(xiàng)目中電氣自動(dòng)化技術(shù)處理在操作和管理方面還需要大量專業(yè)型人才，但部分地區(qū)水利工程管理人員技術(shù)水平參差不齊，無(wú)法更好地適應(yīng)新型技術(shù)操作應(yīng)用要求，必然會(huì)對(duì)全面優(yōu)化工作效能產(chǎn)生制約作用，使得水利工程電氣自動(dòng)化工作無(wú)法順利開展。

水利工程項(xiàng)目本身就是基礎(chǔ)性工程，工程項(xiàng)目具有一定的公益性價(jià)值，在水利工程項(xiàng)目中最關(guān)鍵的工作任務(wù)就是排澇灌溉，綜合目標(biāo)是維持和保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們生活安全，社會(huì)效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)效益。然而在水利工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中卻需耗費(fèi)較大的投資成本，且工程項(xiàng)目后續(xù)運(yùn)營(yíng)管理也需投入大量資金，這就使得公益性和成本投資間存在一定的矛盾，而若是開展電氣自動(dòng)化技術(shù)方案難免會(huì)增加投資金額，一部分水利工程項(xiàng)目存在嚴(yán)重的資金不足現(xiàn)象，必然會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和推廣產(chǎn)生制約作用。

3.2 水利工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用策略

為保證水利工程項(xiàng)目中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用控制效果的最優(yōu)化，要整合管理要素和管控標(biāo)準(zhǔn)，建立健全更加科學(xué)的管理模式，從人才培養(yǎng)入手，科學(xué)選擇自動(dòng)化設(shè)備，并形成創(chuàng)新思維，從而促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的全面推廣。

3.2.1 強(qiáng)化人才培養(yǎng)

一方面要落實(shí)精細(xì)化培養(yǎng)方案，提高工作人員的綜合素質(zhì)，確保其能明確認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水利工程項(xiàng)目多元化管理的重要性，并結(jié)合實(shí)際要求落實(shí)對(duì)應(yīng)的控制方案，推廣電氣自動(dòng)化技術(shù)方案，積極推動(dòng)水利工程項(xiàng)目的進(jìn)步和發(fā)展；另一方面要明確水利工程市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的要點(diǎn)，盡管水利工程項(xiàng)目本身是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容，但運(yùn)營(yíng)管理要充分融合市場(chǎng)化理念，合理融合自動(dòng)化技術(shù)體系，打造實(shí)時(shí)性、規(guī)范性的水利工程控制機(jī)制，加快自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。

3.2.2 科學(xué)選擇自動(dòng)化設(shè)備

在電氣自動(dòng)化技術(shù)全面發(fā)展的時(shí)代背景下，水利水電行業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)融合的范圍也在不斷擴(kuò)大，為了有效提升具體工作效能，就要結(jié)合不同的工作場(chǎng)景完成自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)選，保證類型匹配的同時(shí)能發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)用效能。

要結(jié)合水利工程項(xiàng)目的實(shí)際情況及工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行要求，選取型號(hào)符合且質(zhì)量過(guò)關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備，發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并按照規(guī)劃方案進(jìn)行數(shù)量的匹配處理，能在完成相關(guān)工作的同時(shí)減少能源的損耗，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)效率滿足預(yù)期；為自動(dòng)化設(shè)備選擇工作的科學(xué)性和規(guī)范性，要進(jìn)行可控化實(shí)地調(diào)研和科學(xué)論證，并以較低的成本投入實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制目標(biāo)。尤其是在自動(dòng)化設(shè)備安裝的過(guò)程中，要系統(tǒng)化分析和核定設(shè)備的型號(hào)、性能等，將其和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)予以核實(shí)。要對(duì)設(shè)備的靈敏性、穩(wěn)定性等基礎(chǔ)參數(shù)予以評(píng)估，只有滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)才能更好地發(fā)揮其作用。3.2.3 創(chuàng)新發(fā)展電氣自動(dòng)化技術(shù)

在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用環(huán)境中信息技術(shù)具有重要的作用，要想更好地推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，就要形成創(chuàng)新思維，積極將相應(yīng)技術(shù)內(nèi)容融合在水利工程項(xiàng)目中，確保電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程能發(fā)揮其作用。

第一，將大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等技術(shù)融合在電氣自動(dòng)化項(xiàng)目中，并配合水利工程項(xiàng)目的具體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和要求，及時(shí)完成水利工程電氣系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)督和故障處理等工作，最大程度上提高水利工程項(xiàng)目統(tǒng)籌控制水平，發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，維持電氣自動(dòng)化技術(shù)效能最優(yōu)化。

第二，要借助數(shù)字化技術(shù)體系維持電氣自動(dòng)化技術(shù)細(xì)節(jié)評(píng)估，并利用技術(shù)內(nèi)容對(duì)水利工程項(xiàng)目中電氣系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)予以預(yù)測(cè)。如應(yīng)用AI 技術(shù)進(jìn)行電氣自動(dòng)化分析，尤其是在識(shí)別潛在故障時(shí)，配合數(shù)據(jù)分析技術(shù)單元、深度學(xué)習(xí)過(guò)程等，結(jié)合故障類型完成分析報(bào)告的匯總，指導(dǎo)工作人員結(jié)合報(bào)告分析的相關(guān)數(shù)據(jù)信息建立匹配的處理規(guī)劃，這對(duì)于開展水利工程項(xiàng)目監(jiān)督管理具有重要的意義，減少操作難度的同時(shí)也能提升水利工程電氣故障處理的效率。

第三，在水利工程電氣自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)督管理體系中應(yīng)用創(chuàng)新化思維，配合新技術(shù)打造多元化應(yīng)用平臺(tái)，維持水利工程項(xiàng)目綜合利益的同時(shí)，保證工序管理、工藝監(jiān)督等工作能落到實(shí)處，減少人工成本，并避免故障問(wèn)題對(duì)設(shè)備應(yīng)用控制效果產(chǎn)生影響。

總而言之，水利工程項(xiàng)目本身是復(fù)雜的施工系統(tǒng)，所以要融合電氣自動(dòng)化設(shè)備，建立完整地自動(dòng)化控制方案，詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上提升管理水平，發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)作用，推動(dòng)水利工程項(xiàng)目可持續(xù)健康發(fā)展。