浅谈小型水电站自动化系统改造
综合自动化系统在小型水电站中的应用分析
综合自动化系统在小型水电站中的应用分析【摘要】小型水电站作为清洁能源发展的重要组成部分，对综合自动化系统的需求也越来越大。
本文从小型水电站的发展现状和综合自动化系统的概念及作用入手，分析了综合自动化系统在小型水电站中的应用场景与优点，包括提高生产效率、降低人工成本和提升安全性。
探讨了综合自动化系统在小型水电站中的关键技术，为读者深入了解该系统提供了参考。
结尾部分展望了综合自动化系统在小型水电站中的应用前景，并对全文进行了总结。
综合自动化系统的应用将为小型水电站提供更高效、安全、可靠的运行保障，有望推动小型水电站的发展和推广。
【关键词】小型水电站、综合自动化系统、应用场景分析、生产效率、人工成本、安全性、关键技术、应用前景展望、总结。
1. 引言1.1 小型水电站的发展现状随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，小型水电站在近年来得到了广泛的关注和发展。
小型水电站相比传统大型水电站有着较小的建设规模和投资成本，具有灵活性高、环境影响小等优势，逐渐成为了可持续发展的一种重要能源形式。
目前，我国的小型水电站建设进展迅速，尤其在一些偏远地区和山区，小型水电站作为当地的主要能源供应方式已经得到了广泛应用。
随着技术的进步和政策的支持，小型水电站正在逐渐向智能化、自动化方向发展。
这种发展趋势为综合自动化系统在小型水电站中的应用提供了广阔的空间和机遇。
综合自动化系统的引入将极大地促进小型水电站的发展和运营效率，提高了设备的稳定性和管理的智能化程度。
可以预见，小型水电站在未来的发展中将更加依赖综合自动化系统，会呈现出更加智能化、高效化的发展态势。
1.2 综合自动化系统的概念及作用综合自动化系统是一种集成各种控制技术、信息技术和通信技术于一体的自动化系统，旨在实现设备、工艺和管理的全面自动化和智能化。
它通过传感器、执行器、控制器、网络等硬件设备和软件系统，实现对水电站各种设备的监控、控制和优化。
综合自动化系统的作用主要体现在以下几个方面：综合自动化系统可以提高小型水电站的生产效率。
xx水电站自动化改造
xx水电站自动化改造引言概述：随着科技的发展，自动化技术在各个领域得到广泛应用，其中包括水电站。
本文将探讨xx水电站自动化改造的重要性及其具体实施方案。
通过自动化改造，可以提高水电站的效率、安全性和可靠性，为可持续发展做出贡献。
一、提高生产效率1.1 自动化控制系统的应用通过引入自动化控制系统，可以实现对水电站各个环节的自动化监控和控制，包括水位、流量、压力等参数的实时监测和调节。
这将大大提高水电站的生产效率，减少人为操作的错误和延误。
1.2 智能化设备的应用自动化改造还包括对水电站设备的智能化升级。
例如，使用智能传感器和执行器，可以实现设备的远程监控和故障诊断，及时发现并解决问题，减少停机时间和维修成本。
1.3 数据分析与优化自动化改造还包括对数据的采集、存储和分析。
通过对水电站的运行数据进行深入分析，可以找到优化生产过程的方法和策略，进一步提高生产效率。
二、提升安全性2.1 自动化报警与应急措施自动化控制系统可以实现对水电站的实时监测和报警。
当出现异常情况时，系统可以自动触发相应的应急措施，减少人为干预的时间和风险。
例如，当水位超过安全范围时，自动化系统可以及时关闭水闸，避免洪水灾害。
2.2 安全监测与预警自动化改造还包括对水电站安全监测系统的升级。
通过引入先进的监测设备和技术，可以实时监测水电站的结构安全和设备运行状态，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的预警措施。
2.3 人员安全保障自动化改造还可以减少人员在危险环境中的工作时间和风险。
例如，通过自动化控制系统，可以实现对水闸的遥控操作，减少人员在水闸附近的工作时间和风险。
三、提高可靠性3.1 自动化设备的可靠性自动化设备通常具有更高的可靠性和稳定性，相比于传统的手动操作，可以减少设备故障和停机时间，提高水电站的可靠性和稳定性。
3.2 远程监控与维护自动化改造还可以实现对水电站设备的远程监控和维护。
通过远程监控，可以及时发现设备故障和异常情况，并采取相应的维修措施，减少停机时间和维修成本。
浅谈小水电站综合自动化改造的注意事项王吕钧
浅谈小水电站综合自动化改造的注意事项王吕钧发布时间：2021-07-27T16:55:18.927Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：王吕钧[导读] 摘要：国网都江堰供电公司下属的元定桥电站于1996年建成发电，已安全运行23年，随着电力系统的不断发展和技术进步，设备、人员、管理等各方面和条件正在逐步走向成熟。
国网四川省电力公司成都供电公司四川成都 610000摘要：国网都江堰供电公司下属的元定桥电站于1996年建成发电，已安全运行23年，随着电力系统的不断发展和技术进步，设备、人员、管理等各方面和条件正在逐步走向成熟。
早期建设的小型水电站自动化程度不高，技术陈旧，对人工依赖强，长期运行造成设备发生故障的频率也越来越高，限制了小水电站的进一步发展，最终将影响安全发电的稳定性和可靠性。
在2020年3月至5月期间对其综合自动化部份进行技术改造，全面实现了微机自动化控制，提高了运行管理水平和自动化程度，改造后的水电站将达到设备监视现场化，数据采集自动化，运行操作微机化。
有效提高了设备运行的可靠性、经济性，降低事故发生率，减少了员工劳动强度。
关键词：综自改造；安装；调试；注意事项元定桥水电站位于都江堰市青城山镇，于1996年4月建成发电。
电站总装机容量为3×800kW，水轮机型号为ZD560-LH-170，发电机型号为SF800-24/2150，定子额定电压6.3kV。
由于元定桥电站机组是九十年代设备，受当时技术水平限制，机电设备设计、制造、技术相对薄弱，且经过23年的运行，部分设备和设施均已接近使用年限或超期服役，电气设备运行可靠性降低，机组综合效率低，监控保护设备老化，部分仪表及装置故障，自动化系统效率已经出现较大滑坡，部分功能已经丧失，一部分数据已经无法实现集中监视。
为了改变设备陈旧老化的现状，提高电站发电效益，提高工作效率，减少了工作量，充分利用水资源，积极发展低碳循环经济，对元定桥电站进行整体技术改造是十分必要的，也是十分迫切的。
xx水电站自动化改造
xx水电站自动化改造引言概述：随着科技的不断发展，水电站自动化改造已成为提高生产效率和降低运营成本的重要手段。
本文将从五个大点出发，详细阐述xx水电站自动化改造的必要性和优势。
正文内容：1. 提高生产效率1.1 自动化控制系统的应用自动化控制系统可以实现对水电站各个环节的精确控制，包括水位、流量、水压等参数的监测和调节。
通过自动化控制系统，可以实现对设备的远程监控和操作，提高运行效率，减少人为操作的误差。
1.2 数据采集与分析自动化改造后，水电站能够实时采集和分析各种运行数据，包括水位、流量、温度等参数。
通过对这些数据的分析，可以及时发现设备故障和异常情况，提前采取措施进行维修和保养，避免设备故障对生产造成的影响。
1.3 优化运行调度自动化改造后，水电站的运行调度可以更加灵便和高效。
通过自动化控制系统，可以实现对水电站的远程监控和操作，根据实时数据进行运行调度，使得水电站的发电效率得到最大化。
2. 提高安全性和可靠性2.1 自动化监测与报警自动化控制系统能够实时监测水电站的运行状态，一旦发现设备故障或者异常情况，系统会自动报警，及时采取措施进行处理，确保水电站的安全运行。
2.2 远程操作与维护自动化改造后，运维人员可以通过远程操作系统对水电站进行监控和维护。
这样可以避免人员进入危（wei）险区域，提高工作安全性。
同时，远程操作也能够快速响应设备故障和异常情况，减少维修时间，提高设备的可靠性。
2.3 防止人为操作失误自动化控制系统可以减少人为操作的失误。
通过设定合理的运行参数和自动化控制策略，可以避免人为操作带来的错误和事故，提高水电站的安全性和可靠性。
3. 降低运营成本3.1 节约人力成本自动化控制系统可以减少对人力资源的需求。
通过自动化控制系统的应用，可以减少运维人员的数量，节约人力成本。
3.2 降低能耗成本自动化控制系统可以实现对水电站的精确控制，避免能源的浪费。
通过对水位、流量等参数的实时监测和调节，可以使水电站的发电效率得到提高，降低能耗成本。
浅谈小型水电站自动化系统改造
- 27 -高 新 技 术０ 引言在小型水电站建设过程中需考虑通过信息技术、网络技术、计算机技术、控制技术等来建立自动化系统，这样可以有效提升小型水电站在实际运行中的效率，符合小型水电站的自动化、现代化发展需求。
该文对小型水电站自动化系统所具备的功能及作用进行分析，探讨其应用价值，并以提升小型水电站设备的运行水平为目的，提出了自动化系统改造措施，达到对小型水电站中自动化系统进行优化设计的目标，满足水电站的运行需求。
１ 小型水电站自动化系统所具备的作用分析１．１ 提升小型水电站运行标准化在以往的小型水电站运行过程中，通常是通过人工控制的方式来进行管理，虽然其可以满足水电站日常运行的需求，但是由于人为因素的影响可能存在疏漏，而这也增加了小型水电站运行状态失常事故的发生概率，进而影响小型水电站中的设备在实际运行过程中的应用。
而自动化系统可以在信息技术、控制技术、网络技术的支持下，对小型水电站的运行情况进行控制，使水电站各项设备可以在程序指令的控制下稳定的运行，防止由于人为操作失误导致问题发生，这样可以有效地减少水电站运行故障的发生概率，提升其整体的运行质量。
１．２ 提升小型水电站运行安全性根据现今小型水电站中自动化系统的应用情况来看，其可以提升设备运行的安全性，满足水电站多样化的运行要求。
自动化系统在应用中可以通过监测设备、传输设备对水浅谈小型水电站自动化系统改造王晓瑜（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）摘 要：小型水电站在我国水电行业中占有重要的地位，其可以为社会生产及生活提供高质量的电力供应，具有较好的发电效率。
在科技不断发展的背景下，自动化系统在小型水电站中也得到了良好的推广，对小型水电站进行自动化系统改造，可以有效提升水电站运行的标准化、规范化水平，并节省了水电站中的人力资源。
从自动化系统在小型水电站中的应用情况可以看出其设计与实施所具备的综合价值，为此必须根据水电站的运行情况，采取适当的措施对自动化系统进行改造。
浅谈小水电站机组综合自动化系统改造
浅谈小水电站机组综合自动化系统改造浅谈小水电站机组综合自动化系统改造摘要: 我国经济发展迅速，社会对于电力系统的需求不断增加，如何建立具有良好的稳定性与安全性的供电系统成为了电力事业工作者的重要目标。
小水电站是配电系统中的关键，只有保证其稳定运行，才可以实现供电系统安全稳定为社会提供电力资源。
以往的小水电站难以适应现代的电力系统的需求，对老旧小水电站进行改造势在必行。
关键词: 小水电站、自动化系统、改造中图分类号：TM621文献标识码： A前言：我国经济发展迅速，为了满足我国不断增加的电力需求，电力系统的整体规模也在不断的增大。
随着我国电力系统的规模不断增大，电力系统的稳定性与安全性成为社会各界广泛关注的重点问题。
小水电站是整体电力供电系统中的重要的环节，同时也是关系到整个电力系统正常运行的关键。
以往传统的小水电站难以适应现代电力系统的需求，并且随着科学技术的不断发展，小水电站的自动化已经成为小水电站发展的重要趋势。
小水电站的综合自动化主要是对小水电站的二次设备进行重新组合与设计，并且利用先进的技术对小水电站的主要设备与输出实行全自动的监控、测量、控制、保护与调度等操作。
小水电站的综合自动化是将计算机技术、自动化技术与通信技术等多个专业技术进行综合。
小水电站的综合自动化改造，可以有效的改进现有变电管理的模式，提高整体变电管理效率，促进供电的安全与稳定，具有十分现实的意义。
一、我国小水电站的现状现代计算机技术与自动化技术不断发展，小水电站的自动化水平得到了很大的提高。
现代供电系统的自动化已经成为现代小水电站发展的重要趋势，应用先进的信息技术、计算机技术、电子技术等多种技术，对小水电站的设备进行控制，并且对小水电站的运行情况进行控制、监控，实现全自动化的小水电站工作模式。
小水电站自动化可以更好的实现设备间的信息交互，并且完成各种调度与控制的任务，提高小水电站的供电效率，控制成本，提供更好的供电服务。
浅议小水电站的微机综合自动化
小 型 水 电 站一 般具 有投 资规 模 小 、 建设 工期 短 、 效 快 、 离城 市 、 通 不 见 远 交 便 等 特点 ， 便 于 管 理 。 应 用 微 机 综 合 不 自动 化 ． 提 高 农 村 小 水 电站 的 自动 化 可 程 度 和 运 行 的 可靠 性 ．实现 减员 增 效 ． 降低 一 线 人 员 的劳 动强 度 和 数 量 ． 到 达
的综 合 经 济 效 益 具 有 十 分 重 要 的 意义 为控 制 投 资 规 模 、 高供 电 可靠 性 和供 提
３ 设 计 、 施 过 程 中 注 意 的 问 题 ． 实
３１功 能 完善 ．
电质 量 ．宜 考 虑 采 用 先 进 技 术 设 备 ． 以
减少 长 期 运 行 费 用 ． 广 使用 通 过 网 络 推
李 立君 ， ， 男 汉族 ， 北 省 桃 林 口水 库 管理 局 ， 河 高级 工 程 师 。
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现 地 控 制 单 元 采 用 可 编 程 计 算 机 控 制 器 ｆＣ ）功 能 强 大 ， 干 扰 性 能 Ｐ Ｃ， 抗
过 远 动 服务 器 与 调度 实现 数 据 通 信 ． 通
过 一 点 多址 、 频 、 纤 或 音 缆 等 任 意 扩 光 方 式组 成 主设 备 多通 道 接 人 调 度 端 口 ． 数 据 由这 些 通 道 同时 发 送 ． 由 水 电 站 并
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采 用 分 层 、 布 式 结 构 ， 用 自 动 分 运 控 制 及 网 络 技 术 ． 所 有设 备 直 接 联 在 将
理 和 系 统 检 测 等 功 能 ． 进 行 现 场 控 制 可
和 维 护 微机 综 合 自动 化 系统 还 应 能 通
浅谈小型水电站自动化形式
稳 定 性 高 ； 站 可 选 用 比例 阀 实 现 ＰＤ 电 Ｉ 调
解。
２ ．发 电 机 电 气 测 量 和 保 护 模 块 （ Ｐ 。 发 电 机 电 气 测 量 和 保 护 模 块 Ｇ Ｍ）
我 国 小 型 水 电 资 源 非 常 丰 富 ，全 世
界 小 水 电装 机 容 量 的 ５ ％在 中 国 。小 水 Ｏ 电具有规模 小 、 资风 险小 、 护方便 、 投 维
运行 费用 低 等 优 点 ，以 其 良好 的生 态 效 益 、 合 的 社 会 效 益 及 明显 的经 济 效 益 ， 综 使 小 型水 电 站 成 为 可 大 规 模 持 续 发 展 的 能源。 大 多 数 小 型 水 电 站 应 采 用 常 规 设 备
护设备 都是按功 能划 分的微 机型产 品 。
和软 件 平 台统 一 ， 统 结 构 优 化 ， 大 降 系 大
低 了投 资 成 本 。
四 、 语 结
再 加 上 油 、 、 、 用 电 等 辅 助 设 备 的 气 水 厂 自动 控 制 。要 实 现 多 种 设 备 的接 口 与通 讯 ， 统 复 杂 ， 增 加 用 户 的 投 资 ， 给 系 既 也
参数 超过运 行人 员选择 的设 定值 ，Ｐ Ｇ Ｍ 按 要 求 快 速 或 延 时 发 出 信号 或跳 闸 。 Ｇ Ｍ带 ２ 路 温 度 Ｒ Ｄ检 测 ： Ｐ Ｐ Ｏ Ｔ Ｇ Ｍ的 保 护 动 能 包 括 差 动 保 护 、过 电 压／ 电 压 、 低 低
电压 过 电 流 、 电流 、 频 ／ 频 、 子 接 过 过 低 定
与技 术 ， 组 效 率 不 高 ， 机 自动 化 程 度 还 很 低 ．而发 达 国 家 小 水 电 站 技 术 和 设 备 先
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浅谈小型水电站自动化系统改造
在科技不断发展的背景下，自动化系统在小型水电站中也得到了良好的推广，对小型水电站进行自动化系统改造，可以有效提升水电站运行的标准化、规范化水平，并节省了水电站中的人力资源。
标签：水电站；自动化系統；系统改造
1 水电站特点
随着中国经济的发展，人们越来越高度重视水力发电，因为水利发电既无环境污染，又对洪水的防治也有一定作用。
水电站在运行的时候不消耗任何燃料，所以不会产生粉尘、废渣等有害物体，因此对环境无任何污染。
水力发电受径流影响较大，而径流在年际间或年内经常出现变化较大的现象，尽管多数水电站能借助水库的调节能力减小这种现象的影响程度，但是无法完全平衡径流的变化。
水电站在丰水期发电量大，但是在枯水期由于缺乏水力而达不到相应的发电量，正是这种自然条件的制约，形成了水电站发电量变化大的特点。
2 水电站控制目的
2.1 提高水电站设备运行的安全性和可靠性
水电站设备在运行的时候可能会出现不正常或事故的现象，如果运行人员在处理事故的时候误操作，会使事故产生其他危害。
如果在水电站运行中加入自动控制装置，则可有效避免事故的发生。
当设备运行不正常的时候，自动控制系统就会发出警报，以引起设备运行人员的注意：当水电站设备发生故障的时候，自动控制系统能及时停机，避免事故扩大化，为水电站设备运行的安全性和可靠性提供保障。
2.2 减少劳动人员，降低水电站运行成本
水电站自动控系统几乎取代了设备操作人员对水电站设备的调节控制，使得设备运行人员对设备操作的工作量大大减少，真正让水电站从有人值班变为少人值班或无人值班，实现自动控制系统的作用。
由于操作人员的减少，水电站的很多基础设施都会相应减少，在操作人员减少的同时，水电站的发电成本和运行费用也有所降低。
3 小型水电站自动化系统改造的分析
3.1 计算机监控系统
计算机监控系统由两层组成：电站控制层和LCU层，通过光缆和以太网交换机组成的以太网进行有机连接。
电站的控制层由监控主机、操作员工作站以及
不间断电源、GPS卫星时钟等组成，电站控制层主要负责协调和管理各项LCU 工作，收集相关信息，并进行相应的处理和存储。
自动监控系统可通过计算机进行必要的修改、设置、控制、远方操作。
LCU层（现地控制单元）是系统中的核心基础，由多套机组现地控制单元（按机组数量配置）、一套升压站现地控制单元以及一套公用控制单元组成。
水电站自动化控制系统主要功能是：（1）对机组的运行数据进行采集、分析、处理，对机组的运行状态进行安全监控以及调试，并对水电站运行中的各种事件进行实时记录；（2）对设备进行自主诊断和故障修复，当机组出现非系统问题时，系统将会指导操作人员对故障进行排除、检修；（3）监控设备运行状态、对设备进行定期维护管理等功能。
3.2 基础自动化元件及自动装置
自动装置能够独立指挥水电站的相应设备进行自动控制以及自动调节，自动装置是独立于计算机监控系统的装置，就水电站综合自动化系统而言，要想从根本上提高经济效益，就要保证水电站自动控制装置具有快速性、安全性、稳定性以及可靠性，并要与计算机监控系统进行合理配套。
基础自动化主要是对水电站主设备和辅助设备的运行情况进行监视，对水电站机组以及辅助设备的自动化控制系统有保护功能。
3.3 保护系统
自动化系统中的保护系统主要是对小型水电站的发电机等设备进行保护，防止由于发电设备故障而产生安全事故问题。
为了完善保护系统的功能，需要对其进行升级改造。
目前在小型水电站中可以应用EDCS-8130系列保护监控系统来对水电站中的发电设备进行保护，其可以使系统的间隔层及站控层对水电站中的各项现场设备进行有效地控制，并与自动化系统进行关联，及时地将水电站现场设备的信息进行反馈及处理，并且EDCS-8100系列保护监控系统还具有良好的抗电磁、抗干扰性能，因此具有较强的适用性。
将P8000保护监控系统应用于自动化系统中，可以达到远程监控的效果，使保护系统可以精准的对水电站的运行状态进行监控，这样在水电站出现故障问题时，保护系统可以及时地进行预警及处理，避免水电站设备受到损坏。
3.4 直流电源系统
直流电源系统按N+1模式配置充电模块，根据电站用电需求选取电池容量，内含降压硅链、绝缘监测仪、电池巡检仪、电源逆变器、直流监控模块等设备，组成一套完整的电源系统，为所有的保护装置、断路器的操作回路等重要负荷提供直流电源；通过逆变器为后台监控系统、PLC模块等设备供电，电源系统的稳定性直接决定了自动化化系统的稳定性。
3.5 水文自动测报系统
在以往小型水电站运行的过程中，其主要是通过人工定期检查的方式对水位进行预测，但这一过程会消耗大量的人力、物力，并且无法对水电站的情况进行
及时地掌握。
而自动化系统中的水文自动测报系统可以自动地对水电站进行水利检测，主要是对水电站的各项水利信息进行实时监控水文自动测报系统也可以水利信息采集，处理，预测及时处理。
在小型水电站自动化系统改造的过程中，需要根据实际情况选择适当的通信方式，目前水电站中常用的是光纤通信、以太网通讯、4G无线网络的通信方式。
4 结语
随着设备自动化系统水平的提高，电站完全可以按照少人值守无人值班模式进行运行管理，通过对以往落后设备的改造彻底解决安全生产的各种隐患，提高电站安全运行水平和综合能效水平，促进水电站科技进步。
电站改造中，可以采取许多技术措施提高小型水电站能效和扩大发电能力；实际应用过程中，应根据水电站的规模和水文条件，以及不同产品的特点，制定技术方案，以实现提高单机容量、水电站效率、水资源利用率的目的。
参考文献
[1]郭婷.小型水电站自动化系统的设计与实现[J].山东工业技术，2017（24）：194.
[2]余伟杰.天台县龙溪水电站增效扩容改造的研究[J].水利建设与管理，2018（5）.。