试论水电自动化综合构建

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  【摘要】水电站自动化构建现已成为水电站发电工作中广泛关注的一个问题,是电力体制改革之后的必然要求。结合水电站自动化综合系统构建的意义,本文对水电站自动化综合构建方式作详细探析,着重论述了水电站自动化综合系统的设计,指出水电自动化构建必须从五个方面入手,全面做好计算机监控系统、工业电视监视系统、消防监控系统、基础自动化元件和水文测报系统的设计。
  【关键词】水电自动化;自动化综合系统;构建
  
  为了有效缓解市场用电的工序矛盾,电力行业结合发供电实情实施了电力体制改革,并凭借改革契机,实现了水能发电的综合化与自动化。在这样的前提条件下,水电自动化综合系统构建变得越类越重要,这不仅仅是因为水电自动化综合系统实现水电站发电自动化的物质基础,还因为水电自动化综合系统能优化发电工艺,降低发电效益,达到缓解市场电力供需矛盾的目的。因此对水电站发电来说,水电自动化综合构建的意义是极为重大的。
  一、水电自动化综合构建的意义
  随着我国人口数量的不断增多,再加上国家各行业生产规模的不断扩大,人类生产、生活用电量日益增加,大大增加了市场用电需求量。而市场用电需求量的大幅度增长会直接导致电力供需矛盾产生,使市场供电面临紧张状态。为了解决以上问题,电力行业必须站在用电客户的角度,采取有效措施加强发电、供电管理,同时利用现代信息技术来提高电厂发电效率,构建水电自动化综合系统,并应用该系统来管理发电情况,实现发电站少人,甚至无人值班,为水电站创造更大的经济效益。
  水电自动化综合系统构建的意义在于,该系统构建完成后能有效实现发电站少人值班、无人值班,且能充分保证水能发电站的发电质量,可缓解市场电力供需矛盾,更能提高水电站发电效益,通过节省发电成本的方式为水电站创造更大经济效益。
  二、水电自动化综合构建分析
  水电自动化综合,即水电站自动化综合系统,该系统的构建基础是计算机监控系统,在设计过程中引进了现代计算机信息技术,并利用计算机信息技术实现了对水电站总体运行情况的监测、控制。结合水电站自动化综合系统的运行功能来分析,发现该系统在运行时能对水电站的水文情况进行测报,能控制发电机机组的启停状态,能控制主体设备与辅助设备的运行情况,能合理分配负荷,对输电线运行全过程进行控制,同时还能实现对实时数据的传输,实现对整个水电站的自动化监测。从水电站自动化综合系统的功能来看,该系统在构建时应该做好以下五个系统的设计:
  1、计算机监控系统
  计算机监控系统是自动化综合系统的基础,它能够在运行过程中对水电站内部设备的工况进行监视。统计分析,在水电自动化综合系统中,计算机监控系统和常规设备监控系统之间的关系包括以下三种模式:
  (1)常规设备监控系统负责主要监控,计算机监控系统作辅助;
  (2)计算机系统为监控主体,常规设备监控作辅助;
  (3)直接取消常规设备监控系统,只利用计算机监控系统来对水电站设备工况进行监控。
  需要提醒的是,伴随着科技、信息技术的不断发展,现代多媒体技术也开始慢慢渗透到水电站发电工作中,多媒体技术下的动画、语音、可视化等多种功能开始与计算机监控技术融合,改变了原来单一的信息数据监控现象,实现了语音、动画信息的反馈、监控。如果计算机监控系统应用到了多媒体技术,设计时应当注意做好多媒体系统与监控系统之间的连接,方便两者融合。
  2、工业电视监视系统
  工业电视监视在水电自动化综合系统中发挥着不可忽视的作用。利用工业电视监视手段,能成功实现水电站发电的现代化管理与监视,更加及时、准确的向工业监视系统反映被监视对象的实际信息,为后期发电机自动化系统的运行决策提供参考依据。
  工业电视监视系统的作用在于,水电站发电时,站内管理、监控人员可通过工业电视监视系统对整个厂站的工况进行监视,并且保证监视对象实际工况和监视屏幕上工况的高度同步,这样更有利于操作人员对被监视对象进行控制,从而达到提高设备远程操作质量,保证工业设备远程操作安全的目的。
  3、消防监控系统
  通过设置在主、副厂房、主变区、各主要机电设备的重要部位、油库、主要建筑设施等场所的探测器,消防系统能实现对水电站主要场所进行24h不间断的火情监测。另外还要求消防系统同时能实现对通风、防火排烟设备、二氧化碳灭火系统以及水喷雾灭火系统的控制。
  4、基础自动化元件及自动装置
  (1)自动装置。在水电站综合自动化系统中,必须要有快速、灵敏、安全、稳定、可靠的自动控制设备与计算机监控设备相配套,才能取得很好的经济效益。
  (2)基础自动化元件。基础自动化元件是监视水电站主、辅设备运行工况、判断和处理异常状态、执行控制操作的耳目和手脚,其运行状况直接影响着机组及辅助设备的自动控制和安全保护性能。一般应以国产为主,进口为辅的原则进行配置、选型。
  5、水文自动测报系统
  该系统对水电站的防洪、排沙、发电、调峰、调频、灌溉、航运、漂木等均有十分重要的意义。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统联接起来,组成进行数据交换的自动测报网络。
  在综合自动化系统实施改造时,应先从基础自动化元件、自动装置着手,先使手脚变得灵活,再对大脑进行手术。一旦大脑改变,便形成一套完整的综合自动化系统。即使在近期内不能实现计算机监控,也能很好地实现小系统或常规方式的自动控制。另外,水电站在考虑综合自动化系统时,应加强与其他水电站和科研单位间的信息交流,吸取国内外的先进经验,结合自身实际,因地制宜,力求实用,避免少走弯路,以提高水电站综合自动化系统的经济效益。同时应积极采用新技术、新工艺、新产品,为其可靠运行及其功能的正常发挥创造条件,进一步提高水电站的安全运行水平。
  三、结束语
  综上所述,水电站自动化综合系统的构建具有重要意义,不仅是电力体制改革下的水电站发展的必然要求,还是缓解电力市场供需矛盾的重要手段。水电站自动化综合系统构建完成后,可借助计算机监控技术、水文自动测报技术、自动化元件控制技术等多种技术来保证水电站运行效率,提高水电站发电可靠性,从根本上促进水电站发电事业的进步。
  
  
  
  
  参考文献
  [1]陈星.小型水电站微机综合自动化的设计与应用[J].江西电力,2008(04)
  [2]廖福芬.小议水电厂自动化技术与计算机监控系统[J].民营科技,2010(02)
  [3]王德宽,孙增义,王桂平,张建明.水电厂自动化技术30年回顾与展望[J].中国水利水电科学研究院学报,2008(04)【摘要】水电站自动化构建现已成为水电站发电工作中广泛关注的一个问题,是电力体制改革之后的必然要求。结合水电站自动化综合系统构建的意义,本文对水电站自动化综合构建方式作详细探析,着重论述了水电站自动化综合系统的设计,指出水电自动化构建必须从五个方面入手,全面做好计算机监控系统、工业电视监视系统、消防监控系统、基础自动化元件和水文测报系统的设计。
  【关键词】水电自动化;自动化综合系统;构建
  
  为了有效缓解市场用电的工序矛盾,电力行业结合发供电实情实施了电力体制改革,并凭借改革契机,实现了水能发电的综合化与自动化。在这样的前提条件下,水电自动化综合系统构建变得越类越重要,这不仅仅是因为水电自动化综合系统实现水电站发电自动化的物质基础,还因为水电自动化综合系统能优化发电工艺,降低发电效益,达到缓解市场电力供需矛盾的目的。因此对水电站发电来说,水电自动化综合构建的意义是极为重大的。
  一、水电自动化综合构建的意义
  随着我国人口数量的不断增多,再加上国家各行业生产规模的不断扩大,人类生产、生活用电量日益增加,大大增加了市场用电需求量。而市场用电需求量的大幅度增长会直接导致电力供需矛盾产生,使市场供电面临紧张状态。为了解决以上问题,电力行业必须站在用电客户的角度,采取有效措施加强发电、供电管理,同时利用现代信息技术来提高电厂发电效率,构建水电自动化综合系统,并应用该系统来管理发电情况,实现发电站少人,甚至无人值班,为水电站创造更大的经济效益。
  水电自动化综合系统构建的意义在于,该系统构建完成后能有效实现发电站少人值班、无人值班,且能充分保证水能发电站的发电质量,可缓解市场电力供需矛盾,更能提高水电站发电效益,通过节省发电成本的方式为水电站创造更大经济效益。
  二、水电自动化综合构建分析
  水电自动化综合,即水电站自动化综合系统,该系统的构建基础是计算机监控系统,在设计过程中引进了现代计算机信息技术,并利用计算机信息技术实现了对水电站总体运行情况的监测、控制。结合水电站自动化综合系统的运行功能来分析,发现该系统在运行时能对水电站的水文情况进行测报,能控制发电机机组的启停状态,能控制主体设备与辅助设备的运行情况,能合理分配负荷,对输电线运行全过程进行控制,同时还能实现对实时数据的传输,实现对整个水电站的自动化监测。从水电站自动化综合系统的功能来看,该系统在构建时应该做好以下五个系统的设计:
  1、计算机监控系统
  计算机监控系统是自动化综合系统的基础,它能够在运行过程中对水电站内部设备的工况进行监视。统计分析,在水电自动化综合系统中,计算机监控系统和常规设备监控系统之间的关系包括以下三种模式:
  (1)常规设备监控系统负责主要监控,计算机监控系统作辅助;
  (2)计算机系统为监控主体,常规设备监控作辅助;
  (3)直接取消常规设备监控系统,只利用计算机监控系统来对水电站设备工况进行监控。
  需要提醒的是,伴随着科技、信息技术的不断发展,现代多媒体技术也开始慢慢渗透到水电站发电工作中,多媒体技术下的动画、语音、可视化等多种功能开始与计算机监控技术融合,改变了原来单一的信息数据监控现象,实现了语音、动画信息的反馈、监控。如果计算机监控系统应用到了多媒体技术,设计时应当注意做好多媒体系统与监控系统之间的连接,方便两者融合。
  2、工业电视监视系统
  工业电视监视在水电自动化综合系统中发挥着不可忽视的作用。利用工业电视监视手段,能成功实现水电站发电的现代化管理与监视,更加及时、准确的向工业监视系统反映被监视对象的实际信息,为后期发电机自动化系统的运行决策提供参考依据。
  工业电视监视系统的作用在于,水电站发电时,站内管理、监控人员可通过工业电视监视系统对整个厂站的工况进行监视,并且保证监视对象实际工况和监视屏幕上工况的高度同步,这样更有利于操作人员对被监视对象进行控制,从而达到提高设备远程操作质量,保证工业设备远程操作安全的目的。
  3、消防监控系统
  通过设置在主、副厂房、主变区、各主要机电设备的重要部位、油库、主要建筑设施等场所的探测器,消防系统能实现对水电站主要场所进行24h不间断的火情监测。另外还要求消防系统同时能实现对通风、防火排烟设备、二氧化碳灭火系统以及水喷雾灭火系统的控制。
  4、基础自动化元件及自动装置
  (1)自动装置。在水电站综合自动化系统中,必须要有快速、灵敏、安全、稳定、可靠的自动控制设备与计算机监控设备相配套,才能取得很好的经济效益。
  (2)基础自动化元件。基础自动化元件是监视水电站主、辅设备运行工况、判断和处理异常状态、执行控制操作的耳目和手脚,其运行状况直接影响着机组及辅助设备的自动控制和安全保护性能。一般应以国产为主,进口为辅的原则进行配置、选型。
  5、水文自动测报系统
  该系统对水电站的防洪、排沙、发电、调峰、调频、灌溉、航运、漂木等均有十分重要的意义。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统联接起来,组成进行数据交换的自动测报网络。
  在综合自动化系统实施改造时,应先从基础自动化元件、自动装置着手,先使手脚变得灵活,再对大脑进行手术。一旦大脑改变,便形成一套完整的综合自动化系统。即使在近期内不能实现计算机监控,也能很好地实现小系统或常规方式的自动控制。另外,水电站在考虑综合自动化系统时,应加强与其他水电站和科研单位间的信息交流,吸取国内外的先进经验,结合自身实际,因地制宜,力求实用,避免少走弯路,以提高水电站综合自动化系统的经济效益。同时应积极采用新技术、新工艺、新产品,为其可靠运行及其功能的正常发挥创造条件,进一步提高水电站的安全运行水平。
  三、结束语
  综上所述,水电站自动化综合系统的构建具有重要意义,不仅是电力体制改革下的水电站发展的必然要求,还是缓解电力市场供需矛盾的重要手段。水电站自动化综合系统构建完成后,可借助计算机监控技术、水文自动测报技术、自动化元件控制技术等多种技术来保证水电站运行效率,提高水电站发电可靠性,从根本上促进水电站发电事业的进步。
  
  
  
  
  参考文献
  [1]陈星.小型水电站微机综合自动化的设计与应用[J].江西电力,2008(04)
  [2]廖福芬.小议水电厂自动化技术与计算机监控系统[J].民营科技,2010(02)
  [3]王德宽,孙增义,王桂平,张建明.水电厂自动化技术30年回顾与展望[J].中国水利水电科学研究院学报,2008
  
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