近年來，水力發電作為壹種清潔環保的電能生產方式越來越受到重視，這對水電站的運行提出了更高的要求。然而，目前我國壹些水電站存在效率低、運行不穩定等問題。加強水電站電氣工程自動化技術的應用，可以有效解決這些問題，提高水電站自動化生產和管理水平，提高水電站生產效率，從而為我國現代化建設和可持續發展戰略提供基礎。
1電氣工程自動化技術在水電站應用的意義
1.1提高水電站的可靠性。
水電站電氣工程自動化技術的應用，可以實時、準確地監測設備的工作狀態，並形成監測日誌。如果其中壹個設備或環節出現問題，系統會自動給出預警，甚至明確故障位置和原因，以便及時、快速地處理故障，提高水電站運行的可靠性。同時，實施自動監控可以有效防止和減少人為操作失誤對設備造成的損害。
1.2保證水電站電能質量
電壓和工頻的穩定性是衡量水電站電能質量的主要標準，分別受到無功功率和有功功率的影響。由於電網負荷狀態的不穩定性，會對電能質量產生壹定的影響。因此，通過自動化技術可以自動調節發電機組，使電壓和工頻始終處於合理水平，保證電能質量。
1.3提高水電站運行的經濟性
電氣工程自動化技術在水電站的應用，可以分析水電站的負荷和運行機組的數量，從而進行合理的調度，保證以最小的投資獲得最大的效益。如果單純依靠人工操作，不利於水電站運行的經濟性。
1.4提高水電站生產效率
壹般來說，水電站的位置大多比較偏遠，工作人員的工作環境相對較差。電氣自動化技術的應用，部分工作由各種自動化裝置按照壹定的程序完成，減少了工作人員的工作量，降低了生產成本，提高了水電站的生產效率。
2水電站應用電氣工程自動化技術可以實現的功能
電氣工程自動化技術應用於水電站後，可實現以下功能:(1)水輪發電機組運行的自動控制，如發電機組自動化設備的自動通斷、調相發電等，使獨立發電成為可能。同時可以實現電站的高效率，即水電系統趨於綜合化、智能化，可以根據實際情況設定相應的指令，保證機組所承擔的負荷始終限制在合理的範圍內，在各個機組中均衡分配。另外，自動化系統可以根據實際負荷需求自動更換機組，使無效功降到最低，有效功提高到最高。在洪水或緊急情況下，系統可以根據實際情況決定是否轉移備用機組或斷開部分運行機組。(2)監視水輪發電機組及其輔助設備的運行狀況，以協調設備的運行狀況。主要監視定子軸承、轉子軸承、水工隧洞、水輪機進水閥、機組潤滑系統、冷卻系統、調速系統、引水設備等。，以獲得各種輔助設備的運行參數。如果其中任何壹個環節出現異常，系統會迅速給出警告或緊急處理[1]。(3)實現水泵、油泵、空壓機等各種輔助設備的自動控制。在緊急情況下，系統會自動啟用備用設備。(4)實現對系統電氣設備的智能控制，主要檢測輸電線路、變壓器和母線的運行情況，並根據其運行情況進行有效的保護和控制管理。(5)控制和監測水工建築物的運行狀況:主要監測閘門的工作狀況、攔汙柵是否堵塞、水位情況，采取合理措施有效保護引水壓力管道。
3電氣工程自動化技術在水電站的具體應用
3.1自動監控技術在水電站的應用
自動化監控技術可用於監控水電站的各種設備和設施。目前主要采用集中監控模式、遠程監控模式和總線監控模式。集中監控模式是指水電站的所有設備和功能都集中在同壹個處理器上，優點是成本低。缺點是對處理器的性能要求很高，而且由於集中度高，處理器的處理速度會大大降低，會大大降低實際的監控效用。另外，這種監控模式需要多根電纜，如果電纜損壞，很容易存在安全隱患，大大降低了自動化系統的可靠性。我國水電站普遍采用遠程監控模式，由多個CPU統壹操作實現。這種監控方式可以防止某個地方的故障影響整個系統的運行，並且可以減少電纜的使用，降低成本。但由於它采用了CAN總線設計，會影響系統的通信速度。現場總線監控模式是借助局域網、以太網、現場總線等計算機網絡技術對水電站的運行進行監控，具有成本低、通信量小、各設備相對獨立等優點，可以提高系統可靠性[2]。
3.2可編程控制器在水電站中的應用
可編程控制器在水電站中的應用主要體現在以下兩個方面:(1)PLC在軸流式水輪機調速器中的應用:目前我國中低水頭水電站發電主要采用軸流式水輪機，但水輪機的水頭和水位處於動態變化中，可能與設備的固定參數有壹定差距，導致發電機組無法以最佳狀態運行。因此，可編程控制器(PLC)可用於速度調節。根據發電機組運行中不同的水頭、上下遊水位、手動葉片和導葉，在獲得最佳耦合曲線後，可以借助PLC對原耦合曲線進行修改，保證發電機組在最佳狀態下運行。(2)2)PLC在水庫式電站調速器中的應用:水庫式電站水頭變化很大，水輪機水力調節器很難保證機組在額定狀態下轉動。可編程控制器可以有效地解決這壹問題，它可以通過程序修改來修改水頭高度，保證機組在額定狀態下運行[3]。
3.3自動控制系統在油氣水系統中的應用
水電站建設前期，生產運行基本需要人工操作控制，人力資源投入較大。引入自動化技術後，可以實現油氣水系統的自動控制，減少人工操作帶來的潛在風險，大大提高油氣水控制系統的安全性。電氣工程自動化系統可以提高油、氣、水控制參數的合理性和準確性，自動檢測和控制異常情況，關閉開關設備的操作，提高備用管道的安全性，適當延長油泵的使用壽命。
隨著我國能源結構調整的深入，水資源的開發利用越來越受到重視。將電氣工程自動化技術應用到水電站現代化建設中，對於確保水電站安全、穩定、高效運行具有重要意義，從而為我國社會主義現代化建設提供強有力的水電能源保障。因此，水電站應提高對電氣自動化的認識，積極引進電氣自動化技術，充分發揮電氣自動化技術的優勢，促進水電站自動化水平的提升，從而提高水電站發電效率，促進水電站系統的轉型升級。同時，水電站應加強人才隊伍建設，定期對實際運行人員進行培訓，使其掌握電氣自動化的熟練操作水平，並做好考核，以保證自動化系統的順利運行和維護，有效減少和避免各種電氣自動化裝置的故障。
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