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1、水利水電ShuiLiShuiDian·77·自動化控制在小型水電站的應用裴本林宜昌宜能水電有限責任公司 湖北 宜昌 443000【摘 要】 我國小型水電站的發(fā)展已取得了較大的進步，小水電站的單機容量及電站總容量也越來越大。水電站綜合自動化的技術也為水電站的經濟運行和安全運行起到了非常重要的作用。然而，在提高水電站各設備工作的可靠性，保證電能質量和電站的穩(wěn)定運行；提高帶動生產率，減少運行人員等很多方面上，我國水電站綜合自動化技術還有待提高。水電站的綜合自動化是建立在以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎之上對整個電站運行全過程的自動控制，從而提高水電站的發(fā)電效率。文章通過對自動化控制
2、技術在小型水電站中的應用進行了簡要的介紹，以期為小型水電站的自動化應用提供一個借鑒。【關鍵詞】 自動化控制；小型水電站；應用引言：在梯級水電站主站與分站的通訊工作站間加裝調制解調器、防浪涌以及防雷保護裝置，并通過專用通道進行社會的不斷進步，經濟、科技的不斷發(fā)展，電力設備得到大量普及應用，使得人們對電力的需求逐步增加，通訊，收集各個分站的數(shù)據與信息輸送到主站，從而實現(xiàn)主站對分站的動態(tài)監(jiān)控。對電能的質量要求也相應提升。為了提高水電站的發(fā)電效率和供電質量，傳統(tǒng)的主要以人工操作的控制模式已經3.水電站與調度通訊難以滿足人們對電能的需求，使得基于計算機的監(jiān)控系統(tǒng)的水電站綜合自
3、動化系統(tǒng)成為水電發(fā)展的必然趨勢。水通訊工作站將發(fā)電計劃與電站信息通過光纖或者租用電路等形式上報到調度，調度能夠全面、動態(tài)掌握電站電站的自動化主要是對機組和輔助設備狀態(tài)進行實時監(jiān)控，針對突發(fā)情況，發(fā)出提前設定的警報提示并自動執(zhí)行信息、從而有利于對防洪度汛以及發(fā)電計劃進行統(tǒng)一合理配置。操作任務，從而提高發(fā)電效率及發(fā)電質量。筆者工作的宜昌宜能水電有限責任公司，是主要負責宜昌市黃柏河流域東支梯級電站的發(fā)電生產，公司的總一、水電站綜合自動化控制技術的目的、意義體設想就是按照站內通訊、水雨情通訊、閘門系統(tǒng)通訊、梯級水電站通訊、電站與調度通訊這一模式進行建設的（一）小型水電站應用
4、綜合自動化系統(tǒng)的目的（詳見下圖）。主要目的為通過監(jiān)控系統(tǒng)采集水電站的各種設備的有關信息并進行綜合處理，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動監(jiān)視、保護、調節(jié)、控制，使水電站的發(fā)電機組能夠加快調節(jié)速度并快速進行故障處理，得以優(yōu)化運行，保證發(fā)電機組的發(fā)電質量，確保發(fā)電機組的安全、可靠、穩(wěn)定運行，維護電網的安全穩(wěn)定。（二）小型水電站應用綜合自動化系統(tǒng)的意義意義有以下幾方面：（1）有效提升水電站設備及電網的穩(wěn)定、可靠運行。（2）提升水電站及其機組的調節(jié)速度。（3）使水電站得以優(yōu)化運行，獲得最高發(fā)電效益。（4）有效簡化系統(tǒng)設計工作。常規(guī)控制的電氣設計較復雜，需詳細提供布置圖、原理圖，而現(xiàn)代自動控制系
5、統(tǒng)的設計、安裝及調試工作可以大大得到簡化。（5）水電站應用綜合自動化技術能夠有效降低企業(yè)的成本，盡管此系統(tǒng)的設計及實施成本較高，但是能帶來較大的經濟效益，日后的維護、運行成本降低也大大降低。二、小型水電站自動化系統(tǒng)的綜合配置（一）計算機監(jiān)控系統(tǒng)計算機自動控制系統(tǒng)為分層分布開放式結構，采用冗余的環(huán)形光纖以太網拓撲結構，分為：級即遠方、控制室、現(xiàn)地，可以進行無擾動切換。越接近設備，系統(tǒng)的控制權限越高?？刂茩囗樞驗椋含F(xiàn)地—控制室—遠方，遠三、小型水電站自動化改造案例分析方控制經相關授權方可進行操作?？刂葡到y(tǒng)中設置帶密碼的授權、核對程序。（一）工程概況41.監(jiān)控水輪發(fā)電機組
6、運行狀態(tài)筆者工作的西北口水電站，裝機容量為3×6300kW，設計年發(fā)電量5510×10KW·h，年利用小時數(shù)2915h，43對水輪發(fā)電機組運行狀態(tài)進行監(jiān)控主要包括兩大方面：首先是要實現(xiàn)設備開關機、調相轉發(fā)電及發(fā)電轉調總庫容19627×10m。電站主體建筑物有：鋼筋砼面板堆石壩、引水隧洞、壓力鋼管、廠房、升壓站。電站1~2#相的智能化控制，使得上述操作能在預先設計的程序下自主獨立完成；其次，維持水輪發(fā)電機組的低成本自動運發(fā)電機側為單母線分段接線；3#發(fā)電機側為單母線分段接線。兩段6.3kV母線采取母線聯(lián)絡，電站以2回110kV行，智能控制啟動的機組數(shù)目，在機組間實現(xiàn)負
7、荷的有效分配，按照電站實際規(guī)模和系統(tǒng)要求，自動調節(jié)機組的線路接入電力系統(tǒng).無功和有功功率等。此外，當發(fā)電機組遇到意外情況或者某些電力系統(tǒng)發(fā)生意外事故而導致電力系統(tǒng)頻率降低（二）自動化改造技術時，預先設定的程序會自動啟動備用機組；相反，在汛期到來系統(tǒng)頻率過高時，程序會智能關閉某些機組，以此1.電站室內外高壓變配電系統(tǒng)大都是上世紀90年代早期產品，為淘汰或高能耗產品，經過多年的運行，已達自動調節(jié)電力系統(tǒng)設備，使其合理、高效運行，即使沒有工人在場也能對發(fā)電機組運行狀態(tài)實行實時智能監(jiān)控。到電氣設備使用年限。在2011年自動化改造項目中，利用資金對戶內高低壓配電設備及戶外
