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摘要：由于现代科学技术的不断更新换代，智能电子技术在各个领域均得到了广泛的应用，并在水电厂的运行管理过程中发挥着重要的作用，关系到水电厂设备的安全与稳定运行。文章通过对水电厂自动化控制系统运行中存在的问题进行简要分析，对自动控制系统的运行维护与保养提出了科学的方法。
关键词：自动化控制；水电厂；运行
前言
随着现代智能电子技术的快速发展，它在水电厂的运行管理中起着重要的作用，成为水电厂的重要组成部分。自动化控制是实现水电厂“无人值班、少人值守”的基础与保障，根据计算机监控系统、自动装置或运行人员的指令，按预定的操作顺序，自动完成机组的启动与停机、同期并列、调相、单机调节与成组调节的转换、事故保护和故障信号等操作，以及在正常运行中自动进行功率、无功与转速等参数的调节。我国仍有一定数量的旧水电厂，存在软件落后、控制不可靠、测量数据不准确等多种问题，给设备高效、安全、稳定运行带来隐患。因此，当前的新形势下应当对水电厂控制系统进行必要改革，实现自动化改造并进行科学的管理。
1.水电厂自动化控制技术的应用
对于传统的水电厂来讲，在运行的过程中存在着许多问题，这些问题主要表现在:其一，对于水电厂的整体控制而言反应较为迟缓，整体系统的运行无法达到实时控制的高要求；其二，整体系统所具有的自愈性主要由实体的冗余所决定；其三，在局部的自动化水平上其所具有的程度不高，同时各系统的信息缺少共享，未建立成一套整体、全面系统；其四，机网整体的协调能力较差，整体的智能化水平不高，同时也存在一定的安全防护漏洞问题。对传统水电厂而言，通过引用自动化控制技术建设智能化的水电厂，应对水电厂设备的软、硬件进行全方位的升级，运用更加先进的传感与测量技术，保证监测数据的准确性,将采集到的数据信息进行自动汇总与处理，从而建立出一套智能、实时、可靠的平台。同时，系统可以与电网进行双向的通信，通过使用更加可靠的控制算法来实现电厂的自身经济效益与社会的综合效益的最优化。
2.自动化技术背景下水电厂运行的问题分析
2.1系统应变处理能力待完善
自动化设备的智能化，是通过软件程序和硬件设备结合实现的。研发单位现已有较成熟的设计方案，使用智能化的处理方法对整体系统进行正常控制和故障处理。但由于自动化系统控制理论、自身设计及技术实现所存在的缺陷，在突发情况下仍存在一定的非智能情况，不能够进行及时、有效地进行处理故障。如果编程研发人员的技术、专业水平不过关，没有完全掌握编程技术或者对编程软件不太熟悉、对潜在风险或控制流程考虑不周等，那么编制出来的程序也就不完善，不能完全满足水电厂正常运行过程中的实际需要，在特定条件下导致异常事件甚至事故。
某水电厂曾发生机组主轴水导密封炭精块磨损严重漏水，因当时水车室未设水车室水位监测，上位机仅发机组“水导油位异常”信号，没有及时进行处理造成水淹水车室事件。经停机并对机组水导密封碳精更换、回转环更换、改小节流孔、加装止水盘根，加宽迷宫等等一系列的措施，成功解决主轴密封漏水问题，并针对监控系统设计问题增加了水车室水位过高监测及水机保护。
某水电厂曾因监测元件故障（机组剪断销绝缘受潮降低至零），导致剪断销剪断保护误动作甩负荷紧急停机的事件。当时设计剪断销剪断SOE开入量，直接触发紧急停机关主阀流程，未结合电厂实际情况综合分析设备各项参数变化情况来进行判断，如水质情况、机组运行方式、负荷及振动摆度的变化等情况。
2.2设备维护管理不到位
水电厂选址一般在水力资源充沛的地方，设备运行环境相对较差，温度、湿度、大气成分等因素都会对电气自动化设备产生影响，容易导致误报信号、自动化设备拒动或误动等，同时，各设备的机械作用力、电磁干扰等影响因素也会导致电气设备、元器件的参数变化，造成设备稳定性、可靠性的下降。某些地区的水电厂对自动化设备选型没有引起足够的重视，不按实际需要选取系统，所选的设备不符合精度或使用环境要求，或由于软件老旧出现反应迟缓、内存容量小容易卡机等问题。
自动化控制系统作为一个电子化的系统，在投入使用后要持续进行有效的维护。既要对系统软件进行升级更新，保证系统的有效性与先进性，延长其使用寿命。也需要对自动化设备、元件进行定期的保养，以便保证在使用过程中发挥良好的功效。对于很多水电厂来说，正是由于缺乏对自动控制系统的后期维护管理，对陈旧的软件及自动化元件没有及时地进行更新与改良，在今后的运行过程中存在安全隐患。
某电厂近3年的机组自动开停机不成功统计情况（见表1），不成功原因有加闸系统、技术供水系统、同期装置、LCU现地控制单元、励磁系统、调速器系统等，其中有自动化设备、参数设置、测量元件故障的原因，也有因导叶关闭不严漏水大、加闸闸板卡涩等设备机械方面存在缺陷的原因，影响了自动化控制的可靠性。
2.3专业技术水平待提高
现阶段大多数水电厂已经配备好自动化控制系统，需要运行维护人员不断学习专业技术知识，提高自动化技术技能水平。但仍有部分人员对自动化设备不熟悉，对改造后的设备变化情况不清楚，没有掌握相关设备控制流程、操作方法等等，也有存在对设备手动操作程序生疏的情况，以致出现突发故障没能及时有效地处理。
某电厂经监控系统改造后，实现了远方开停机自动控制。在某次机组C级检修后进行动态试验时，在手动开机过程中，试验操作人员没有按操作规程投入轴承冷却油，导致轴瓦干磨损坏，发生“机组轴瓦温度过高”事故停机事件。
3.提高自动化控制技术应用效果的对策
3.1优化自动化控制系统功能，提高自动化设备可靠性
保证自动化控制系统合理应用，并且功能和技术能够得到有效的提升，与系统软件的选用和调整有直接的关系。对此可以合理使用国内外先进的系统程序软件，严格按照电力专业的国家、行业标准，选择使用符合国家要求的自动化设备、元件和装置等，有效地对水文、水工建筑、发变电设备进行监视和测量，保证测量数据的准确性，提高自动化控制系统安全性、可靠性以及科学性，为水电厂自动化控制系统的发展奠定良好的发展基础。
3.2提高技术人员的专业技能
建立一支高水准、高质量的专业队伍对于自动化控制系统的维护与管理起着不可替代的推动作用。电厂设备自动化程度越高，对运行、检修等专业技术人员提出的要求也更高，必须掌握电气、机械等相关专业知识，熟悉自动化控制系统的结构、原理、性能、用途、控制方法，在发生故障时才能迅速判明故障原因，及时、有效地处理故障，保证运行设备的安全、稳定。各水电厂可以通过定期进行专业技术技能培训，通过考核制度竞争上岗，举办各种专业技能竞赛等方式提升运维人员专业素质，提高了工作团队的技术水平，建立激励奖罚机制，通过良性的竞争相互促进，同时应与系统设备厂家签订售后服务合同获得技术支持，共同维护和管理好自动化控制系统。
3.3建立健全运行维护制度
对于自动控制系统来讲，后期的维护与管理同样十分重要，所以一定要根据自动控制系统的要求建立并完善系统运行维护制度，规范化设备台账、设备异动、二次安防、设备缺陷、定期检修维护、运行交接班、上位机监盘、设备巡回检查、隔离闭锁等管理工作，明确各项工作细节，做好技术资料、图纸资料存档，收集各项数据并定期进行综合统计、运行分析及可靠性分析，通过制度来提高运行维护人员的责任心，保证设备管理效果。
4结论
随着水电厂自动控制系统的不断应用，水电厂的自动控制系统也表现了相应的缺陷和不足，如何利用现代高科技技术来改良、优化老旧的系统，对水电厂的管理提出了新的要求。计算机信息技术、网络技术、通讯技术和自动化元器件水平的不断发展，给水电厂自动化控制系统提供了科学依据、技术和硬件支持。水电厂自动化系统已经成为一个集计算机网络、通信及机电一体的综合系统，我国水电厂将在不远的未来实现全面自动化。
参考文献
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[4]王忠华.水电厂自动化控制系统的PLC改造[J].科技风,2012(01):15.
论文作者:刘玉生
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
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