杨瑞峰

(甘肃省疏勒河管理局,甘肃玉门 735211)

综合自动化在小水电站中的应用

杨瑞峰

(甘肃省疏勒河管理局,甘肃玉门 735211)

科学在发展,社会在进步。越来越多的新技术被运用到新的领域。综合自动化在小水电站的应用已成为现代化管理的必然选择。综合自动化的在小水电站中应用,可保质保量的完成小发电站的发供电任务,为工作人员提供便利,缩短电能生产时间,拓展市场竞争能力。总之,将综合自动化运用到小水电站中既是对科学技术发展成果的充分肯定,也是推动水电事业开创新纪元的又一伟大见证。

综合自动化 小水电站 系统概况 技术支持

1 小水电站的发展前景与趋势

小水电站是小型水电站的简称。第一座小水电站位于昆明石龙坝，其装机容量为1001～12000kW。而据《2013-2017年中国小水电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》[1]的数据得知，“十一五”期间，小水电新增装机容量已突破2000万千瓦，2010年底总装机量达到5900多万千瓦，年发电量增至2044亿千瓦时。5年解决无电可用问题累计达88万人。2011年中央一号文件中曾明确指出，在不破坏生态环境、不损害农民利益的条件下，加大力度开发利用水能资源，提倡改造现有、研究恢复条件较好的小水电站。继“十一五”之后，“十二五”成为发展民生水利关键阶段，为小水电发展提供机遇。

随着小水电站的数量增多、规模增大，其运行与管理就成为一项艰巨任务。在国家鼓励建设开发小水电站的大前提下，将综合自动化应用在小水电站中，解决上述问题，是毋庸置疑的。然而，应用在小水电站的综合自动化的时机还未成熟，技术还略显稚嫩。大多数的小水电站建设在偏远山区，很多优良技术不能够被运用，可利用资金有所限制，在建造的时候，力求物美价廉，控制方式普遍为传统模式，操作方式繁冗且维护过程困难。若想将综合自动化成功应用在小水电站中，就要基本解决上述问题。

2 小水电站综合自动化的发展及配置

小水电站综合自动化处于迅速推广的发展阶段。为客观了解水电站综合自动化的应用情况，深圳市国电旭振电气技术有限公司曾成立专门的调查小组，选择对湖南进行实地调查，共22座水电站。这些水电站基本建于90年代末，总装机从400kW到4000kW，主要分布在山区，通往水电站的大多为坑洼的田间小路，周围无人家居住。这些水电站总投资少，自动化元件投入资金有限。据调查结果反映，所调查的小水电站全部基本无自动化功能，全部采用手动常规控制设备，且设备老化严重，部分水电站已影响正常供电。而水电站实现自动化的目的是：提高发电质量、经济运行水平、安全运行水平及劳动生产率[2]。

计算机监控系统是小水电站实现综合自动化的基础，对整个小水电站从测报水文，公用设备、辅助设备、机组的启停、控制和工况监视，分配负荷，直到输电路线运行的全过程，皆可自动控制，并可及时准确的和上级部门进行汇报、沟通等全方位自动检测。

3 计算机监控系统概况

在小水电站综合自动化的应用中，采用的监控模式一般是计算机监控与常规监控相辅相成的模式。计算机监控系统结构可基本分为集中式和分布式。集中式结构的监控任务全部由一台计算机承担，可靠性较差。而分布式可分为全分布式和分层分布式。将系统的数据库信息分布到节点上，降低节点故障对系统的影响，提高可靠性和可扩充性的全分布式，由于投资大，系统复杂而不能成为小水电站的最佳选择。将与全系统性质无关的功能放在底层实现，缩短控制过程的时间，减少传输的信息量，为控制中心减负的分层分布式，在系统某部分出现故障时而不影响整体的正常工作，具有较高的可靠性、灵活性，综合而看，分层分布式可成为小水电站计算机监控系统的最佳选择。

4 综合自动化的技术支持

要想让综合自动化系统安全可靠的运行，就必须拥有一套健全的网络通讯系统。在小水电站内，主控层工作站和值班员工作站通常用工业以太网连接。梯级水电站主、分通讯工作站，拥有专用通道进行通讯，将分站信息和数据上传到主站，有利于实现实时监控。通讯工作站利用电力载波把信息及计划上报给调度，方便调度统一调配发电计划和防洪。

监控系统软件、操作系统软件、工作软件和应用软件共同组成了综合自动化软件系统，实现各种复杂的管理工作等。高可靠性、简便的人机界面、便捷移植性、良好通用性是操作系统软件的基本要求。中文版的Windows NT软件是小水电站综合自动化常用的操作软件。目前，小水电站自动化中的工具软件普遍采用3D图形软件、Intellutionfix开发工具软件和PLC编程工具软件[3]。

综合自动化在小水电站中的应用是科技发展的历史必然，开拓新的技术领域有利于实现可持续发展，让环境、资源、社会更加美好。

[1]《2013-2017年中国小水电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》前瞻产业研究.

[2]张巍,徐锦才,徐国君,等.水电站实时监控系统数据库的优化设计[J].小水电,2004(4):38-43.

[3]李征宇,于硕.PLC与组态软件在水电站中的应用[J].基础自动化, 2002,7(1):54-56．