水力发电厂电气控制系统主要问题与保护

　　水力发电厂不同于火力或者其它能源的发电原理，水力发电厂的发电条件属于自然条件，对电气的控制非常复杂、困难。

　　电气控制系统包括生产、传输、分配和使用电能的电工设备及一系列的配套设施，电气系统的控制和保护关系到水力发电厂的运行安全，牵涉到区域内千万老百姓的日常生活。

　　1 水力发电厂的电气控制系统

　　1.1 电气控制室组成

　　水力发电厂的电气控制室分为主控室和单元控制室。单元控制室又分为独立单元控制室和网络控制室两种类型。一般情况下，发电厂会根据不同的发电容量采用不同类型的电气控制室。例如，100MV 以下的主要采用主控制室。

　　根据实际的使用来看，单机一控和双机一控存在不同的运用优势和劣势。单机一控有利于对电气控制进行分级管理，为电气控制提供安装、运行以及监控等多方面的控制，故障处理非常方便；双机一控属于两地运行，在实际的应用中出现故障不能及时解决，两地之间沟通不方便，需要耗费大量的人力资源。

　　1.2 电气系统控制的方法

　　电气系统的控制方法有三种，分别是：微机控制、强电控制与弱电控制。弱点控制运用了断路路跳合闸和控制回路之间的关系，通过强弱电转换装置来控制弱电控制断路器，这种控制方式线路连接复杂，可靠性弱；而强电控制的接线方式相对简单，它的运行和调试就更加方便一些，安全性和可靠性都有所提升。

　　微机控制是这两种控制方式的结合和提升，微机监控方式把电气控制纳入到 DC 系统中，提高了机组作业的自动化水平，而且实现了统一答理炉电机。

　　1.3 电气设备的信号和测量系统

　　中央信号系统是发电厂信号系统的核心部分。目前，大部分的发电厂设计采用的是采用冲击继电器及光字牌组成的能重复动作的信号系统或者由微机闪光报警器组成的中央信号系统，前者在使用过程中报警信号单一、不能记忆瞬时信号、缺乏安全性和可靠性；后者由微机闪光报警器组成的中央信号系统能够记忆瞬时信号，信号回路简单，不用考虑重复动作等问题，信号数量不受限制，线路连接简单，技术含量高，功能齐全，生产性能和作业效率高。

　　2 水力发电厂电气控制系统存在的主要问题

　　现代的水力发电厂电气控制系统已经不能够满足水力发电厂的实际运行需求了。随着水力发电厂发电性质的增加，电气设备所承载的发电负荷更加繁重，故障原因呈现多样化，那么电气控制系统就需要拥有应对多种发电故障的能力，目前的电气控制系统还没有拥有这一功能。

　　2.1 设备控制工作不协调

　　虽然说信息化技术已经基本普及到各个水力发电厂，但是，在实际的运用当中还是存在很多的问题，整体表现为设备控制不协调。水力发电厂由各个不同的运行系统组成，每个系统担任不同的发电任何，包含不同的运行设备，只有使每个设备的运行到达协调才能提高电力品质，目前的电气系统控制还达不到协调一致。

　　2.2 电气系统接入方式缺陷

　　目前电气系统所采用的接入方式基本以硬连接为主，硬连接接入耗费资金大，与整个系统的收费比较起来不是非常合理。

　　2.3 通讯数据的传导问题

　　发电厂的通讯传导设备有很多，但是分布式控制系统与相关的装置不能够有效的结合在一起给通讯数据的传导带来了一些麻烦。通讯数据的传导包括数据处理、通讯处理、数据搜集、数据传送和数据接收几个步骤，采用分散式的处理会使整个通讯数据的传导更加繁琐，影响系统稳定，同时也不利于电气系统的安全运行。

　　2.4 接口问题

　　大部分的水力发电厂设备接口处理都存在问题，而这些问题通常又不能够引起重视，导致设备之间接触不良。由于设备选择问题，一个发电厂的设备接口规格不尽相同，必要时会采用外接设备，也就是选取非原配连接线连接两个不同规格的接口，这使得电气系统的运作不具整体性。

　　2.5 功能问题

　　电气系统中的某些功能存在相互制约，一部分功能的使用会影响到另一些设备的正常运作，使得电气系统不能充分的发挥功能优势，影响设备的运行效果。

　　3 水力发电厂电气系统的保护措施

　　水力发电是一种可重复使用的电力能源，它的使用减轻了我国的发电负担，减少了能源消耗，是一种值得推广和利用的电力能源。在今后的发电厂管理中，我们必须要不断的创新电气保护科技，保障水力发电厂的安全运作，保护电能的持续供应。

　　3.1 建立智能化控制中心

　　随着科技的进步，社会逐渐的步入了信息化时代，就当今的社会科技而言，信息化和智能化几乎成为了不可分割的两个部分，在电气系统的保护工作中，我们同样要引进智能化保护理念，促进信息化和智能化的共同发展。建立智能化控制中心可以进一步的缩减管理过程，简化管理程序，实现一个控制室监督和操控整个电气系统，协调各个下级系统的运作，取缔从前完全依靠人力的控制方式，做到智能监测、智能报警、智能停车和智能修复。

　　3.2 由人工化、半自动化过渡到全自动化

　　要想提高水力发电厂的发电效率同时保护电气系统的安全运作，就必须在网络化管理基础之上实现全自动监控、管理。全自动化电气系统是指电气设备的运行和停车可以自动根据终端设备提供的供电数据进行加强和减弱，自动监控设备运行，统一每个设备的运作效率，保持运作一致，降低人力依赖。

　　4 结语

　　我国现已建立了包括三峡水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站在内的等多座大型水力发电站，分属不同的发电厂管理，还有很多的小型发电站。水力发电厂的管理直接作用于电气系统运行的质量和安全，在未来的管理道路上，我们要不断地推进安全监控、安全控制与安全保护措施，保障发电厂的供电安全，合理分配电能，提高供电服务质量。

　　参考文献：
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