摘要：随着经济的迅猛发展，作为人们生活和工作中必不可少的重要能源，电力能源和国计民生的需要都密切相关随着科学技术的迅猛发展，电气自动化越来越被各个行业所认同作为电为能源输送的主要环节。
关键词：水电站；电气自动化；问题
一、加强水电站电气自动化的必要性
1.1提高工作的可靠性
水电站的主要任务就是保证电能的安全输送。水电站自动化通过自动装置能够迅速及时地进行监控、记录和报警，既可防止不安全事故的发生，又能避免设备遭受损坏，从而提高了供电的可靠性。
1.2确保电能的品质
维持电力设备体系正常发电的重要手段是水电系统的智能化；核算电能问题的因素是频率与电压，但整个系统中的电压与工频却被有功与无功频率制约。水电站智能化，借助智能装备把电压和频率保持在一相对稳固的范畴内，尽快精确的调整运行机组生成有用及无用功率，让电压和频率维持在一定的范畴内，进而保障电能品质。
1.3改善运营的实用性
改善水电站的实用性是可以确保水轮发电设备总是在最优的状态下工作，水电站智能化设备的运用，可以控制并自动选择最佳的运行组数，综合考虑水电站的具体情况和整个电网对水电站的负载分配，选择最佳的机组数运行，用最少的运行机组生产出最多电能，帮助水电站实现经济运行的目的。
二、电气自动化控制在水电站运行中的作用
2.1电能输送的质量得以保障
通常衡量水电站电能质量的主要标准还是电压以及工频这两种，但是在整个国家电网当中的电压和工频通常都会受到有功和无功这两种功率的直接影响。因此，水电站自动化控制主要是将其所具有的自动化装置将电压和频率两者保持在一个互为稳定的范围当中，并对其加以调节，这样才能真正保证电压和工频两者能够维持在一个规定的范围当中，最终有效的提高电能输送的质量和水平。
2.2保证供电的安全可靠性
通常水电站最主要的目的就是希望能够保障区域内的电能安全输送，水电站应用自动化控制技术就能够借助相应的自动化装置来进行迅速有效的监控、预警以及记录等，这样不但能够有效的防止安全事故的发生，同时也能够有效的避免相应的电气设备受到损坏和破坏，这就非常有效的提升了水电站供电的可靠性。
而且通过自动化装置对水电站的控制和操作，不但能够有效的降低由于工作人员操作失误所造成的安全事故，同时还能在紧急事故发生的情况下有效的加快水电站内部操作和控制的全部过程，也有效的保证了电力系统的安全有效运行以及用户方面的正常供电等。
2.3强化水电站运行的积极性效果
要想保证水电站运行的经济性效果就必须要能够保证水轮发电是处于一种满负荷的工作状态下进行的，因此水电站运用自动化控制装置，能够有效的在控制的过程当中，选择最佳的运行组数据，并以此来对水电站的实际情况进行综合性考虑，从而实现水电站对整个电网的负载分配，并以此来选择出最优良的机组运行数据，同时也使用最少的运行机组数据产出更多的电能，最终有效的帮助水电站实现了其经济优化运行的主要目的。
2.4提高发电机组运行经济性
水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬，而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置，控制并指令选择最佳的运行组数，结合当前水利条件，使用最少的水生产最多的电能，更好的实现水电站经济任务。
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三、自动化控制在水电站运行管理当中的应用
3.1应用在自动化操作方面
水电站在运用自动化控制的过程当中，需要对报警、通讯以及系统，还有开关设备等多个方面来进行整体性的操作，同时对于机组内的取水闸门、溢洪闸门等多种闸门的操作都必须要采用相应的水工建筑物所具有的相应电气设备，并以此来实现自动化的操作。同时对于压缩空气、排水以及供电系统方面都必须要采用相应的电纳公用的设备，来进行自动化的操作。
3.2应用在自动化控制方面
水电站应用自动化控制技术，可以通过自动化的设施装置来对水电站的具体运行过程进行有效的控制和管理。同时在水电站的机组停启以及发动机的调相等相关的工作当中都可以有效的借助脉冲控制来促使设备能够保持在原先设定好的程序指引下进行自主的运行。当其中发电机组自动投入到备用的设备当中时，就可以将原先所拥有的设备源进行切断处理。
四、水电站电气自动化应用问题
4.1水电站自动化应用程度低
就当前情况来看，我国大多数水电站均采用了电气自动化技术，但从其整体运行情况来看，依旧存在自动化程度低的问题，主要表现在人工操作不能省略、自动化系统过于落后等方面，很大程度的危害了水电站平时运转的可靠性，使得水电站工作能力有所下降，也给用户的电量供应和水电站的利益带来了严重影响。
4.2水电站电气自动化管理水平低
近年来，随着社会经济与科学技术的迅速发展，我国多数供电企业已逐渐意识到电气自动化的重要作用，但在其实际应用过程中，依旧存在管理水平较低的问题，主要原因在于：①国内电气自动化起步较晚，电气自动化技术还比较落后②公司引进了自动设备却不加管理，任由不专业的人操作，这会带来许多问题③公司太过于重视自动设备在生产过程中的作用，而不重视人工操作，这些观点并不是完全正确。
五、提高水电站电气自动化的相关设计
PLC在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水头不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大，这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线，调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时，水轮机水头的变化及上下游水位的变化，与厂家提供参数相差甚运，故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组调整器须采用可改变程序PLC可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶，取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人PLC而使机组处实际最佳状态。
PLC在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大：此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计，但当电站水头降低，水轮机处于低水头下运行时，电液调整器往往不能使机组达到额定转速（自动状态），为使调整器的起动开度增大，往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时，为使机组开机不致过速，而又必须换回芯片或撤除串接电阻，若采用PLC可编程控制器，则可根据电站水头高低，修改其程序来改变起动开度即可。
结语
仍有许多小型水电站存在自动化程度低、产能落后的状况，不仅企业自身效益受到影响，而且随着智能电网的建设，这些小水电的劣势将更加突出，因此采用自动化技术进行改造已成亟待解决的问题。
参考文献
[1]夏江庭，关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J]．电子技术与软件工程，2015.
[2]廖华，水电站电气自动化应用问题的研究[J]．低碳世界，2016．
作者信息
罗永全，男，汉族，本科，水利水电建设、管理专业，单位：青海引大济湟水电建设有限责任公司。
论文作者:罗永全
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
标签：水电站论文; 水头论文; 机组论文; 电能论文; 水轮机论文; 调整器论文; 电气自动化论文; 《电力设备》2017年第2期论文;