0 引言

水力发电具有绿色环保、可持续的优点，目前我国已经有大量的水力发电厂正在投入运营或是处于建设阶段，对自动化控制技术产生了大量的需求。在我国电力事业发展过程中，水力发电占据着重要的位置，同时也发挥着重要的作用，不仅缓解电力企业的供电压力，还能够在洪涝灾害发生时起到防洪抗灾的作用。水电站自动化系统的应用提高了工作的可靠性和运行的经济性，而整个自动化系统构造是非常复杂的，想要在系统运行过程中获取一定的综合效益，仅仅依靠人工则难以实现，而引入基于数据中心的集散控制技术是解决问题的重要途径。

1 大力发展水利发电的优势

1.1 水力发电的环境优势

水力发电指的是对水位的高低落差进行科学的利用，使水的势能转化为电能的一种科学技术。目前，全球正面临着非常严峻的环境保护形势，各个国家都在推行针对环境保护的措施。对于电力生产来说，必须创新生产方式，减小二氧化碳等污染物的排放，避免“温室效应”持续加重。而水力发电就是一种响应环境保护的清洁生产方式，实现了环境保护的目的，所以说水力发电在环境问题上有非常突出的优势。

1.2 水力发电的价格优势

相比火力发电及核能发电来说，水力发电的价格相对较低，根据相关部门的数据分析，每发出1kW 的电能需要消耗大约300g 的原油，而原油的价格是较高的，导致度电成本大利润小，其生产所产生的价值和耗费的价值是无法相等的。若运用水力发电的方式，便可以节约燃料开支，另外在南方省份有数量众多的水资源，因此有非常好的发展前景，电价相对来说也比较低。

1.3 水力发电的能源优势

对于水力发电来说，其核心设备是水轮机发电机组，同时水轮发电机组在实际操作的过程中，具有可操作性和灵活性的特点，在几秒钟的时间内就能够从停机状态转变为运行状态，能够在非常短的时间内适应电压的负荷变化，从而减少能源的损失。尤其是在用电的高峰期，可通过水力发电系统的稳定运行，能过对电力进行科学的调节，在降低事故发生概率的同时，还能够使系统运行的效率大幅提高。

2 当前阶段水力发电自动化系统中存在的问题

2.1 系统的控制、维护、管理三大构成部分的发展较为滞后

在水力发电自动化系统运行的过程中，系统控制部分的发展相对于维护和管理两个部分来说，发展时间相对来说比较早，然而对于国内的水力发电自动化系统来说，在系统的管理方面更加注重的是对企业财务、物料等与经济效益直接挂钩的工作内容。只有少部分的的电力发电自动化管理能够真正接触到技术管理方面，对于系统的控制和维护工作来说，维护部分的系统自动化建设发展时间非常晚，绝大多数工作仍然停滞在维修计划以及事后维修这两个阶段，也就是说控制和维护工作还未真正实现自动化，仍然停留在手工化时期。

2.2 系统的控制、维护和管理三大构成部分缺乏必要、具体的联系交流

对于水力发电自动化系统的运行来说，系统的控制、维护以及管理的内容，在实际操作的过程中很少有实质上的联系，如各部门间的意见交流、工作资料无法实现共享。然而要想使水力发电自动化系统的高效、稳定运行得到可靠的保障，必须加强对系统的控制、维护和管理之间的联系。对于设备管理人员与机组检修人员来说，应该结合具体情况来制定合理的策略，对这三者之间的关系进行合理的调控，并尽可能加强三者之间的联系和作用。

2.3 存在不良的环境问题

虽说水力发电属于清洁能源，在电力生产的过程中不会产生污染物的排放。但是在水力工程施工建设工作开展的过程中，会在施工因素的影响下对周围环境带来一定的影响，具体的环境问题可以归纳为以下两方面内容：①自然环境方面。在工程兴建的过程中，会使河流的水文条件发生改变，同时还会导致水域床底形态的冲淤发生变化，对于地震、土壤和地下水等结构同样会带来较大的影响；②社会环境方面。部分的工程兴建会引发人口的迁移，也会涉及对土地的占用，如果施工规模较大的话，还会对防洪、发电、航运等多个环节都带来不利的影响。

3 水力发电系统自动化运行问题的解决对策

3.1 集成化

对于集成化的定义是非常复杂的，包含有多个层面的含义，其中功能集中就是把控制、管理以及维护等功能集成为一个整体，随着时代的进步和生产技术的发展，未来还可能实现更多功能的集成。对于目标集成来说，就是将可靠性、经济效益以及性能等发展目标集成为一个统一的目标，使企业能够达到结构最优、效益最大的状态。而信息集成就是对企业内的各种有益信息进行有机的组合，从而能够形成一个完整的信息库。在实际应用的过程中，对信息集成系统的运行有着较高的要求，必须要能够使信息系统的统一性、互操作性以及协同性得到可靠的保障，同时要能够对信息间发生的冲突和矛盾进行妥善解决。从硬件的角度来对系统集成进行分析，系统能够根据本身存在的技术优势，选择不同的供应商从而实现优势集中，因此对于不同供应商的选择来说，就需要解决不同设备之间存在的互操作性问题；从系统软件的角度分析，利用可视化构件来对系统进行构筑，既能够实现系统仿真，还能够用于实时应用软件中。

3.2 智能化

对于当前阶段水力发电自动化系统的运行状态来看，想要实现系统集中化和目标集中两大工作内容，仅仅依靠传统的管理办法和技术手段是难以实现的。水力发电系统的技术人员要能够加强对系统的智能化研究，也就是说在水力发电自动化系统的决策、运行、管理以及监测环节实现真正的智能化。除此之外，还要对当前阶段的水力发电自动化装置设备进行不断的优化、更新，将更加先进的设备应用在系统中，解决系统运行中存在的问题，提高系统的运行效率。最后，在科学技术快速发展的今天，对水利工程项目配置设备的功能也有越来越全面的要求，项目内所配置的设施都应该具有目标检测、工作预测以及故障分析等功能，这样才能够为水力发电自动化系统的稳定运行提供强有力的设备保障。

3.3 分布化

一个完整的水力发电自动化系统是非常的庞大和复杂的，因此对其内部结构部署的科学性和规范性有非常高的要求，其中包括在任务分布化以及智能分布化的布置上。唯有达成集成与分布的合理融合，才可以确保自动化系统高效、安全、稳健的功能得到有效发挥的运行。而系统内部分工明晰、信息高度共享、运行高效稳健，便可以让该系统在总体层面上发挥最佳性能，另外也可以创造可观的社会与经济效益，而且让系统运行的质效与稳定性得以提高。

3.4 开放性

对于水力发电自动化系统而言，对机械设施的选取通常要求较高，要求工作者可以选取性能优越、供货企业整体评价度较高的机械设施。另外在工作开展实践中，还可以依照系统运行的现实状况，选用科学的、先进的设备装设到系统内。从科技不断提升的角度来说，定期对硬件或软件加以升级，进而让水力发电系统的运用时间得以增长，设备利用小时数得到有效提高，如此便可以在系统运行期间，确保水力系统的平稳运行。

3.5 对水力发电自动化系统进行适当的优化调度工作

对于水力发电自动化系统的优化调度工作来说，其科学的优化调度应该建立在施工阶段了解当地防洪能力、工农业发展情况的基础之上，使水力发电自动化系统的运行能够尽可能满足和适应当地水资源系统的使用情况，这样就能够使水力发电系统在运行过程中可能对生态环境带来的破坏降到最低，从而能够进一步实现整个系统总运行效益的最大化。例如在系统建设和运行的过程中，相关部门可以适当加大对河流人工景观或者鱼道的建设力度，为众多水生生物的生存创设良好的环境。通常情况下，对于水力发电系统的贯彻落实程度，一般取决于在项目建设的过程中，能够将传统的现场控制技术转变为由现代化数据库造成的中心化管理技术，能够在系统运行的根本上考虑到建设地区的实际发展状况，只有切实落实好水力发电自动化系统的优化调度工作，才能够推动我国水力工程向着更加现代化和稳定化的方向发展。

4 结束语

随着现代化社会的建设和发展，加强对清洁能源的研究是时代发展的必然趋势，对于水力发电来说，不仅能够降低对环境的污染，还能够在一定程度上实现对环境的有效保护，同时也能够满足用电户多样化的用电需求。必须引入先进创新技术，将自动化控制技术应用于水电厂运行管控是未来电力事业发展的必然趋势。除此之外，通过对自动化系统的优化，还能够实现对数据库的科学管理，进而能够推动航运和灌溉事业的发展，实现综合效益的提升。

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文章来源：福建水力发电 网址: http://fjslfd.400nongye.com/lunwen/itemid-34250.shtml

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