自动化控制在小型水电站的应用.pdf

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1、水利水电ShuiLiShuiDian·77·自动化控制在小型水电站的应用裴本林宜昌宜能水电有限责任公司　湖北　宜昌　443000【摘　要】　我国小型水电站的发展已取得了较大的进步，小水电站的单机容量及电站总容量也越来越大。水电站综合自动化的技术也为水电站的经济运行和安全运行起到了非常重要的作用。然而，在提高水电站各设备工作的可靠性，保证电能质量和电站的稳定运行；提高带动生产率，减少运行人员等很多方面上，我国水电站综合自动化技术还有待提高。水电站的综合自动化是建立在以计算机监控系统为基础之上对整个电站运行全过程的自动控制，从而提高水电站的发电效率。文章通过对自动化控制

2、技术在小型水电站中的应用进行了简要的介绍，以期为小型水电站的自动化应用提供一个借鉴。【关键词】　自动化控制；小型水电站；应用引言：在梯级水电站主站与分站的通讯工作站间加装调制解调器、防浪涌以及防雷保护装置，并通过专用通道进行社会的不断进步，经济、科技的不断发展，电力设备得到大量普及应用，使得人们对电力的需求逐步增加，通讯，收集各个分站的数据与信息输送到主站，从而实现主站对分站的动态监控。对电能的质量要求也相应提升。为了提高水电站的发电效率和供电质量，传统的主要以人工操作的控制模式已经3.水电站与调度通讯难以满足人们对电能的需求，使得基于计算机的监控系统的水电站综合自

3、动化系统成为水电发展的必然趋势。水通讯工作站将发电计划与电站信息通过光纤或者租用电路等形式上报到调度，调度能够全面、动态掌握电站电站的自动化主要是对机组和辅助设备状态进行实时监控，针对突发情况，发出提前设定的警报提示并自动执行信息、从而有利于对防洪度汛以及发电计划进行统一合理配置。操作任务，从而提高发电效率及发电质量。笔者工作的宜昌宜能水电有限责任公司，是主要负责宜昌市黄柏河流域东支梯级电站的发电生产，公司的总一、水电站综合自动化控制技术的目的、意义体设想就是按照站内通讯、水雨情通讯、闸门系统通讯、梯级水电站通讯、电站与调度通讯这一模式进行建设的（一）小型水电站应用

4、综合自动化系统的目的（详见下图）。主要目的为通过监控系统采集水电站的各种设备的有关信息并进行综合处理，实现系统的自动监视、保护、调节、控制，使水电站的发电机组能够加快调节速度并快速进行故障处理，得以优化运行，保证发电机组的发电质量，确保发电机组的安全、可靠、稳定运行，维护电网的安全稳定。（二）小型水电站应用综合自动化系统的意义意义有以下几方面：（1）有效提升水电站设备及电网的稳定、可靠运行。（2）提升水电站及其机组的调节速度。（3）使水电站得以优化运行，获得最高发电效益。（4）有效简化系统设计工作。常规控制的电气设计较复杂，需详细提供布置图、原理图，而现代自动控制系

5、统的设计、安装及调试工作可以大大得到简化。（5）水电站应用综合自动化技术能够有效降低企业的成本，尽管此系统的设计及实施成本较高，但是能带来较大的经济效益，日后的维护、运行成本降低也大大降低。二、小型水电站自动化系统的综合配置（一）计算机监控系统计算机自动控制系统为分层分布开放式结构，采用冗余的环形光纤以太网拓扑结构，分为：级即远方、控制室、现地，可以进行无扰动切换。越接近设备，系统的控制权限越高。控制权顺序为：现地—控制室—远方，远三、小型水电站自动化改造案例分析方控制经相关授权方可进行操作。控制系统中设置带密码的授权、核对程序。（一）工程概况41.监控水轮发电机组

6、运行状态笔者工作的西北口水电站，装机容量为3×6300kW，设计年发电量5510×10KW·h，年利用小时数2915h，43对水轮发电机组运行状态进行监控主要包括两大方面：首先是要实现设备开关机、调相转发电及发电转调总库容19627×10m。电站主体建筑物有：钢筋砼面板堆石坝、引水隧洞、压力钢管、厂房、升压站。电站1~2#相的智能化控制，使得上述操作能在预先设计的程序下自主独立完成；其次，维持水轮发电机组的低成本自动运发电机侧为单母线分段接线；3#发电机侧为单母线分段接线。两段6.3kV母线采取母线联络，电站以2回110kV行，智能控制启动的机组数目，在机组间实现负

7、荷的有效分配，按照电站实际规模和系统要求，自动调节机组的线路接入电力系统.无功和有功功率等。此外，当发电机组遇到意外情况或者某些电力系统发生意外事故而导致电力系统频率降低（二）自动化改造技术时，预先设定的程序会自动启动备用机组；相反，在汛期到来系统频率过高时，程序会智能关闭某些机组，以此1.电站室内外高压变配电系统大都是上世纪90年代早期产品，为淘汰或高能耗产品，经过多年的运行，已达自动调节电力系统设备，使其合理、高效运行，即使没有工人在场也能对发电机组运行状态实行实时智能监控。到电气设备使用年限。在2011年自动化改造项目中，利用资金对户内高低压配电设备及户外