水利部农村电气化研究所 浙江杭州 310012
摘要：进入21世纪以来，科学技术得到了创新和发展。电气自动化的诞生推动了水电站的创新和发展。水电站作为实际供电过程中最大的电力资源提供者，带来了巨大的供电效果。在近几年的不断发展下，我国水电站电气自动化取得了许多成绩，但从整体来看，仍存在缺陷和不足，需要进一步探索。
关键词：电气自动化技术；水电站；应用
1 引言
随着科学技术的进步，电气自动化技术逐渐出现，并在水电站中得到广泛应用。水电站要实现真正的自动化，就必须通过电气化积极改造机体，了解水电站的运行情况，减少人力和财产的消耗。为了顺利实现水电站电气自动化，需要先进的设备和水电站的规模等诸多因素。水电站自动化的电气改造是使水电站设备在无人值守的情况下仍能正常运行。
2 电气自动化技术在水电站中应用的意义
2.1 提高运行效率
将电气自动化技术应用到水电站中，就可以利用自动化技术代替传统人工操作，减少工作人员对工作的参与性，精简水电站现有的工作人员，形成良好的劳动环境，从而使管理者更好的管理水电站。人员不直接参与，能够减少由于工作人员技术水平、操作态度等不足而对水电站设备运行产生影响，使水电站工作能够达到较高的标准和质量。
2.2 创造运行效益
自动化技术是以计算机作为辅助，从而开展的控制、操作工作，使水电站在无人值班的情况下也能够顺利运行，使运行效率得到提升，进而减少运行的整体成本。为使水电站能够高效的运行，必须要提高发电机组的工作效率和效果。工作人员利用自动化技术科学、准确的分析研究电网系统的情况以及工作的开展情况，计算出水电站电能的有效负荷数值，保证使用的发电机组数量、型号等更加科学，并使发电机组达到最佳的运行状态，从而让水电站能够以最小的投入获得最高的电量生产数量，保证水电站的运行更加经济，帮助水电站创造更好的效益。
2.3 提高电力运作效果
在水电站中利用自动化装置，进而有效的监控、保护、实时动态化的调节发电机组，保证发电机组的工频、电压等更加标准，使水电站的电网运行有功、无功功率等达到平衡状态，并进一步优化电能的整体质量。
3 水电站自动化技术应用现状
相关人员需要对自动化模块加以研究，就可以看到该模块保障了水电厂在实际生产工作中可以实现无人化的效果，继而符合当前现代化工作的实际要求，具体内容如图 1 所示。
图1 水电站自动开机流程图
而对于水电站的运作模式来说，主要与布置模块及其相关设备的形成存在着息息相关的联系。就水轮电机组运作模式而言，对发电模块的自动化加以调整是不可或缺的环节，这样就要求相关人员规范操作，促使相关程序可以顺利的运作。例如，想要促使该机组实现稳定运作的目的，那么就应当对该系统的工作要求以及实际情况了如指掌，并对运行机组加以优化，对相关负荷模块做好合理的分配，进而满足相关负荷要求，确保调节机组的相关功率能够达到优化的效果，尽可能减少事故发生的概率。
相关企业将该技术运用到水电站中，能够对工程的具体状况进行全面的掌控，这个时候就需要依赖于某些发电机组及其一些辅助设备，比如针对发电机定子的实时观察、对各个轴承温度的有效控制等，继而符合相关系统的实际要求。同时也尽可能减少其出现无法工作的情况，确保相关保护措施可以落实到实际工作中，采取有效对策应对信号出现的变化，并对一些辅助设备进行科学的控制，通常包含了对空压机设备等设备的控制，继而符合备用机组的实际要求。
4 水电站电气自动化系统应用现状的控制技术
4.1 自动化检测
将电气自动化设备应用到水电站中，能够使水电站的工作运行达到良好的状态，而这些工作的实现都需要有好的技术作为支持。在电气自动化技术与水电站融合时，设计人员需要对二者的融合参数进行科学计算，施工中使其有效连接。电气自动化设备能够自动化的检测水电站设备的质量以及安全性，并将其工作情况准确的记录，同时实时监测电压、电频等相关参数，使水电站的设备更加稳定的运行。若水电站工作中有问题，电气自动化设备能够及时发现问题，并科学化的分析问题，采取有效的措施妥善处理，维护水电站运行的安全性，使其工作性能得到提升。
4.2 自动化控制
实现水电站的自动化，能够减少人工需求，技术人员将工作程序应用到电气自动化系统中，从而使水电站的设备能够自动化运行。对于运行中出现的问题，电气自动化系统可以自行分析问题并合理解决，利用自动化的控制管理减少工作的误差，同时减少能源消耗，使水电站能够高效工作，保证水电站能够正常供电。
4.3 自动化操作
水电站运行之后，所有工作程序都能够实现自动化的操作，水电站的自动化能够对设备的参数、工作情况自动化检测，并对水口闸门的安全性进行实时的监测。对于设备关停，电气自动化技术可以利用设置好的程序实现自动化的操作。将电气自动化技术应用到水电站中，能够顺利实现水电站的现代化发展，使水电站的工作质量得到提升，维护供电安全，这对于水电站今后的发展是极为有利的。
5 水电站电气工程自动化技术的实际应用
5.1 自动化技术中编程逻辑控制器在水库式电站调速器上的应用
针对某些发电站来说，水头变化范围比较大，从开始到结束这一整个流程中几乎都是依赖于水轮机设计水头。倘若水头在减少的情况下，那么相关汽轮机液压调节器就不能促使机组额定实现转速的目的。这个时候相关人员就需要采取其芯片更换或是增加串联电阻的方式进行处理，还需要对输出产生的情况加以调整，并且要以开放的形式提供。然而在某些情况下依然不大于设计水头，为了妥善处理这个问题，相关人员一定要将芯片更换掉或是将串联电阻拆除，而随着 PLC 的使用，能够对水头高度进行调节，打开和关闭机组也比较方便，可见该技术有着显著的效果。
5.2 自动化技术中编程逻辑控制器在涡轮螺旋桨调速中的应用
就轴流转浆式水轮机发电而言，在中低水头电站中使用的次数比较多。这是因为其不同的导叶水轮机能够在水中达到协调的效果，将工作质量加以提升，进而为企业带来可观的经济效益。由于电站水轮机的水头以及水位会发生变化，因此一定要依据厂家提供的相关参数来对其加以调整，这样才可以促使曲线的差异达到最佳运作的目的，这个时候就会应用到可编程逻辑控制器（PLC）对以上这种情况加以调节。
7 结语
总之，在水电站中应用电气自动化技术能够有效的对发电机设备、机组等运行情况进行自动化的监测，保证无人值班的情况下水电站设备依旧能够按照预定计划运行。在水电站安全运行中，电气自动化水平是水电站现代化评价的重要标准，所以需要对水电站电气自动化技术的应用情况机械能分析，从而使水电站的运行更加有序，为水电站创造良好的经济、社会效益。
参考文献：
[1]伍春荣，欧阳海 . 电气自动化技术在水电站中的应用分析 [J]. 自动化应用，2018（03）：120-121.
[2]刘利群 . 电气自动化技术在水电站中的应用研究措施 [J]. 建材与装饰，2016（49）：268-269.
论文作者:林秀松
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/25
标签：水电站论文; 电气自动化论文; 技术论文; 工作论文; 机组论文; 设备论文; 水头论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;