伍峰

【摘 要】水力發(fā)電作為一種高效清潔能源，不僅沒有污染，還有利于節(jié)約能源。雖然水力發(fā)電的自動化系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，但在其發(fā)展過程中仍存在一定的問題。本文詳細(xì)闡述了水力發(fā)電優(yōu)勢，同時從控制、維護(hù)及管理領(lǐng)域之間的關(guān)系及環(huán)境方面對其存在的問題進(jìn)行了分析，并從集成化、分布化及開放性等方面提出了相應(yīng)的控制措施，以促進(jìn)水力發(fā)電工程得到更好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水力發(fā)電；自動化系統(tǒng)；問題；控制措施

引言

水力發(fā)電工程是一項(xiàng)綜合性工程，同時承擔(dān)著航運(yùn)、漁業(yè)、灌輸、發(fā)電等一系列任務(wù)，是一個相對復(fù)雜的系統(tǒng)。想要使這項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化，只依靠人工來控制，其中的困難不言而喻，即使借助設(shè)備進(jìn)行分散控制也很難達(dá)到目標(biāo)，在這個復(fù)雜系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)化集散控制是必然的發(fā)展趨勢。所以在水力發(fā)電工程中應(yīng)十分重視其自動化系統(tǒng)。

1、水力發(fā)電的優(yōu)勢

水力發(fā)電的優(yōu)勢主要在于以下兩個方面：（1）環(huán)境優(yōu)勢。水力發(fā)電即借助水位的落差將水能轉(zhuǎn)變成電能的技術(shù)。目前各個國家都在盡可能使CO2減少排放，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，水力發(fā)電作為一種有效清潔的生產(chǎn)模式，其具備著其他發(fā)電方式不能相比的環(huán)境優(yōu)勢?；鹆Πl(fā)電不僅排放CO2，還會產(chǎn)生CO、SO2等有害氣體，不僅造成環(huán)境污染，還對人們的身體健康有危害。（2）價(jià)格優(yōu)勢。與火力、核能發(fā)電相比，水力發(fā)電的價(jià)格最低。目前各國原油價(jià)格是相當(dāng)昂貴的，雖然向用戶收取電費(fèi)，但其生產(chǎn)價(jià)值和消費(fèi)價(jià)值是不成正比的。但應(yīng)用火力發(fā)電就能省去燃料費(fèi)，且我國具有很多江河，具有一定的開發(fā)優(yōu)勢，不僅能夠節(jié)約資源，還能使電價(jià)降低。

2、水力發(fā)電自動化系統(tǒng)存在問題

2.1控制、維護(hù)及管理領(lǐng)域的發(fā)展不平衡

與維護(hù)及管理自動化相比，控制自動化發(fā)展較早，但目前只有在財(cái)務(wù)、物料及人事管理方面應(yīng)用了控制自動化，在技術(shù)管理方面還沒有任何應(yīng)用。使控制自動化優(yōu)勢無法充分發(fā)揮。維護(hù)自動化發(fā)展較晚，目前只在計(jì)劃及事后維護(hù)階段有所應(yīng)用。國外在20世紀(jì)90年代才開始對狀態(tài)、預(yù)知及遠(yuǎn)程維修等技術(shù)的研究，而我國目前只處于初級階段[1]。

2.2控制、維護(hù)及管理領(lǐng)域互不合作

控制、維護(hù)及管理隸屬于三個部門，互相之間沒有信息交流或者很少有交流，決策上也沒有任何聯(lián)系。但在實(shí)際工作時，各領(lǐng)域的決策都要依靠另外另個領(lǐng)域的實(shí)際信息及情況來決定。因此，三者之間互不合作是不科學(xué)的。

2.3環(huán)境問題

水電工程與其他工程一樣都要付出代價(jià)，所以在水電工程建設(shè)過程中很容易出現(xiàn)環(huán)境問題。其主要的問題包含兩個方面：（1）自然環(huán)境。工程建設(shè)能夠改變水文條件，，使水域形態(tài)的沖淤產(chǎn)生變化，影響著水質(zhì)、土壤、地震、小氣候以及地下水，想象著動植物、魚類及水中生物等，還影響著景觀及上下游等。（2）社會環(huán)境。工程建設(shè)影響著土地利用率、人群遷移以及健康等，還影響著周圍環(huán)境產(chǎn)生的效益等。

3、水力發(fā)電自動化系統(tǒng)的控制措施

水力發(fā)電自動化發(fā)展越來越顯著，就電力企業(yè)來說，對自動化系統(tǒng)加強(qiáng)應(yīng)用能夠有效提升工作效率，充分滿足人們的需求，在明確了解自動化系統(tǒng)中存在的問題之后，必須采取相應(yīng)的控制措施，保證自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。具體措施為：

3.1集成化

集成化包含的是功能、目標(biāo)以及信息集成三個部分。功能集成主要是指控制、維護(hù)以及管理三個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有機(jī)結(jié)合，使其構(gòu)成一個整體，加強(qiáng)三者之間的交流，充分發(fā)揮其自動化優(yōu)勢。目標(biāo)集成主要是有效結(jié)合自動化系統(tǒng)化的可靠性、效益以及性能，建立統(tǒng)一的目標(biāo)，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益最大化。信息集成主要是有機(jī)結(jié)合自動化系統(tǒng)中的有效信息，構(gòu)成統(tǒng)一化系統(tǒng)，保證信息統(tǒng)一協(xié)調(diào)，推動自動化系統(tǒng)發(fā)展。系統(tǒng)集成主要是指從硬件角度出發(fā)，系統(tǒng)結(jié)合自身需求，集各家之長，應(yīng)用不同的供貨商產(chǎn)品，當(dāng)然，在這其中要做好各設(shè)備間的操作問題。從軟件角度出發(fā)，在用戶友好的基礎(chǔ)上對軟件系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，即做到既能仿真，又能實(shí)干的軟件系統(tǒng)。

3.2智能化

為了實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)的目標(biāo)，必須加強(qiáng)系統(tǒng)以及其組合部分的智能化程度，即實(shí)現(xiàn)檢測、操作以及決策的智能化。智能化主要指的是完整的系統(tǒng)、控制領(lǐng)域、維護(hù)領(lǐng)域、管理領(lǐng)域生產(chǎn)檢測裝置以及執(zhí)行裝置等，都具備目標(biāo)、行為態(tài)勢、決策以及狀態(tài)故障等一系列的分析能力。

3.3分布化

在完整的集成系統(tǒng)中，必須有科學(xué)合理的分布部署，包含任務(wù)和智能分布化兩個部分。集成和分布的有機(jī)結(jié)合才能保證各部分的質(zhì)量。職責(zé)以及安全可靠性，系統(tǒng)才能明確分工、信息共享及正常運(yùn)行，從而使系統(tǒng)具備最好的性能（質(zhì)量）、效益（經(jīng)濟(jì)及社會效益）、可靠性。

3.4開放性

就水力發(fā)電的自動化系統(tǒng)來說，加強(qiáng)其開放性，主要內(nèi)容包含：（1）各供貨單位供應(yīng)的系統(tǒng)是不同的，因此電力企業(yè)在選擇設(shè)備時要集思廣益，并比較其價(jià)格。（2）在工作過程中，應(yīng)不斷加強(qiáng)其軟硬件功能，對于硬件來說，增設(shè)新設(shè)備，對于軟件來說，開發(fā)其新功能，提升系統(tǒng)的利用率，延長其使用時間[2]。

3.5優(yōu)化水力發(fā)電的自動化系統(tǒng)的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)其持續(xù)性發(fā)展

水利發(fā)電的自動化系統(tǒng)應(yīng)將發(fā)電、航運(yùn)、漁業(yè)、灌溉以及防洪有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)調(diào)度優(yōu)化，從而使綜合效益最大化。其核心是為了水力發(fā)電的自動化控制能與水資源的利用相適應(yīng)?？梢詫?shí)行：（1）大壩對生物的影響、水稻設(shè)置、設(shè)計(jì)景觀等。（2）進(jìn)行自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中由DDC的自動控制向著數(shù)據(jù)庫管理控制方向轉(zhuǎn)變，并有效結(jié)合漁業(yè)、航運(yùn)、發(fā)電等工作，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度，從而使綜合效益最大化。所以，根據(jù)具體的水利工程來研究探討是十分有必要的，這樣能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)及建設(shè)自動化系統(tǒng)，還能推動水利工程和環(huán)境之間的穩(wěn)定健康發(fā)展。在規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中，必須對各方面的影響及影響程度有明確的了解，以便針對性進(jìn)行設(shè)計(jì)及修改系統(tǒng)，并根據(jù)可能出現(xiàn)的環(huán)境問題采取相應(yīng)的控制措施。

結(jié)論：綜合所述，為了保護(hù)環(huán)境的同時解決發(fā)電量短缺的問題，水力發(fā)電是其必然的發(fā)展趨勢，在節(jié)約能源的同時滿足用戶需求，并使電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益做大化。但目前來說，水力發(fā)電的自動化系統(tǒng)仍存在著一定的問題，因此，國家應(yīng)加大對問題解決的重視力度，保證其正常運(yùn)行，為電力行業(yè)的發(fā)展提供良好的助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙向勇.水力發(fā)電自動化系統(tǒng)存在問題及其控制措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（15）：65-66.

[2]楊明剛.水力發(fā)電自動化系統(tǒng)存在問題以及解決控制措施[J].電工技術(shù)：理論與實(shí)踐，2015.

（作者單位：江西贛能股份有限公司居龍?zhí)端姀S）