自动化技术在水力发电厂的应用

摘 要

随着时代的发展与科学技术的突飞猛进，越来越多的高新技术应用在水力发电厂的日常工作流程中，使水利发电厂的工作效率得到了突飞猛进的发展。尤其是随着自动化技术在水力发电厂的应用，全厂实现了无人操作的自动化设备的改造，使水力发电厂在运行和管理的方面都带来了深刻变化。本文将对当前水力发电厂检测和自动化技术的重要性及发展进行分析。

【关键词】自动化技术 水力发电厂 作用 应用

自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系，而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。在水力发电场中，自动化技术能够将计算机与设备连接在一起，实现了无人操作的自动化生产，最大限度地提升了工作效率，为水力发电厂日常运行和管理带来了变革。

1 水电站检测与自动化技术的作用

检测与自动化技术的应用对于水力发电厂来说有着重要的作用，主要表现在对水力发电厂的生产过程中的各种操作与行为实行了无人化的管理，彰显了水力发电厂的现代化水平。具体说来，主要有如下几个方面：

1.1 有效提升工作的准确性

自动化技术在水力发电厂的应用，可以更好地提升工作的准确性。一方面，各种设备能够更加快速、准确、及时地对各种运行情况及损坏进行报警与记录，防止发生安全事故，也防止设备在事故中遭受更大的损坏。另一方面，通过自动化的装置来完成水力发电站的各项工作，不仅能够大大减少操作人员误操作的可能，也降低了事故发生的几率。除此之外，在事故发生的情况下，自动化设备也可以在紧急情况下对系统供电，对安全生产有着重要的意义。

1.2 提高系统运行的经济性

加入了自动化技术之后，水力发电厂可以根据水力发电厂的具体条件，进行合理的用电、用水调度，准确进行用量核算，并且合理选择开机台数，在保证运行效率的基础上尽可能避免不必要的资源损耗，实现了对资源及成本的节约。同时，很多操作光凭人为操作是无法实现的，而自动化的实行有助于水力发电厂经济运行任务的实现。

1.3 提高劳动生产效率，改善生产环境

大部分的水力发电厂的厂址都在较为偏远的地区，员工长期处于较为恶劣的工作环境下。而自动化技术在水力发电厂的应用能够将传统的人工操作改造为计算机程序操作，能够完成大量繁琐、沉重的人力劳动，大大改善了工作人员的工作环境和工作负荷，减轻了工作强度，也提升了劳动生产效率。同时，计算机的应用也减少了设备操作人员的数量，实现无人操作和无人值守，能够有效降低运行费用。

2 自动化技术的未来发展趋势

（1）机电一体化是未来自动化技术的发展的趋势。一个完整的机电一体化系统，一般包括微机、传感器、动力原、传动系统、执行机构等部分，它摒弃了常规机械中的繁琐和不合理部分，而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体，在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化。

（2）控制智能化。未来自动化设备必须具备多功能化、调整操作简单等条件，基于电脑的智能型仪器将成为自动化生产的新趋势。

3 自动化技术在水力发电厂的应用

当前，我国有大量的水力发电厂已投入运营或正在建设中，随着自动化技术的广泛应用，对于自动化的需求也在不断增高中，也为自动化技术的推广提供了更加广阔的空间。具体来说，自动化技术的应用大致有如下几个方面：

3.1 计算机监控系统的应用

在水力发电厂中，实时计算机监控系统系统是可行的，并且能够有效提升水力发电厂的生产综合效率。计算机实时监控系统的基本配备为厂站级计算机、GPS时钟同步系统、语音报警系统、网调通信子系统、水情通信子系统、办公信息网络子系统等，在对原有的运行系统进行改造后，计算机实时监控系统具有良好的人机界面，并且能最大限度的保护计算机和系统中的硬件设备与软件资源，为实现无人值班的自动化运行奠定了良好的基础基础。

3.2 水轮机调速系统的应用

水轮机调速系统仿真测试仪是针对于水力发电调速系统、水力发电自动准同期系统特性检测而开发的一种综合性测试平台，仪器可以完成水轮机调速系统的空载摆动、空载扰动、甩负荷、不动时间，调速器静特性，接力器开关规律、仿真开/关机支持，频率死区测量、负荷响应试验和跟踪电网一次调频等试验项目，自动生成各种类型的试验报告，HYTS202还可以做通用录波器和频率发生器使用，并且系统采样频率可以达到4KHZ，这大大拓宽了仪器的使用范畴，增强了仪器的灵活性。

3.3 发电机励磁系统的应用

供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。励磁系统的主要作有：1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；2）控制并列运行各发电机间无功功率分配；3）提高发电机并列运行的静态稳定性；4）提高发电机并列运行的暂态稳定性；5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；6）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。

4 结语

在当前国民经济快速增长、科学技术不断发展的背景下，水力发电厂也将引进大量的创新技术，以提升水力发电厂各项设备运行的效率，促进水力发电厂向着更加现代化、智能化、自动化的方向发展，同时也使工作人员的环境得到了有效改善，有效改进了设备运行的环境与效率。我们相信，随着未来科学技术的进一步发展，会有更多的新技术、新设备投入到水力发电厂的日常运行中，我国的水力发电技术与事业将会得到更加长远的发展。

参考文献

[1]冯强.海里水力发电厂综合自动化技术改造[J].中国水能及电气化，2007，Z1：86-88.

[2]彭洪波.发电厂电气自动化技术探讨[J]. 科技与企业，2013，24：338.

[3]孙钟城，应晓斌.龙宫洞水力发电厂技术改造[J].浙江水利水电专科学校学报，2013，01：18-22.

[4]张.水力自动化技术及其应用[J].科技创新导报，2009，02：102.

作者单位

柳州强源电力开发有限公司 广西壮族自治区柳州市 545600