浅析水力发电自动化

浅析水力发电自动化

电力是社会发展和人们生活工作的必需品，电力企业同样是我国的支柱型产业，关系到国家经济发展和社会的稳定和谐。近几年，随着环境污染加重，电力企业积极使用清洁能源进行发电，既降低能源消耗，又降低了环境污染，一举两得。清洁能源发电中，水利发电备受瞩目，既是高效的清洁能源，不产生污染，又有利于节约能源，在水利和电力生产中都占据重要地位。虽然说水力发电系统广泛应用科学技术，但是在发展过程中仍然存在很多问题，文章就其中一些问题进行分析，并提出相应的解决建议。

标签：水力发电；自动化；问题；建议

水力发电可以节约能源消耗，降低环境污染，属于清洁发电，水力发电自动化系统的发展在水利发电建设中起到非常重要的作用，不仅对电力发展具有重要意义，在关键时刻还可以起到防洪抗灾的作用。水力发电在一定程度上促进我国水利水电的快速发展。

1 水力发电自动化的优势

1.1 提高设备的运行效率

自从水力发电引用自动化技术以来，设备可以依靠自动化系统对水力发电进行综合管理和控制，同时可以及时发现设备运行过程中出现的问题和异常现象，对其进行检测、分析、处理，降低故障发生几率，提高设备的运行效率，为水利发电设备提供安全保障。水力发电自动化技术应用之后，大大节约了人力资源的消耗，同时降低了操作失误现象，提高了设备工作效率。

1.2 提高经济效益

水力发电应用自动化技术可以提高水力发电的经济效益，也是水力发电运用价值的充分体现。水利发电可以通过自动化技术，使与其相关的设备机组在电力负荷允许的情况下产生更多的电能，在安全的基础上进行高效工作，全面提高水力发电的经济效益。应用自动化技术，可以实现资源的充分利用，在水量不同的情况下合理选择设备开机台数。

1.3 降低人力成本

水力发电站基本上都建立在原理城区的位置，影响了工作人员的正常生活，不利于员工身心健康。此外，水力发电站运行设备和自动化系统都需要进行定期检修和维护，增加了工作人员的工作量。利用自动化技术不仅提高水电站设备的运行效率，同时提高了设备的监测、检查、分析处理问题的能力，减轻员工的工作重量和工作压力，同时提高水力发电站的运行管理水平[1]。

2 水力发电存在的问题

2.1 技术领域发展不平衡

控制、维护、管理三项主要技术发展不平衡，严重制约了自动化系统的发展。自动化系统、控制系统与信息化系统发展相对较早，但是综合的管理系统大多数都是简单的人力管理、物资管理和财务管理，很少有完整的信息技术管理系统。同时，技术维护自动化与信息化的发展起步最晚，目前仅仅停留在对设备的维修管理阶段。改革开放以来，我国对水力发电进入研究阶段，对设备运行的状态维修、预知维修和远程维修刚刚处于起步阶段。

2.2 技术管理分散

所谓技术管理就是对水力发电自动化的控制、维护、管理三项技术的管理，三项技术分别属于不同的技术部门，但是部门之间缺少信息交流。事实上，每个领域的决策都会依赖于其他两个领域的运行情况，所以，三个领域之间不能分离，必须进行技术和信息的交流[2]。

2.3 环境问题

水利发电工程同样会对环境产生一定的影响，一方面是水利工程建设过程中，对土地、水文条件、河床都会产生一定的影响，对当地的小气候、土壤、动植物生长也会产生一定的影响。另一方面，工程建设可能涉及到人口迁移和土地利用问题，同时对人类的健康和文物古迹也会产生影响。

3 解决水力发电自动化的措施

促进水力发电系统的优化调度，实现可持续发展水力发电自动化系统，要结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度以达到综合效益。最关键是为了使水力发电自动控制适应水资源的综合利用。例如可以进行鱼道设置、大坝对上、下游生物的影响、景观设计等自动化系统设计。从基于DDC的现场自动控制发展到基于数据库的管理中心集散控制，并结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度以达到综合效益最优。

3.1 实现设备的集成化发展

集成化包括以下几层含义功能，集成即把控制、维护、管理三个功能集成为一个整体。今后随着生产技术的发展，还可能把更多的功能集成起来。目标集成即把性能、可靠性、效益等子目标集成为统一的目标，使企业整体最优、整体效益最大。信息集成即把整个企业的各种信息有机地组成一个统一的系统，自然在一个信息集成系统中必须保证信息的统一性、协同性、互操作性，妥善解决信息的矛盾与冲突[3]。

3.2 实现设备的智能化的发展

要想实现上述目标，就需要全面提高整个系统以及各个组成部分的精确度和智能功能。换言之，要想全面提高水力发电系统自动化技术，就要实现设备的操作智能化、决策智能化和监测智能化。所谓的智能化，就是系统的每个领域、监测装置、执行装置等都具有预设目标分析、故障分析、决策分析和行为态势分析。

3.3 实现设备分布化布局

水力发电自动化系统是一个相对庞大的系统，所以系统的布局必须科学合理，这样才能让系统充分发挥作用。科学布局主要包括智能布局、任务布局等，只有各个布局之间能够保质保量、尽职尽责、可靠安全、分工明确、信息互通、运行有序才能保证整个水力发电自动化系统的正常运行，才能从整体上获得最优的效益。

3.4 实现设备运行的开放性

水力发电自动化的开放性主要有以下一种含义，整个系统可谓博采众长，也就是说如果选择不同的供货单位，挑选性价比最好的设备。根据水力发电自动化系统的硬件需求可以适当更换新的设备或者子系统，在软件方面也可以通过更新功能，不断完善整体结构，如此一来，就可以大大提高系统的使用效率，延长设备的使用周期[4]。

4 结束语

随着我国经济和科学技术的发展，水力发电必然要引进大量先进的技术，提高水力发电设备的运行效率，促进水力发电厂向着智能化、自动化、现代化的方向发展，方便人们的生活，为人们提供清洁的电力能源。未来，科学技术会有更高、更快的发展，会产生更多新的技术和设备，我国水力发电事业也会得到长远的发展。

参考文献

[1]张昕，周凌九，熊鹰.“农村新能源开发与节能关键技术研究”项目——课题三/子课题：微型水力发电关键技术研究与技术集成[J].建设科技，2010（2）.

[2]张昕，周慧婷，贺向丽，等.微水电项目可行性评价指标体系研究[J].水力发电学报，2009（6）.

[3]左婷婷，杨建华，邵冰然.风水光互补发电系统多目标优化设计[J].农机化研究，2009（8）.

[4]程夏蕾，朱效章.中国小水电可持续发展研究[J].中国农村水利水电，2009（4）.

作者简介：龙云（1993，11-），男，湖南株洲人，汉族，本科在读，研究方向：专业能源动力及自动化。