摘要：水电站电气自动化技术能够实现对水电站的实时控制，是水电站安全运行必不可少的技术。本文阐述了水电站电气自动化技术的内容和应用，为水电站综合自动化控制提供了参考。
关键词：电气自动化；水电站；技术；应用
电气自动化技术确保了水电站的经济效益和运行安全。它有利于提高水轮发电机组的实时能力，实现快速开、停机，自动发电控制等，保证电力系统稳定运行；实现电气自动化后，节约了运行成本，大大节省了电站的人力资源；计算机监控系统有自检功能，不仅检测设备运行情况，而且还检测计算机监控系统自身运行状态，提高水电站设备运行的可靠性。
1水电站自动化技术内容
1.1实现水轮发电机组运行的自主智能控制
水电站在自动化管理中，能够更好的实现水轮发电机组以及辅助设备运行状况的监控，进而保证整个系统的正常运行，提高水电站的发电质量。在监控中，自动化系统可以实现对电机定子以及电机的转子电量进行监控，同时也可以实现对发动机定子绕组和各部轴承温度以及铁芯温度的监测。如果在监测中发现问题可以启动备用设备，并及时报告到相关计算机，同时技术人员对其进行维修查看。除此之外，该系统还可以实现对机组冷却系统和机组润滑系统的监控，实现各个系统的安全运行，保证运行状态的良好，真正实现实时监控，实时记录。
1.2 行使对周围重要设备的智能控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，一旦发生问题，其他辅助设备可以快速投入运行。
1.3行使对重要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、检测和保护。
1.4消防监控系统
消防监控系统又称火灾自动报警系统，一般由现地部分和站监控部分组成。现地部分是在有防火要求的设施（如主厂房、副厂房、主变区、油库、重要的机电设备等）相关部位设置各类火情探测器、报警器、控制模块、灭火排烟设备等，站监控部分安装有监控主机、报警控制器、消防联动控制器等设备。通过24h不间断的监测，一旦发现火情，在确认火灾发生的部位后，可自动或手动启动防火排烟、喷淋设备实施灭火、火灾隔断等措施。
1.5 水文自动测报系统
水文自动测报系统是利用计算机、通信、遥测等技术，在水电站流域或周边测区内设置水文监测网，以便获取水位、流量、水质、气象等数据，以保证水电站安全可靠地运行。其工作方式有自报式、查询-应答式、混合式等。
1.6梯级水电站综合自动化系统
梯级水电站是流域内分段开发的若干个水电站，这些水电站之间在发电量、水资源分配等方面需要协调处理，才能达到最好的经济效果并有助于防汛抗洪，也就是各个梯级水电站之间所建立的智能调度控制系统，即综合各水电站运行规律、电网运行规律和电力市场交易规则的一种模式。
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2电气自动化技术的应用
2.1自动监控系统的功能与应用
2.1.1 自动监控系统的远程调度层功能
监控系统的远程调度层功能，其主要负责报警、远程调度、监控三个方面，其中报警功能主要任务为：水电站辅助系统的报警动作；水电站发电机组与变压器，运行状态异常、故障时的报警动作。而远程调度、监控功能的主要任务为：水电站发电机组运行模式的更改、发电机组的开启与关闭、发电机的负荷增减与电网电压的调整等。
2.1.2 自动监控系统的控制层功能
监控系统的现场控制层功能，可将其划分为多个控制单元，而每个单元能够针对其任务范围内的生产过程进行全面监控，同时利用专用输入、输出接口与生产过程的连接，使相关设备、单元通信接口与主控制层交换信息。对于自动监控系统的主控制层，各个不同的现场控制单元是相对独立的，直接针对生产过程进行数据的实时采集、处理，直接监视、控制、调整各个发电机组设备的状态。
2.1.3 厂站监控层功能
其主要包含以下几个方面：
（1）数据管理站。通过对电站监控系统等相关系统运行数据的掌握和历史数据的分析及处理，为MIS系统提供依据。
（2）操作员工作站。该站点的主要任务内容包括：自动监控系统界面的监视，系统命令的执行，主管系统操作的控制、调节，报表的打印等工作。
（3）培训方针工作站。该站点主要任务内容是：针对系统运行人员的专业技能操作培训。
（4）工程师工作站。是完成功能及应用开发、实现电站系统的维护与管理重要节点。
（5）信息管理工作站。该站点的主要任务内容包括：报表的生成、打印；系统时钟的管理；针对厂站层的数据，进行收集、整理、归档、保存工作；高级应用软件及其他相关软件的运行等，都是由信息管理工作站来完成。
2.2 PLC自动化技术的应用
功能强大的可编程控制器（PLC）成为了当前大部分自动化控制系统的首选。PLC因为能够通过编制的专用程序完成对相关运行设备的支持和控制，根据存储器中所设定的程序、运算逻辑、定时及控制技术等指令，对水电站的生产过程进行多维、直观、动态的操作与模拟。同时，PLC技术还能够用于生产人员的高精度控制，辅助生产人员进行电站的运营和维护。当前，PLC自动化技术主要应用于水电站的这样两个方面：
2.2.1对水电站调速器进行控制，利用PLC装置对调速器进行控制，能够借助PLC的功能属性，基于水电站水头的实际变化，采取过程控制的基本理论进行对应的调整和改变，从而保证水电站稳定运行。
2.2.2对轴流桨式水轮机进行调速控制，将PLC程序应用于机组调速器的控制中，能够借助其可编程功能，实现对设备的实时调整，从而保证协联动作曲线一直处于合理的范围内，使得机组的运行与水电站水位变化处于同步变化状态，保证发电机组的运行参数与水流变化一致。
2.3自动化检测的应用
自动化检测是电气自动化应用的前提。电气自动化相关技术设备在水电站中的顺利运行，需要精确、有效的运行参数作基础。水电站自动化能对各项设备和参数进行自动检查、确定最值、全程监视及记录与显示工作状态，使其按照设定的程序自动运行。水电站自动化还可以对转角转速、水量、温度、压力、电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等各项参数进行检测，当出现异常情况，可以完成相关保护，提高安全系数。
结语：水电站电气自动化技术的运用，提高了水电站的经济效益和安全性，在越来越多的水利工程中将得到更广泛的应用，发挥其更大的作用。
参考文献：
[1]陈剑.水电站计算机监控技术浅析[J].科技创新与应用，2013（12）：39.
[2]徐鹏.电气自动化控制方式的研究.科技广场，2009.7
[3]陈贵州.电气自动化在水电站中的应用[J].中国新通信，2012（21）：77-78.
论文作者:周双球
论文发表刊物:《基层建设》2016年21期
论文发表时间:2016/12/5
标签：水电站论文; 监控系统论文; 机组论文; 技术论文; 系统论文; 功能论文; 设备论文; 《基层建设》2016年21期论文;