摘要：随着我国社会经济的迅速发展，国民生产总值（GDP）的迅速增长，电能逐渐成为我国经济建设和人们日常生活工作中不可或缺的一部分。而随着世界经济的迅速发展，人们对自然资源的掠夺导致自然环境的严重破坏，现如今，全世界都在提倡保护自然环境、提倡节约能源和可持续发展，在此背景下，水力发电逐渐成为我国发电的主要方式之一，我国开始大力建设水电站。而随着全世界都在提倡保护自然环境、提倡节约能源和可持续发展，为了顺应时代发展的潮流，水电站如何实现转型升级成为我国水电站所面临的的主要问题，针对我国水电站所面临的问题，本文从电气自动化对于水电站的具体应用进行探索与分析。
关键词：水电站；电气自动化技术；探索与分析
现如今，我国对于电能的需求量越来越大，所以我国水电站必须要跟随时代发展的潮流，提高发电效率，增加电能供给量来满足我国对电能越来越大的需求量。随着我国社会经济的迅速发展，信息网络技术以及电力电子技术的不断提高，电气自动化技术的应用也越来越广泛越来越普及，作为我国大型国家支柱型产业之一的水电站。在科学技术发展的推进之下，也逐渐走上了自动化的道路，水电站的电气自动化程度直接影响着水电站现代化的进程。电气自动化技术不仅能保证水电站的工作质量，还能提高整个水电站的发电效率。所以水电站电气自动化是国家发展的必然趋势。达到“少人值守”甚至“无人值守”的水电站是我国水电站电气自动化的最终目标。
1水电站电气自动化的概念与构成
1.1水电站电气自动化的概念
水电站电气自动化就是运用电气以及电子设备，按规定的计划或程序对水电站主要设备进行自动操作以及控制，自动的在“无人值守”或“少人值守”的情况下操作、控制以及监视水电站的生产过程。
1.2水电站电气自动化的构成
水电站电气自动化系统可以分为基础自动装置以及综合自动装置两个方面。基础自动装置为保持电网电压的自动调节装置、控制于维持水电站发电机转速的自动调速装置以及改变发电机组无功功率的自动调节励磁装置等等。综合自动装置为调节无功功率与电网电压的自动调节装置、自动巡回监测装置以及调节水电站发电机转速的自动调速装置等等。通过基础装置能够对发电机组进行直接的操作、控制以及调节，而监控系统将基础装置与综合自动装置相互连接，从而及时、准确、全面的监视水电站发电机组的运行状态，从而达到对水电站的操作与控制。
2水电站电气自动化的作用
2.1提高水电站工作的安全稳定性
水电站自动化技术的应用，确保水电站工作的稳定性，减少突发事故发生的几率以及提高水电站工作的安全性。可以使水电站所有工作设备能够及时、快速以及准确的启动，同时进行数据与事故的分析，实现水电站的实时具体监控，在问题和事故发生前及时作出预警，降低突发事故发生的几率，保证设备的安全运行。在处理突发事故或水电站工作人员操作失误造成的事故时及时报警并启动备用设备，保证水电站生产工作的继续运行，减少事故造成的损失。所以水电站自动化的应用保障着水电站工作的稳定性以及安全性。
2.2提高水电站工作人员的工作效率
水电站一般都建在交通不便的山区，工作人员的工作环境相对较差，对于人员物资的补给也有着很大的困难，严重导致工作人员对于水电站工作的积极性。而水电站自动化技术的应用有效的减少了发电站对于工作人员的数量需求，可以通过程序来管理多数发电设备的正常运行，达到自动操作以及控制的目的。减少了工作人员实际参与控制、监视、记录以及安全检查等工作的工作量，减轻了工作人员的工作强度，有效提高了劳动生产效率，达到“少人值守”甚者“无人值守”的根本目的。
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2.3提高水电站的生产效率
水电站电气自动化技术的应用，改变了发电站对工作人员的数量需求，减少工作人员的工作量，还有效的提高了水电站的生产效率。水电站发电工作一直处于满负荷的工作状态是水电站发电工作的最终目的。但在实际工作中因发电机组故障、工作人员操作失误等等原因，导致水电站发电工作达不到满负荷的工作状态。而水电站电气自动化的应用不仅可以减少工作人员数量以及工作人员的工作量，还可以提高工作效率达到用尽可能少的水生产更多的电能这个目标，有效的减少了生产成本，更好的提高了水电站的经济效益。
2.4确保水电站电能的质量
水电站电能质量的衡量标准有两个，一个是电压，一个是频率。水电站电力系统中的无功功率的平衡影响着整个电网中的电压，而水电站电力系统中的有功功率的平衡则影响着频率。在发电系统中电能的负荷是十分不稳定而随时不断变化的，这给工作人员的操作工作带来了一定的困难。工作人员的操作往往不能及时准确的作出调整，而水电站自动化则可以及时准确的对发电系统中电能的负荷进行调整，确保水电站电力系统中的电压以及频率保持在较为稳定的范围之内，从而确保电能的质量。
3在水电站实施电气自动化的措施
随着我国社会经济的迅速发展，科学技术的快速提高，对于我国水电站的发展有着极大的推进作用。电气自动化的实际运用与推广，极大程度上的保证了水电站工作的安全稳定性，确保了水电站生产电能的质量以及提高了水电站的电能生产效率和工作人员的工作效率。
3.1对水电站发电机组运行状况进行自动操作、控制以及监视
水电站中有着很多控制是属于闭环性质的，例如，励磁调节器属于发电机组电压的闭环系统，而调速器则属于发电机转速的闭环系统，这两种调控器在发电机组中属于最简单以及最基础的自动控制装置。机组监控设备控制着水电站发电机组运行状态的操作、控制。机组监控设备将机组监控数据传输到控制室计算机，计算机通过设定好的程序判定发电机组的运行状况，根据实际状况向控制设备发送相关的控制指令。同时根据发电机组的运行状况以及电力系统的负荷状态，自动调节发电机组运行数量以及发电机组的有功功率和无功功率。
3.2对水电站辅助设备运行状况进行自动操作、控制以及监视
对水电站运行设备运行状态的检查是实现水电站自动化技术的首要条件，需要检测的水电站运行设备主要有：发电机组与其辅助设备、水电站的公用设备以及水工建筑物与其操作设备等等。自动检测是水电站安全稳定运行的重要保障，能针对水电站辅助设备的自动监视、自动操作、自动控制以及自动保护等功能。保证水电站在运行过程汇总出现突发事故、工作人员操作失误以及不正常的工作状态时，立即发出报警并启动备用设备，并及时排查事故原因或故障原因，从而保证水电站安全稳定的运行。
4 结语
随着我国社会经济的迅速发展，电气化技术的推广与普及是水电站现代化进程的必然趋势。水电站电气自动化技术的应用最终目的是实现“少人值班”甚者“无人值班”、尽可能的实现水电站生产效率的最大化以及最大程度的提高水电站的经济效益。水电站电气化技术的普及能极大程度上的保证水电站工作的安全稳定性，确保水电站生产电能的质量以及提高水电站的电能生产效率和工作人员的工作效率。
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论文作者:杨学松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
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