2海南省松涛灌区管理分局 海南儋州 571700
摘要：在介绍无人值守自动化系统技术概念的基础上，阐述了小水电站为实现无人值守的发展历程和基本要求，并以案例对小水电站无人值守自动化系统技术的配置做了详细描述，且分析了无人值守自动化系统在小水电站的运行前景，为小水电站推广无人值守运行方式提供参考依据。
关键词：自动化系统，在小水电站，应用探讨
我国水利资源十分丰富，小水电建设有了很大发展。目前，我国已建成的小型水力发电站将近80，00座，总装机90万千瓦。单机容量50-10，00千瓦的电站占总容量的60左右，小水电发展在我国能源建设中已成为一个不可忽视的重要方面。由于各种原因，这些电站自动化和运行管理水平都比较低，大量的电站都还以人工操作为主，这种状况己不能适应小水电发展和新形势的要求。为了推动小水电自动化技术发展，加快农村电气化步伐须摸索出一条适应我国小水电自动化道路，以提高小水电站的设计和运行管理水平，从而更好发挥它的经济效益和社会效益，下面结合我们工作上的体会谈一点肤浅的意见。
一、我国小水电的发展现状
我国幅员辽阔，国土面积达960万km，蕴藏着丰富的水源。根据全国单河水力资源调查成果（2008年），全国单河水能资源理论蕴藏量10MW以下河流11477条，10MW以下河流理论蕴藏量30391MW，理论蕴藏量年电量2662亿kWh。水能资源分布在全国1715个县（市），其中开展过电气化建设的县（市）679个。水能资源技术可开发量华北地区为2909MW，占全国的2.3％；东北地区为5550MW，占全国的4.3％；华东地区为18839MW，占全国的14.7％；中南地区为27057MW，占全国的21.1％；西南地区为56740MW，占全国的44.3％；西北地区为16937MW，占全国13.2%。水能资源已、正开发量华北地区为864MW，开发程度为29.7%；东北地区为1283MW，开发程度为23.1%；华东地区为14297MW，开发程度为75.9%；中南地区为19030MW，开发程度为70.3%；西南地区为29064MW，开发程度为51.2%；西北地区为4548MW，开发程度26.8%。从以上数据不难看出：全国小水电资源分布广泛，发电量十分可观。但是空间分布不均，呈现出西部多，东部少，区域间资源差异较大；开展电气化建设的县市约为可开发总数的40%左右，同时呈现出东部开发程度高，西部开发程度偏低的局面；水能资源分布在广大农村地区，适合地方、农村集体经济组织和农民开发。农村水能资源投资适中、开发便利、工期短、见效快。
二、无人值守自动化系统技术的概念
是指水电站内无运行人员值班，对水电站运行管理控制可由距离水电站较远的上级调度中心（包括梯调以及网、省、地调等）或集中控制的值班人员及有关自动装置实现水电站机组启动、停机、工况转换、有功及无功调整、运行监视及设备操作等工作。其巡检、清扫、维护均由上级调度控制中心派人员完成，如出于安保考虑可在厂内设有少数保安人员即可，这些人员只负责现场看守和上级临时命令交办的工作。
三、当前小水电站所面临的主要问题
小水电站由于所建时间较长，在刚建时制造水平还很有限，而且在平时的维护方面企业投入的还很少，这样就导致这些小水电站整个机组由于长期的运行，并缺少必要的维护，所以跑、冒、漏、渗等现象较为严重，机组的故障发生率一直处于较高的水平，发电能力较弱。
水电站在运行时，其都有规定的标准参数，但在实际机组运行时，其设备参数则与标准的参数有一定的差别，所以机组的运行则无法处于一个最优化的状况下，从而导致运行效率处于一个较低的水平，长期如此，机组的使用寿命则会降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些问题的存在，都是由于早期的小水电站在修建时由于受到客观条件及主观条件等所导致的。老电站在建设之初都处于一个特殊的年代，并没有什么事先设计和规划，则是存在着有窝找机和有机找窝的问题，在成立时也没有严格按照图纸来进行施工，特别是对于早期的水轮机，其转轮型号普遍偏少，所以只能选用相近的转轮来用。同时由于当前没有关于水文方面的相应资料，所以建成之后，实际水量与设计水量存在着严重的不符情况，或是电站存在着泥沙堆积的情况，下游的水位较高，从而影响到电站的发电率，电站无法处于一个优化的运行工况下.
开发无序、破坏环境。电力需求的旺盛导致大量资金涌入投资兴建小水电站的工程中，地方部门为了所谓的“政绩工程”对此监管不力，甚至未办基建手续和一些规划不当的工程陆续开工，在利益的驱动下，加快建设周期，同时未对建设垃圾进行处理就直接倾倒在河流中，导致周边环境污染。部分私营业主，电站建成后，不通过验收就并网发电，存在生产安全隐患。权责利不明。水利部门与地方政府之间没有明确的权利与责任划分，水利部门的规章制度，地方政府不认可，遇到问题想管管不了，而一旦遇到问题首先问责的又是水利部门。这样既不利于小水电站的健康发展，也不利于监管治理。
四、实现无人值守自动化系统的基本要求
计算机监控系统：计算机监控系统是水电站自动化的核心，需采用双重配置，运行中能自动切换，保证机组安全可靠运行。励磁系统：采用双微机励磁控制器的晶闸管励磁装置，它有微机励磁控制器微机励磁控制器和手动三种工作方式，当一台微机发生故障时，装置自动切换至另一微机运行。计算机自动巡检系统：在正常情况下（除自动装置能及时、准确地提供各种运行信息外）能定期对设备进行巡视检查，计算机自动巡检系统包括工作计算机和手持计算机两部分，应具备巡检管理、缺陷管理，检修管理和维护管理四大功能。计算机在线检测系统一PSTA系统：该系统由数据服务器、WEB服务器、下位机柜、数据采集和处理系统的相关硬件与软件等组成。在线检测系统的监测对象是机组的振动、摆动、压力及脉动、涡壳差压、定转子间气隙和机组有功、无功等工况参数。水电站控制中心的通讯方式：水电站在运行中与上级调度中心的通讯接口方式应采用双CPU的PLC，具有双以太网接口，组成1000M的高速双以太网计算机直流电源系统：应采用双重配置，UPS电源系统的两条独立电缆各自向一台UPS供电，两套电源可自动切换，实现可靠的备投。消防系统：配置计算机集中控制灭火装置，由报警系统和火灾联动系统组成，在中控室与计算机室采用气体灭火装置，其它安装烟感式、缆式报警装置和水消防装置。当发生火灾时火灾联动系统迅速关闭火灾现场的风道，在报警的同时并启动灭火系统灭火。基础自动化元件：应采用市场上最先进的基础自动化元件将生产现场的各种数据、状态、信息输入计算机，然后由计算机将各种命令作用于被控制设备。工业视频监控系统：应采用一套计算机多媒体工业视频遥控系统，方便时刻了解现场和设备外部情况。
采用励磁的方式。在小水电站的运行过程中，在传统上是使用励磁的方式，这种方式一般为双绕组电抗分流的半导体励磁装置。这种装置对于孤立运行机组而言，效果是十分显著。相对于并网的电站而言，因为电压的调节幅度比较小，并且存在一定的缺点，所以当前虽然广泛使用普通的可控硅励磁装置，对上述问题进行了一定的解决，但是因为受到当时一定技术条件的限制，其在电路的调节控制中多使用印刷版的电路，模拟元件应用较多，受到环境的影响也很大，缺乏较强的抗干扰能力，在运行稳定性和调节品质方面都不理想。
结束语：
小水电作为清洁可再生能源，在应对气候变化及生态文明建设中将肩负起新的使命，随着小水电站事业的不断发展和技术进步及各方面的条件正在逐步走向成熟，二级水电站无人值守的运行管理方式必将随着试点运行的成功，作为小水电站的一种新兴运行管理模式，带动小水电站运行管理乃至全国小水电站运行管理体制的改革和技术进步，为小水电的发展提供广阔的应用前景。
参考文献：
[1]陈中新，葛业昌.小水电站在设备更新改造过程中新技术的应用[J].河北水利，2017（9）.[2]黄建平.小水电站技术改造问题的探讨[J].海峡科学，2016（3）.
[3]孙辉.中小型水电站设备管理存在的问题及对策[J].中国新技术新产品，2016（14）
论文作者:陈建新1,李干京2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/10
标签：电站论文; 小水论文; 机组论文; 水电站论文; 计算机论文; 小水电论文; 装置论文; 《基层建设》2019年第18期论文;