中小型水电站自动化改造与流域集控

中小型水电站自动化改造与流域集控

杨昌斌

（四川能投电力开发有限公司四川成都610000）

摘要：目前，电站综合自动化技术改造是解决中小型水电站服务年限长、技术落后、设备老化等问题的一个至关重要的技术环节。中小型水电站综合自动化系统改造要加强安全教育，加强施工前的安全布置，培养施工队伍的素质以及重视施工现场的安全底线等。水电站的建造同样也离不开流域集控系统的控制。本文从中小型水电站存在的问题、自动化的改造以及流域控制几个方面对其进行了探讨。并且为以后的其他中小型水电站的建造提供一定的建议与参考。

关键词：中小型水电站；自动化改造；流域集控

1.前言

随着国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，为了满足人民的正常工作和生活的需求、能够提供充足的价格低廉的电力资源以及促进国民经济的发展，越来越多的水电站被建造[1]。然而大部分水电站的选址在十分的偏远、偏僻、稀有、恶劣的环境领域，因此为了提高水电站的自动化水平、逐步推进水电站的发展，就需要更多的科技支持。应该在实现信息化、自动化和数字化的方向上的基础上，加强对公认的管理。水电站的自动化离不开其自动化设备技术的不断发展与进步，自动化设备的质量以及安全性严重影响到水电站自动化工程的建设与发展[2]。而如今水电站自动化设备技术在中国的应用还存在一些问题。本文将简要分析这些问题，并以水泵机组和自动化监控技术为重点，探讨水电站综合自动化改造的策略。

在实践中针对中小型电站自动化程度低、使用寿命长、技术落后、设备老化、工作环境恶劣、工作时间长等问题进行了相关的调查研究[3]。本文从中小型水电站存在的问题、自动化的改造以及流域控制几个方面对其进行了探讨。并且为以后的其他中小型水电站的建造提供一定的建议与参考。

2.中小型水电站普遍问题分析

2.1过度开发造成资源严重浪费

中小型水电站是一项重要的基础公共建设工程。如果随意开发会造成严重的资源浪费。中小型水电站的建设过程要有严格的河道规划来避免开发过程中混乱现象的发生。在运行过程中，不完善的施工标准，追求缩短工期很容易形成无序开发和资源的浪费。在调查中小型水电站，发现资源浪费造成的任意发展是最常见的问题。

2.2管理混乱造成安全问题

管理混乱不仅会造成中小水电站的运行和管理受到限制，而且会造成潜在的安全隐患。在水电站投资中，开发商投资能力有限，项目管理知识不足。项目的建设不符合管理程序，主要依靠领导的指导和施工人员的经验。在施工单位的建设中，缺少专业的工程监理。管理团队太薄，无法形成高质量的监督管理体系，工程质量不能保证。导致安全系数过低，管理失控，产生巨大隐患。在此情况下，安全事故会因为自然环境和人为因素的作用频繁出现。

2.3盲目投资造成资金链断裂

水电站运行管理的过程中会出现许多由于盲目投资造成的资金链断裂的问题。项目收益受到融资问题的影响，盲目的投资行为造成认可度的降低。在目前中国中小水电站投资中，企业缺乏专业的评估队伍、对项目进行科学细致的分析，对项目的投入产出比例的考虑仍停留在以往水电投资的印象中。社会的更新和发展速度加快，行业开发商在投资方面是多方面的，很多时候是为了资源抢夺，在获得发展权后，主要的精力不放在项目的建设中。发展权的频繁转售将增加投资负担，融资很难及时跟进。项目资金不会及时到位，项目建设将陷入困境。

2.4水电站日常运行不稳定

在水电站日常运行中，经常发生设备故障。虽然设备问题是一定的概率事件，但频繁的设备故障是一个技术问题。在发电机端部，没有建立先进的技术保护，导致继电器的手动调速，这将导致电力系统的严重故障。在水资源丰富的时期，变电站和电站频繁使用的短路断路器频频发生，电站的运行方式突然会造成用户使用电压过高，造成用户电气设备U的损坏，绝缘老化的条件。

在低水位期间，与变电站和电站相连的断路器的开关、电站运行模式的突然变化导致沿线的用户电压低，而低压条件下的电器运行，造成电气设备损坏。中小型水电站停工模式为手动模式，如果运行时间不及时，会造成机组在高速运行下的机械损坏，造成绝缘损坏，造成隐患。

3.自动化改造的方案

3.1在水电站自动化中正确安装水泵机组

在安装泵机组之前，工程经理做好了应对突发事件的准备工作，认真阅读机电设备技术文件，基本制定了技术标准。在泵装置底座安装过程中，如果底座和图纸的尺寸与设计图纸和图纸略有不同，泵的底座尺寸与图纸一致，则技术人员将进行适当的调整。当安装泵座时，工作人员仍以抽签为标准，测量泵底座的尺寸，然后将导向泵和泵座组装到底座的底座上，用楔块和千斤顶的工具调整泵座的水平、中心和高度，以满足机架的要求、方案和标准。当安装电机座和电机时，工作人员将逐个检查所有电子部件，确保齐全合部分完好无损。同时，检查电机的提升情况，以满足电机吊装的要求。

3.2组装自动化监控技术

为了满足水电工程的发展要求，使水电工程更加的信息化、数字化和智能化以及使水电自动化计算机监控系统得到进一步的优化，对自动化监控技术的应用显得刻不容缓。自动化监控技术存在于水电施工工程的方方面面。主要体现在要满足水电设备的生产和制造的专业化和标准化的制造标准的方面。为了降低水电设备综合程度的复杂性，需要将其向信息化、自动化的方向发展。再有就是要根据水电设备专业领域来决定水电设备的技术标准、选型设计和设计方案。水电设备的选型和设计要实现最大程度地提高其自动化工程质量的自动化产品的功能。工作人员必须考虑水电设备自动化监控技术的专业性、科学性、合理性和技术多样性来促进水电自动化工程的发展。

3.3使用人工智能

人工智能是通过模拟人类的意识和思维来完成信息处理的一个计算机运行过程。人工智能在水电站自动化过程中可以有效地处理大量的数据以及其他复杂的问题，并利用机器人技术来管理水电站。

4.流域集控

水电站远程控制是指利用现代网络通信技术和计算机监控技术建立不同地面单元的安全监控系统，然后通过集中控制中心接收和执行调度指令，水库的运行和厂内设备的监控以及运行均由集控系统中心进行控制。根据中国集中控制中心管理的现状，集中控制管理模式可分为以下几类：

4.1调度中心和控制中心

调度中心主要用于监控电站的运行方式，主要负责区域内负荷的分配和电站的整体运行。各梯级电站具有相对独立的控制功能，能够在调度中心的指导下调度电网。

该控制中心主要用于水电站的控制和监控，完成了负荷调节、启停、运行监控等任务，做好了电网调度机构的协调工作。所有调度工作由控制中心统一。独立电气调节和独立调水。控制中心是集中式控制中心的中间阶段。

4.2运行管理中心

在控制中心的基础上，集成了自动监测与报告系统、计算机监控系统、大坝监控系统、电能采集与招标系统、发电与维护规划决策系统，并给出了优化方案。系统的优化控制、安全监测和统一管理是电站集中控制中心的高级阶段。

5.结语

综上所述，在管理过程中，必须充分发挥集中控制中心在水库电站机组集中监控调度中的作用，提高发电厂运行的经济性、质量和安全性、提高管理水平、提高员工的综合素质，以此来实现设备的自动运行。现阶段的水电站集中控制中心的远程控制还处于发展的初期阶段。本文从中小型水电站存在的问题、自动化的改造以及流域控制几个方面对其进行了探讨。并且为以后的其他中小型水电站的建造提供一定的建议与参考。

参考文献：

[1]何玉雄.综述水电站自动控制系统的设计[J].大科技,2012(02):167-168.

[2]王旭,杨伟利,蔡衡.金沙江中游梯级水电站集控中心规划研究综述[J].水力发电,2015(05):40~43.

[3]徐海涛.水电集控建设运行的思考[J].科技视野,2015(6):193.

作者简介：

杨昌斌（1974—）男，汉族，西南工学院（现西南科技大学）本科，机械电子技术工程师，主要从事水电站管理工作。