电气自动化在水利水电工程中的应用分析

电气自动化在水利水电工程中的应用分析

毛泽龙

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摘要：水利水电工程属于重要的基础设施，关系到国计民生，不仅对民众生活质量产生影响，更重要的是会对国民经济的发展影响巨大。在水利水电工程中应用电气自动化技术，能为其高效、安全的运行提供可靠的保障，促进水利水电得到长久稳定的发展，为我国现代化经济的高速发展做出应有的贡献。

关键词：电气自动化；水利水电；应用

一、电气自动化的概述

（一）电气自动化的基本概念

电气自动化，能够促进现有的工程项目运作，从传统人工向设备自动化方向转变。因为电气自动化技术本身属于较为先进的技术，包含网络、电子信息等一系列前沿的科技，所以在实际的应用过程中，能够降低工程项目中人力资源的投入，降低管理的难度和成本，提高项目的收益。随着近年来电气自动化技术的不断发展，电气自动化技术的应用水平已经达到了较高的水准。因此，虽然水利水电工程本身具有长期复杂的建筑特点，但是，电气自动化技术仍然能够在水利水电工程中得到较为良好的运用，并且能够大大提高水利水电工程的生产效率，规范建设项目中的生产模式。

（二）电气自动化系统构成

近年来，电气自动化技术已经在水利水电工程中获得了初步的应用。现阶段，在水利水电工程中使用的主流电气自动化系统，主要是通过计算机技术的应用以及搭配智能测控装置，从而在工程中搭建起运作流畅的、完整的电气自动化系统，促使水利水电工程内部的工作规范展开。系统主要是通过以太网和现场的总线进行串联，以此达到控制中枢与各个部分的连接和控制，形成完整的调配机制。其中，为了保证系统能够灵活应对水利水电工程项目中出现的问题，并且根据实际情况进行功能的调整，采取了分层的结构。同时，为了提高系统运行的稳定性和安全性，构建坚固的安全防护体系，避免工作出现失误，电气自动化系统采取了冗余配置装配的方式。

二、电气自动化系统的构成与优势

水利水电工程中电气自动化技术有很多部分组成，如大坝安全监测、闸门、泵站自动化监测、自动水情监测技术等，各个系统之间使用测控计算机用网络的方式进行来接，各子系统之间的数据就能够实现共享，同时可以开展研判。自动化控制与监测系统，通过计算机与网络连接，能实现对闸门运行情况的全程监测和控制。自动化是多功能的组合，可以现实现地测量、监控数据、生产调度管理等，同时可以做功能的自动切换，对水利水电工程能实现整体系统化控制，有效地避免因人工操作失误带来的故障隐患，实施更加便捷、高效的水利水电工程的管理。

电气自动化技术的使用，包括开度传感器、水位变送器、电流电压表、水位仪、PLC控制系统等设备的使用能够实现现地测量控制，使用传感器组成的系统可以完成对水压、水流速、水位、发电量等多个质变的检测，这样就能够对水利水电系统运行数据实施动态管理；依据检测到的数据情况，对生产调度管理系统、监控系统中的实施远程控制，该控制系统由网络设备、计算机、数据库、系统软件以及打印机等组成，能够完成办公自动化与调度指挥。由统一的管理平台对这些硬件、软件相结合组成的多系统应用实行定期的维护与检测，这个管理平台系统的操作有很强的专业性，操作人员必须通过专业的培训才能上岗操作，依据搜集到的数据与作业记录生成数据报表，以便于对运行状况开展阶段性的分析，促进水利水电工程的运行效率得到进一步的提升。

自动化技术引入水利水电工程具有三个方面的优势：其一，水利工程通过自动化检测可以提升整体运行效率，并在保证其正常运行前提下促进稳定性与安全性的提升，同时也让工作人员的工作量得到很大程度的降低，有效地避免监测漏项目的问题，自动化的检测还可以对不可预测的、复杂水下环境进行辅助的数据监控，在人工不能检测的范围内依旧能够实施检测，检测数据的全面性得到提升，保证人员安全，使得检测工作的稳定性与安全性得到可靠的保障；其二，自动化检测能耗更低，水利水电工程能源转换率可以得到大幅提升，资源浪费的情况得到有效的避免，完全符合环保、低碳节能的要求，自动化与人工检测相比，在水利水电工程中可以迅速找到潜在的问题，然后通过及时修复来提升工程运行的稳定性；其三，数据采集自动化可以提升管理效率，能够进行更加精准的日常运行维护与办公，所有运维数据都能查询到，无论是一线员工还是管理人员，都能够通过管理平台对各项数据了如指掌，报表生成和信息分享两项功能也是十分高效的管理方式。

三、电气自动化在水利水电工程的具体应用

（一）对发电与配电设施的自动控制

发电与配电设施是水利水电工程的核心设备，在发电设备控制中引入电气自动化技术，其自动化运行的效率必然会得到大幅的提升，同时采取智能化转调相、自动关停机、智能操作等方式，可以实施对发电机组的有效控制，危险的作业完成由机器代替完成，实现了24小时的紧密监控，让管理工作更加便捷与高效，人力管理成本降低；自动化设备还能及时感知那些外部不安全因素，对于安全管理与控制风险具有十分重要的意义。在汛期，对备用机组可以进行自动调控，及时有效地监测流量、降水量与水位等重要参数，发现异常情况立即报警，同时能够做到自动切断，避免损坏设备，也对发电机组、水闸等开展了自动化保护，防止经济出现损失。

（二）设备的统一调控与设计优化

机械设备在水利水电工程中占有很大的比重，运用电气自动化技术能够实现其设计与空间布置。设备的选型与管线的布置在水利水电工程中十分复杂，特别是配电线路和设备的连接之处，极易出现元件性能不可靠、设备之间不匹配的情况，容易出现水闸和电气设备达不到灵敏度的要求，采用自动化技术，可以优化设备的选型，然后通过模拟运行排查问题，然后再进行微调，这样系统运行的流畅度得到大幅的提升。水利水电工程涉及多种设备，如水泵、油泵、配电仪表、水闸、变压器、输电线路等，采取电气自动化技术能够对主要仪器与辅助设备调控、开关等实施统一的操作及调控，实现自动化运行，让作业操作更加精准，避免人工操作出现的不便、繁琐、误操作等，资源的配置变得更加高效与合理。通过计算机程序控制，电气自动化技术结合实际的发电情况实施对运行过程的全面自动控制，同时对能耗进行分析、计算，能够做到在维持最低能耗的情况下保证系统及设备的正常运行，如依据发电机组所处的工作条件，对剩余机组状态实施科学、合理的调控，打开需要运行的新机组，关闭那些不必要的机组，有效控制及调配能源的分布。

四、结语

综上所述，电气自动化技术在水利水电工程内部的应用能够降低工程内部人力资源和资金的投入，降低管理成本，提高运行的稳定性和项目的经济效益。所以，工作人员应该积极探索自动化技术在水利水电工程项目中的应用，推动水利水电工程项目的发展。

参考文献

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[3]马淑倩.电气自动化在水利水电工程中的应用[J].智能城市，2019,5(17):181-182.