水电站自动化
水电站自动化系统设计
水电站自动化系统设计摘要：水电站一般地处偏远地区，生活条件艰苦，为了达到增效扩容的目的，并改善水电站职工的劳动条件，水电站采用“微机自动化系统”将是一个重要的途经，也是降低水电站运行成本的重要举措。
本文将在如何对水电站自动化系统进行设计作一探讨。
关键词：增效扩容；水电站自动化系统；系统设计1 系统设计概述水电站自动化系统是通过控制机组（水轮机、发电机）、主阀、油系统、水系统、气系统、调速器系统、励磁系统、高压设备、大坝闸门等相关设备运行，实现稳定发电为目的。
整体可体现为六遥即遥控、遥调、遥测、遥信、遥脉和遥视。
水电站自动化系统通过遥信（开关量输入或DI）、遥测获得被控设备运行状态，根据既定策略进行遥控（如断路器的分合操作，前池闸门、进水阀门/闸门、各种电磁阀等的打开和关闭、机组开机、机组停机等）和遥调（如并网后的有功、无功调节等）。
通过遥视（即视频监控系统）完成重要设备的直观监视。
2 系统设计依据各种国家标准（GB、GBT）、行业标准、地方标准。
技术协议、供货清单等详细配置清单。
用户、设计院厂家提供的资料图纸。
技术部门现场勘测报告、照片等技术资料。
设计各阶段与用户、设计院沟通的邮件、函件、设联会会议纪要等都是很重要的设计依据。
3 自动化系统主要设备水电站自动化系统通过摆放于现场的各种屏柜、信号采集设备及硬件和软件通讯网络等，来控制与机组相关的设备有序运行，通过合理的监控，最终实现最小成本实现最大发电量的目标。
常见的高速单环行以太网网络形式可参看图1。
自动化系统由如下设备构成。
3.1后台监控设备如操作员工作站、工程师工作站、各种服务器、打印机、中控台、不间断电源等，运行人员通过工作站等对电站内的设备进行监控。
3.2网络通讯设备常用的网络通讯设备有：通讯管理装置、串口服务器、交换机、光纤设备（光纤交换机/光纤收发器设备等）、模拟量信号传输设备、通讯线缆等，该部分设备完成所有智能设备的通讯采集并上送到后台监控系统。
水电站自动化技术
水电站自动化技术摘要:对微机控制模式在农村水电站应用及要求以及对微机控制的相关辅助设备选型进行探讨，并对电站中控室上位机的配置、系统软件总体结构、计算机监控系统性能指标、计算机监控系统对辅助设备部分选型时应注意的问题进行了解析，并提出了具体的建议及意见。
关键词:计算机控制；系统软件；水轮发电机；励磁系统；同期系统一、辽宁省农村水电站单机1万kW以下水轮发电机组的微机自动化控制模式及相关要求1.水电站微机自动化控制的模式（1）整个系统控制模式按站级控制层和现地控制层进行配置，以手动优先，下层优先的方式设置，有必要的硬件和软件闭锁，使操作人员能方便地在各控制层之间、计算机控制与简约常规控制设备之间选定对设备的控制权，对无控制权的设备进行闭锁。
层与层之间采用电缆以太网，构成可靠的网络结构。
（2）图1监控网络中接入的每一个设备都应具有自己特定的功能。
如果某个设备出现故障，不会影响现场设备的正常运行。
（3）监控网络系统中具有先进的网络通讯，采用高性能（以太网）的网络交换机进行连接，具有较高的传输速率和良好的抗电磁干扰能力，各设备之间均有标准的通讯接口能力。
2.水电站计算机监控系统要求（1）要求人机接口功能强，人机界面采用中文，主机兼操作员工作站建议采用Window2000开放式操作系统平台，全图形化操作，操作控制简洁、方便、灵活。
（2）系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点，硬件宜采用标准模块化，以便于硬件设备的扩充，又要适应功能的增加和系统规模的扩展。
软件宜采用通用的标准化组态模块，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。
（3）应具有丰富的开发软件和通讯规约，使系统维护扩充和联网通讯非常方便。
实现与上级调度系统、电厂MIS系统、设备巡检管理系统及模拟屏等系统通讯，并可实现远程监视、诊断与维护等功能。
所有计算机系统在失电被动停机时，存储器的数据不会丢失。
现地控制单元LCU控制权限（现地/调试/远方）的闭锁。
小型水电站自动化无人值守运行的应用分析
小型水电站自动化无人值守运行的应用分析【摘要】随着社会的快速发展，小型水电站自动化无人值守运行的应用越来越受到关注。
本文首先介绍了水电站自动化背景和意义，分析了小型水电站自动化的现状与挑战。
接着探讨了无人值守运行的优势和必要性，重点讨论了小型水电站自动化无人值守运行的关键技术。
通过对某小型水电站的实践案例分析，进一步探讨了该领域的发展趋势和对运行管理的启示。
总结了小型水电站自动化无人值守运行的重要性，并展望了未来的发展方向。
通过本文的阐述，读者可以深入了解小型水电站自动化无人值守运行的实践意义和关键技术，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
【关键词】水电站，自动化，无人值守，运行，应用分析，背景，意义，现状，挑战，优势，必要性，关键技术，案例分析，发展趋势，管理，启示。
1. 引言1.1 小型水电站自动化无人值守运行的应用分析小型水电站是一种利用水能进行发电的设施，通常规模较小，具有灵活性和环保性的特点。
随着科技的进步和社会的发展，小型水电站逐渐向自动化无人值守的方向发展。
本文将深入探讨小型水电站自动化无人值守运行的应用分析，旨在探讨其背景、现状、挑战、优势、必要性，关键技术以及实践案例等方面的内容。
随着自动化技术的不断成熟和普及，小型水电站自动化运行已经成为必然趋势。
自动化系统能够提高生产效率、降低人力成本、减少安全事故的发生，并且能够实现远程监控和智能化管理。
小型水电站自动化无人值守运行具有重要的意义和价值。
2. 正文2.1 水电站自动化的背景与意义水电站自动化是指利用先进的自动化技术和信息化手段，实现水电站运行管理的智能化和网络化。
随着科技的发展和社会的进步，水电站作为清洁能源的重要组成部分，对其自动化运行管理提出了更高的要求。
水电站自动化的背景与意义主要体现在以下几个方面：水电站自动化可以提高运行效率。
传统的水电站管理存在许多手工操作和人为干扰，容易造成误操作和事故发生。
引入自动化技术可以实现对水电站设备和系统的远程监控和自动控制，提高运行效率和稳定性。
浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用
浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用摘要：水电站自动化程度是水电站现代化建设的重要指标之一，也是水电站安全运行不可或缺的保证。
随着技术和信息技术的飞速发展，水电站自动化系统也得到了升级。
鉴于此，简单介绍水电站综合自动化监控系统，分析研究其具体应用情况，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：水电站；综合自动化；监控系统引言:电力资源作为人们日常生活离不开的重要能源，其重要性日渐突出。
为了确保电力资源的有效供应，我国兴建了很多水电设施。
但是经过长年的运转，水电站的很多设备都存在老化陈旧、故障频发等问题，不仅本身的电能供应质量较差，无法满足当今电力市场的需求，而且自动化水平较低，严重制约着水电企业的发展。
因此，对水电站进行综合自动化系统的改造具有重要的现实意义，不仅可以提升发电的电能质量，而且有助于帮助电力工作者及时发现电力生产过程中的安全问题，消除了电力生产隐患。
1水电站综合自动化监控系统概述1.1水电站综合自动化监控系统利用水流的作用，推动水力机械水轮机进行转动，从而将水流产生的机械能转化为电能，这就是水力发电的过程。
作为一项综合系统工程，水电站的最大作用就是实现水能转换成电能，实现为用电客户供应电力。
在水电站中设置综合自动化监控系统，借助计算机监控系统，以及一些相关的辅助监控设备、水文自动测报系统以及电气监控设备等，可以实现对整个水电站的水文测报、工程监视、负荷的合理分配，以及在输电线路运行全过程的自动监控，帮助水电站的工作人员对水电站的运行情况有全面的了解，提高其工作效率，确保水电站的正常运行，满足用电客户的用电需求。
1.2水电站自动化监控系统的组成根据计算机监控系统在水电站综合自动化监控系统中的作用不同，可以分为以下三种组成模式：(1)以计算机监控系统作为辅助监控的综合自动化监控系统，主要的操作均由常规的自动化装置来完成，而自动化监控系统仅用作对水电站运行情况进行相关数据的采集和处理工作。
在该种模式下，如果自动化监控系统出现了问题，无法正常运行时，水电站的其他自动化装置仍可以正常工作，确保水电站的正常运行。
水电站自动化
水电站自动化近年来，随着科技的快速发展，水电站自动化技术也正在不断迎来新的突破。
水电站自动化是指通过先进的计算机技术和控制系统，实现对水电站的自动化管理和控制，以提高水电站的效率、安全性和可靠性。
本文将探讨水电站自动化的意义、技术手段以及面临的挑战。
首先，水电站自动化具有重要的意义。
一方面，水电站作为重要的能源供应基地，对国家经济发展起着举足轻重的作用。
水电站自动化可以提高水电站的发电效率，减少能源损耗，为国家节约能源资源。
另一方面，水电站自动化可以提高水电站的运行安全性和可靠性。
通过自动化控制系统，可以实时监测水电站的运行情况，及时发现问题并采取措施，避免事故发生，保障水电站运行的顺利进行。
水电站自动化还能减少人力投入，降低劳动强度，提高工作效率。
其次，水电站自动化涉及多种技术手段。
其中，核心技术是计算机技术和控制系统。
通过计算机技术，可以实现对水电站的远程监控和数据处理，提高对水电站运行状态的判断和决策能力。
控制系统包括传感器、执行器和自动化控制软件等组成部分，用于监测和控制水电站的各项参数和设备。
此外，水电站自动化还涉及到网络通信技术、数据存储与管理技术、人机界面技术等等。
这些技术手段紧密结合，共同实现对水电站的全面自动化管理和控制。
然而，水电站自动化也面临一些挑战。
首先，水电站自动化的成本较高。
要实现水电站的自动化，需要投入大量的资金用于技术设备的购置和维护。
其次，水电站的自动化系统需要具备高度的稳定性和可靠性，否则可能会给水电站的正常运行带来风险。
此外，水电站自动化还需要面临人力资源的挑战。
要实现全面自动化，需要拥有一批掌握相关技术的专业人才，目前市场上缺乏这方面的高素质人才。
这些挑战需要通过政府支持和企业努力来克服，以推动水电站自动化技术的发展与应用。
综上所述，水电站自动化是一个具有重要意义的领域。
它能够提高水电站的效率、安全性和可靠性，为国家节约能源资源，促进经济发展。
水电站自动化的技术手段多种多样，包括计算机技术、控制系统以及网络通信技术等。
水电站“无人值守”电气自动化系统介绍和特点
水电站“无人值守”电气自动化系统介绍和特点
水电站“无人值守”电气自动化系统介绍
通过水位遥测控系统精确的测量前池水位传送到水轮发电机组自动化控制器（自动化屏），根据前池高水位信号自动化控制器自动开启水轮发电机组，而后自动调整水轮机开度，直至同期合闸，与此同时励磁控制器自动跟随大网电压及调整功率因数使之与大网同期，并网后自动化控制器自动加载负荷。
正常运行时自动化控制系统根据前池水位高低自动调整发电机出力（如突然下雨，前池水位上升，自动化控制器能自动把开度调大；当雨停，前池水位下降，为了保持前池水位，自动化控制器又能自动把开度调小），使之保持在高水位状态下发电。
最大程度的提高发电效益。
当机组运行不够经济或处于低水位状态下自动化控制器自动关机，蓄水等待高水位进行发电。
整个发电过程无需人工任何操作，有效的降低了值班人员的劳动强度及提高了电站的发电效益。
水电站“无人值守”电气自动化系统特点：
1.独具特色的多机组水情自主运行：不依赖人工操作，控制系统能够根据机组额定功率、效率曲线、水情，自主选择启停机组、分配机组功率，使得机组运行合理化、单位水量发电量最大化、机组运行损耗最小化。
2.智能化运行中，最具特点的是自动愈合功能，在多机组运行中，如果一台出现故障，关掉故障机自动化系统电源开关后，剩余机组自动
组成新的运行架构，不影响多机组联动运行效果。
3.手/自动控制系统：控制系统设计为传统配电屏手动操作与全自动化控制两用设计，即自动化控制有问题也不影响电站正常发电，不会浪费水。
4. 带有电脑监控，可以集中观察各台机组的温度、电压、电流、功率、水位等信息，也可以控制机组运行，并记录相应的历史运行参数。
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施水电站是利用水力发电的设施，其中涉及到水能的输送、转换和控制等诸多环节。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种用于工业自动化控制的电子设备，可以在水电站中起到重要的作用。
下面将从几个方面详细探讨PLC在水电站综合自动化中的应用措施。
首先，PLC在水电站中可以实现对水坝门控制的自动化。
水坝门是控制水流量和压力的重要装置，通过控制水坝门的开闭程度来控制水能的流动。
PLC可以通过接收传感器的信号，实时监测水流量和压力，并根据预设的控制逻辑，自动调节水坝门的开启程度，以达到最优的发电效果。
其次，PLC可以应用于水力发电机组的自动控制。
发电机组是将水能转换为电能的核心设备，它包括发电机、转子、定子等重要部件。
PLC可以实时监测发电机组的工作状态，并根据需要控制其启停、调速等操作。
例如，当电网负荷增加时，PLC可以自动控制发电机组启动并提供电能，当电网负荷减少时，PLC可以自动控制发电机组停止发电，以达到节能减排的目的。
此外，PLC还可以应用于水电站的安全监控系统。
水电站属于高危行业，存在着诸多安全隐患，如水位过高、闸门损坏等。
PLC可以通过接收各种传感器信号，实时监测水电站的工作状态，并及时报警，以便操作人员及时采取相应的措施，保证水电站的安全运行。
另外，PLC还可以应用于水电站的数据采集和分析系统。
水电站的运行数据对于运维和优化管理至关重要。
PLC可以实时采集各个环节的数据，并通过网络传输给中央控制室，操作人员可以根据这些数据进行分析和决策。
例如，根据水流量和压力的变化趋势，预测未来一段时间内的发电量，以便调整发电计划。
最后，PLC还可以应用于水电站的远程监控和控制系统。
水电站通常分布在偏远的地区，人力资源有限，远程监控和控制成为必要措施。
PLC可以通过网络与中央控制室相连接，实现对水电站的远程监控和控制。
操作人员可以通过中央控制室对水电站进行远程开机、停机、调速等操作，大大提高了水电站的运维效率。
1、水电站综合自动化系统(监控系统)
3、主要部件存储路径 • Pd.exe： • Prun.exe: • Sys: C:\P7000\ C:\P7000\ C:\P7000\
• Data:
C:\P7000\
• TVichw32.dll C:\windows\system32\ • TVichw32.dll C:windows\system32\drivers\
③多计算机系统分层分布式结构
多计算机系统或多计算机系统带前置机的分层分布式结构如 图所示。水电厂管理层的上位机由多台工业控制机组成。采用冗 余以太网络连接方式，主控机、工程师/培训工作站、通信/打印 服务器各自分开，以太网络内所有计算机由卫星时钟(GPS)自动 校时，确保数据记录一致。保护系统设置独立通信管理机。
提供报表设计器，可以设计多套报表模板。 基于以上的手段，可生成各种电力系统的专业报表， 如运行报表、生产报表等。
14、扩展功能接口
3、典型网络结构
计算机监控系统的典型结构模式主要有： ①单计算机分层分布式结构； ②双计算机系统分层分布式结构； ③多计算机系统分层分布式结构 根据用户需要和投资情况，每类典型结构都可以再衍生出 多种通信网络结构和通信方式应用于实际水电厂项目中。
①单计算机分层分布式结构
单计算机分层分布式典型结构模式如上图所示，监控系统 的主控层为水电厂管理层的上位机，即一台工业控制机；监控 系统的现地层为面向控制对象的现地控制单元(LCU)。上位机 与现地控制单元(LCU)之间采用单网的以太网或RS-485通信模 式，构成一个分层分布式结构的自动化监控系统。 一台主控站工业控制计算机负责全厂自动化运行及管理， 即完成全厂历史数据存档、归类、检索和管理；在线及离线计 算功能；各图表、曲线的生成；事故、故障信号的分析处理； 运行报表生成与打印；也可作为运行人员与计算机监控系统的 人机接口，完成实时监视、控制和报警；还可完成全厂经济运 行管理、自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)。
水电站自动化控制流程
水电站自动化控制流程随着科技的进步和社会的发展，水电站自动化控制系统得到了广泛的应用和发展。
自动化控制系统能够提高水电站的发电效率、减少人力投入、优化能源利用等。
本文将以水电站自动化控制流程为主题，分析其具体的运行过程。
一、引言随着水电站发电的规模和复杂程度的增加，传统的人工操作方式已经无法满足现代化的要求。
自动化控制系统应运而生，其核心目标是实现设备的智能化和自动化。
水电站自动化控制流程是保证水电站正常运行的重要环节，对于提高发电效率和运行安全性具有重要意义。
二、水电站自动化控制流程的基本原理1. 感知阶段自动化控制系统首先需要感知水电站各个节点的运行状态和环境参数。
通过传感器等设备，监测水位、水压、温度、湿度等信息，并将其转化为电信号。
2. 传输阶段在感知阶段获取到的数据需要被传输到中央控制室进行处理。
传输方式一般采用有线或无线通信方式，确保数据的及时和准确传输。
3. 控制阶段中央控制室接收到传输过来的数据后，进行数据的处理和分析。
根据预设的控制策略和运行参数，对水电站的设备进行控制操作。
同时，也会监测设备的运行状态，及时发现并解决潜在问题。
4. 反馈阶段自动化控制系统会实时地获取控制操作后的设备反馈信息，如设备运行状态、电力输出等。
通过与预期结果进行比对，反馈信息可以用于系统的优化和调整，以达到更好的效果。
三、水电站自动化控制流程的优势与挑战1. 优势（1）提高发电效率：自动化控制系统能够对水电站各个设备进行智能化的调度和控制，实现最佳运行状态，提高发电效率。
（2）减少人力投入：自动化控制系统能够代替人工进行繁琐的操作，减少了人力投入，降低了运行成本，且可以避免人为错误。
（3）优化能源利用：通过实时监测和调整，自动化控制系统可以更好地掌握水电站的供需情况，实现能源的合理利用和节约。
2. 挑战（1）系统安全性：自动化控制系统中，涉及到大量的数据传输和处理，系统的安全性和抗干扰能力是必须要考虑的方面。
水电站自动化与信息化考核试卷
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.水电站自动化系统只需要进行数据采集，无需进行数据处理。（）
2.信息化建设可以提高水电站的生产效率和管理水平。（）
3. PLC在水电站自动化系统中只能用于逻辑控制，不能进行数据处理。（）
1.计算机监控系统
2.通信技术
3.调速器
4.数据处理中心
5.双重
6.加密技术
7.运维管理
8. IEC 60870-5-104
9.遥测系统
10.生产管理系统
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.水电站自动化系统包括计算机监控系统、电气设备控制系统和水轮机控制系统。计算机监控系统负责数据采集、处理和监控；电气设备控制系统实现电气设备的自动控制；水轮机控制系统调节水轮机转速和负荷。
4.请结合实际案例分析，说明水电站自动化与信息化建设在应对突发自然灾害时的优势和重要性。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. D
3. B
4. D
5. B
6. D
7. D
8. C
9. D
10. D
11. A
12. A
13. D
14. D
15. A
16. C
17. D
18. A
19. D
20. B
二、多选题
A.设备性能
B.通信质量
C.人员素质
水电站自动化技术应用
水电站自动化技术应用水电站自动化技术概念的引入水电站的组成部分主机设备：水轮机、发电机、变压器辅助设备、一次输变电设备、二次测量、监视、操纵、爱护设备、消防监控系统、水文自动测报系统一、水电站自动化概述1.水电站自动化的作用水电站自动化确实是要使水电站生产过程的操作、操纵和监视，能够在无人（或少人）直截了当参与的情形下，按预定的打算或程序自动地进行。
水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。
水电站自动化的作用要紧表现在以下几个方面：（1）提高工作的可靠性：水电站实现自动化后，一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警，既可防止不正常工作状态进展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严峻的损坏，从而提高了供电的可靠性。
另一方面，通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和操纵（如开停机操作和并列），不仅能够大大减少运行人员误操作的可能，从而也减少了发生事故的机会；而且还可大大加快操作或操纵的过程，专门在发生事故的紧急情形下，保证系统的安全运行和对用户的正常供电，具有专门重大的意义。
（2）提高运行的经济性：水电站实现自动化后，可依照系统分配给电站的负荷和电站的具体条件，合理地进行调度，保持高水头运行，同时合理选择开机台数，使机组在高效率区运行，以获得较好的经济效益。
如何实现各电站合理最优调度，幸免不必要的弃水，充分利用好水力资源，关于梯级电站来说尤为重要。
此外，水电站通常是水力资源综合利用的一部分，要兼顾电力系统、航运、灌溉、防洪等多项要求，经济运行条件复杂，单凭人工操纵专门难实现，实现自动化以后，将有助于电站经济运行任务的实现。
专门是关于具有调剂能力的水电站，应用电子运算机不但可对水库来水进行预报运算，还可综合水位、流量、系统负荷和各机组参数等参量，按经济运行程序进行自动操纵，大大提高运行的经济性。
（3）保证电能质量：我们明白，电压和频率作为衡量电能质量好坏两项差不多指标。
水电站综合自动化装置原理及应用课件
发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，水电 站综合自动化装置将更加智能化，
能够自适应地调整运行参数和控 制策略。
集成化
未来水电站综合自动化装置将更加 集成化，能够实现多系统的整合和 统一管理，提高水电站的运营效率。
远程化
随着通信技术的发展，水电站综合 自动化装置将能够实现远程监控和 控制，方便远程管理和维护。
致设备运行异常。
传感器精度下降或失效， 导致数据采集不准确。
控制软件出现错误或崩 溃，影响装置的正常运
行。
解决方案
通信故障解决方案
检查通信线路是否正常，检查接口连接是否牢固，更新通信协议或更 换通信模块。
电源故障解决方案
配置稳定的供电电源，安装不间断电源(UPS)以应对突发断电情况， 定期检查电源线路和设备。
传感器故障解决方案
定期校准传感器，确保其精度；使用冗余设计，当某个传感器失效时， 其他传感器仍能提供备用数据。
软件故障解决方案
定期更新软件版本，修复已知的漏洞和错误；建立软件容错机制，当 软件出现异常时，能够自动切换到备用程序或重置状态。
04 水电站综合自动化装置的 维护与保养
日常维护
每日检查
检查装置的外观、连接线 和仪表是否正常，确保没 有异常情况。
02 水电站综合自动化装置的 应用
在水轮发电机组中的应用
自动化控制
水电站综合自动化装置能够实现水轮 发电机组的自动化控制，包括机组的 启动、停止、调节和故障处理等操作 。
监测与诊断
装置实时监测水轮发电机组的工作状 态，如发现异常情况，及时进行报警 并诊断故障原因，提高机组的可靠性 和安全性。
水电站自动化的内容
水电站自动化的内容一、水电站自动化的意义1.提高生产效率。
水电站通过自动化系统可以实现对水电站设备和系统的实时监测、控制和优化，提高设备的利用率和运行效率，降低运行成本，提高生产效率。
2.提高发电效率和稳定性。
水电站自动化系统可以实现对水电站整个发电过程的智能监控和调控，及时发现问题并采取措施，提高发电效率和稳定性。
3.降低运行成本。
水电站通过自动化系统可以实现对水电站设备和系统的智能管理，对设备进行有效的维护和保养，减少停机时间和维修成本，降低运行成本。
4.提高安全生产水平。
水电站自动化系统可以实现对水电站设备和系统的实时监测和智能保护，预防设备故障和事故的发生，提高水电站的安全生产水平。
5.满足现代化生产要求。
随着信息化技术和智能化技术的发展，水电站需要不断提升自身的管理水平和技术水平，实现现代化生产要求。
二、水电站自动化的技术体系水电站自动化系统主要由监控系统、控制系统、保护系统和调度系统等组成。
1. 监控系统是水电站自动化系统的基础，主要用于实时监测水电站的设备和系统运行状态，收集设备运行数据，分析设备性能指标，为运行管理决策提供数据支撑。
2. 控制系统是水电站自动化系统的核心，主要用于对水电站设备和系统进行智能控制，实现设备的自动化运行和优化调控。
3. 保护系统是水电站自动化系统的重要组成部分，主要用于监测水电站设备和系统的运行状态，及时识别设备故障和事故，并采取保护措施，防止事故扩大。
4. 调度系统是水电站自动化系统的管理平台，主要用于水电站设备和系统的运行调度，协调水电站各部门的工作，提高水电站的生产效率和运行稳定性。
水电站自动化系统还可以与企业信息系统、智能仪表系统、远程监控系统等进行联网，实现水电站生产管理的信息化和智能化。
三、水电站自动化的发展现状目前，我国水电站自动化技术已经取得了一定进展，在大中型水电站和新建水电站中广泛应用，取得了较好的效果。
水电站自动化技术主要表现在以下几个方面：1.监控系统。
水电站自动化编程实训报告
一、实习背景随着科技的不断发展，自动化技术在各个行业中的应用越来越广泛。
水电站作为我国能源的重要组成部分，其自动化技术的应用对于提高发电效率、保障安全生产、降低劳动强度等方面具有重要意义。
为了让学生深入了解水电站自动化技术，提高实际操作能力，本次实习以水电站自动化编程为主题，通过实际操作，让学生掌握水电站自动化编程的基本原理和技能。
二、实习目的1. 熟悉水电站自动化系统的基本组成和功能；2. 掌握水电站自动化编程的基本方法；3. 学会使用常用编程语言进行水电站自动化程序编写；4. 培养学生实际操作能力和团队协作精神。
三、实习内容1. 水电站自动化系统简介水电站自动化系统主要包括：监控系统、保护系统、控制系统、通信系统等。
监控系统用于实时监测水电站设备运行状态；保护系统用于在设备发生故障时及时切断电源，保障人身和设备安全；控制系统用于调节设备运行参数，实现水电站发电、调峰等功能；通信系统用于实现水电站与上级调度中心、其他电站之间的信息交换。
2. 水电站自动化编程（1）编程环境搭建本次实习使用Visual Studio 2019作为编程环境，集成开发环境（IDE）中包含C#、C++等编程语言，可以方便地进行水电站自动化程序编写。
（2）编程语言选择根据水电站自动化系统的特点和需求，本次实习选择C#作为编程语言。
C#是一种面向对象的编程语言，具有丰富的类库和良好的兼容性，可以方便地与其他编程语言进行交互。
（3）编程步骤① 需求分析：根据水电站自动化系统的实际需求，确定编程任务和功能。
② 系统设计：根据需求分析，设计系统架构和模块划分。
③ 编写代码：根据系统设计，编写各个模块的代码。
④ 测试与调试：对编写的程序进行测试和调试，确保程序正常运行。
⑤ 部署与运行：将程序部署到水电站自动化系统，进行实际运行。
3. 实训项目本次实训项目以水电站监控系统为例，实现以下功能：（1）实时显示水电站设备运行状态，包括发电机组、变压器、线路等。
水电站自动化系统
浅议水电站自动化系统摘要：随着我国国民经济的快速发展和人民群众物质文化生活水平的不断提高，社会对电力的需求日益增强，对电能质量的要求也越来越高。
为了提高电能质量和发电效率，需实现水电站系统的自动化。
本文阐明了水电站自动化系统的意义，探讨了综合自动化系统的设计。
关键词：水电站自动化系统设计水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。
水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。
一、水电站自动化系统的意义（一）提高工作的可靠性水电站实现自动化后，一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警，既可防止不正常工作状态发展成事故，又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏，从而提高了供电的可靠性。
另一方面，通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和控制（如开停机操作和并列），不仅可以大大减少运行人员误操作的可能，从而也减少了发生事故的机会；而且还可大大加快操作或控制的过程，尤其在发生事故的紧急情况下，保证系统的安全运行和对用户的正常供电，具有非常重大的意义。
（二）提高劳动生产率、改善劳动条件水电站大多地处偏僻山区，远离城镇，职工长期生活在较差的环境之中。
对水电站进行综合自动化改造的另一个目的就是为了改善广大水电职工的工作和生活环境，用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动，实现无人值班(或少人值守)。
（三）电力体制改革的必然要求根据国家电力体制改革的要求，实现“厂网分开，竞价上网”后，水电站如果没有综合自动化系统，而是依靠传统的人工操作控制，将难以满足市场竞争的需要。
不了解实时行情，参与竞价将非常困难。
即使争取到了发电上网的机会，又因设备陈旧落后而不能可靠运行，既影响电网供电，又使自身效益受损，最终也失去了好不容易才争取到的发电机遇。
所以，电力体制改革也促使我们要实现综合自动化。
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施
试析PLC应用于水电站综合自动化中的措施1. 控制水电站发电系统水电站的发电系统是其最重要的部分，而PLC可以用于控制发电机组的启停、并网和调速等功能。
通过PLC的程序控制，可以实现发电系统的自动化运行，提高发电效率和稳定性。
2. 控制水电站水域系统水电站的水域系统包括水库、水管、进水道等部分，PLC可以用于控制这些部分的水位、流量、压力等参数。
通过PLC的监控和控制，可以实现水域系统的智能化运行，确保水流的合理分配和利用。
3. 监控水电站设备状态水电站的设备包括发电设备、水利设备、电力设备等，这些设备的状态对水电站的运行效率和安全性都有重要影响。
PLC可以用于监控这些设备的状态，并在出现异常情况时及时报警或自动停机，保障水电站的安全运行。
1. 系统化设计在水电站综合自动化中，PLC系统需要与其他控制系统整合，形成一个完整的自动化控制系统。
在设计PLC系统时，需要充分考虑整个水电站的工艺流程和控制需求，进行系统化设计，确保PLC与其他控制设备的兼容性和稳定性。
2. 多层次控制水电站综合自动化中的控制系统一般是多层次的，包括主要控制、辅助控制和安全保护等多个层次。
在PLC应用中，需要根据不同层次的控制需求，进行相应的程序设计和逻辑控制，确保各层次控制的协调和有效性。
3. 网络化通讯水电站综合自动化中的控制系统通常需要实现远程监控和数据传输，因此PLC应用需要具备网络化通讯的能力。
通过使用现代化的通讯协议和设备，PLC可以实现与上位计算机、监控系统和其他设备的数据交互，实现水电站的远程监控和管理。
4. 多功能编程在水电站综合自动化中，PLC需要实现复杂的控制逻辑和功能，因此需要具备灵活的编程能力。
PLC的多功能编程可以实现各种控制逻辑和控制算法，包括PID控制、开环控制、闭环控制等，以满足水电站各种控制需求。
5. 安全可靠性水电站的运行安全和可靠性是关乎人民群众生命财产安全的大事，因此PLC应用需要具备高度的安全可靠性。
水电站自动化汇总
数字式并列装置7 1.概述1.7.1）等器件构成的数字式并列装置，由于硬件简单，用大规模集成电路微处理器（CPU模成为当前自动并列装置发展的主流。
编程方便灵活，运行可靠，且技术上已日趋成熟，?T假设为恒定。
数字式并列装拟式并列装置为简化电路，在一个滑差周期时间内，把Ss?选择最佳采用较为精确的公式，按照当时的变化规律，置可以克服这一假设的局限性，e的越前时间发出合闸信号，可以缩短并列操作的过程，提高了自动并列装置的技术性能和数字式并列装置由硬件和软件组成，以下分别进行介绍。
运行可靠性。
图1.17 数字式并列装置控制逻辑图1. 主机。
微处理器（CPU）是装置的核心。
2.输入、输出接口通道。
在计算机控制系统中，输入、输出过程通道的信息不能直接与主机总线相连，它必须由接口电路来完成信息传递的任务。
3.输入、输出过程通道。
为了实现发电机自动并列操作，需要将电网和带并发电机的电压和频率等状态按照要求送到接口电路进入主机。
(1) 输入通道。
按发电机并列条件，分别从发电机和母线电压互感器二次侧交流电压信号中提取电压幅值、频率和相角差等三种信息，作为并列操作的依据。
1）交流电压幅值测量。
采用变送器，把交流电压转换成直流电压，然后由A／D接口电路进入主机。
对交流电压信号直接采样，通过计算求得它的有效值。
如图1.18所示。
2）频率测量。
测量交流信号波形的周期T。
把交流电压正弦信号转化为方波，经二分频后，它的半波时间即为交流电压的周期T。
?测量。
如图1.）相角差319所示，把电压互感器电压信号转换成同频、同相的方e波信号。
（2）输出通道。
自动并列装置的输出控制信号有：）发电机转速调节的增速、减速信号。
1．18 电压波形引入图1.）调节发电机电压的升压、降压信号。
23）并列断路器合闸脉冲控制信号。
这些控制信号可由并行接口电路输出，经放大后驱动继电器用触点控制相应的电路。
4. 人一机联系。
主要用于程序调试，设置或修改参数。
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1. 与火电相比，水电运行有什么特点？答：水电站生产过程比较简单。
水轮发电机组起动快，开停机迅速，操作简便，并可迅速改变其发出功率。
同时，水轮发电机组的频繁起动和停机，不会消耗过多能量，而且在较大的负荷变化范围内仍能保持较高的效率。
2. 水电站在电力系统中可承担哪些作用？答：一、担负系统的调频、调峰任务。
二、担负系统的事故备用容量。
3. 什么是备用容量，按用途不同可分为哪些种类？答：为了保证供电的可靠性和电能质量，系统的电源容量应大于包括网损和发电站自用电在内的系统总负荷，即发电负荷。
系统电源容量大于发电负荷的部分，即称为备用容量。
一、负荷备用。
用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要。
二、事故备用。
用于代替系统中发生事故的发电设备的工作，以便维持系统的正常供电。
三、检修备用。
是为定期检修发电设备而设置的，与负荷性质、机组台数、检修时间长短及设备新旧程度等有关。
四、此外，为满足负荷超计划增长设置的备用，称为国民经济备用。
4. 水电站自动化的目的是什么？有哪些主要内容？答：水电站自动化的目的是：一、提高工作的可靠性。
二、保证电能质量。
三、提高运行的经济性。
四、提高劳动生产率。
主要内容包括：一、自动控制水轮发电机组的运行方式，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化。
二、自动维持水轮发电机组的经济运行。
三、完成对水轮发电机级及其辅助设备运行工况的监视和对辅助设备的自动控制。
四、完成对主要电气设备的控制、监视和保护。
五、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视，如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视等。
5. 计算机控制系统由哪些部分组成？答：计算机控制系统由计算机（又称中央处理机）、外围和外部设备及被控制对象构成。
6. 分布控制将整个电站的控制功能分为哪两级，这种控制的优点是什么？答：分布控制将整个电站的控制功能分成两级，即全站管理级和单元控制级。
分布控制的优点：一、工作可靠。
二、功能强。
三、便于实现标准化。
第二章1.什么是并列运行？有什么好处？答：并列运行就是系统中各发电机转子以相同的电角速度旋转，各发电机转子间的相角差不超过允许的极限值，且发电机出口的折算电压近似地相等。
同步发电机乃至各个电力系统联合起来并列运行，可以带来很大的经济效益。
一方面，可以提高供电的可靠性和电能质量；另一方面，又可使负荷分配更加合理，减少系统的备用容量和充分利用各种动力资源，以达到经济运行的目的。
2.并列方式有哪两种？各自起什么作用？答：水轮发电机的并列有两种方式，即准同期和自同期。
在水电站一般的应用情况是：以自动准同期作为水轮机发电机正常时的并列方式，以手动准同期作为备用，并均带有非同期闭锁装置。
至于自同期，则主要用作事故情况下的并列方式，且一般均采用自动自同期并列，同时要求发电机定子绕组的绝缘及端部固定情况应良好，端部接头应无不良现象。
3. 什么是准同期？什么是自同期？它们各自的优缺点是什么？答:准同期并列是将未投入系统的发电机加励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件时将发电机投入系统。
自同期是将未励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统，并立即加上励磁。
这样，发电机经很短的时间便被自动拉入同步。
准同期的优点是：如果在理想的情况下使断路器合闸，则发电机定子回路的电流将为零，这样将不会产生电流或电磁力矩的冲击。
缺点是：必须防止非同期并列，否则可能使发电机遭到破坏。
而且系统发生事故时，电压和频率可能降低和不断变化，此时用准同期方式并列将发生困难。
自同期的优点是：接线和并列操作简单，机组投入迅速，可避免非同期并列，易于实现自动化以及在系统频率和电压大大降低时仍可能投入发电机等优点，对加速系统的事故处理和迅速恢复系统的正常供电具有重要意义。
缺点是：未励磁发电机投入系统时会产生较大的电流冲击，冲击电流产生的电动力可能对发电机定子绕组绝缘和端部产生积累性变形和损坏。
且投入瞬间将使系统电压降低。
同时，采用这种方式无法实现两个系统并列或系统的一部分与另一部分并列。
4. 什么是同期点？什么是同期电压？答：为了实现与系统的并列运行，水电站必须有一部分断路器由同期装置来进行并列操作，这些用于同期并列的断路器，即称为同期点。
5. 准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？答：准同期并列的理想条件是：待并发电机电压与系统电压数值相待；频率相等；在投入发电机瞬间，电压间的瞬时相位差为零。
准同期并列的实际条件是：待并发电机电压与系统电压数值应接近相等，差值不应超过额定值的5%～10%；相位差应小于10°，最好在δ≈0时合闸；频率应接近相等，差值不应超过额定值的0.2%～0.5%，即0.1～0.25Hz。
6.微机自动准同期的原理是什么？有什么优点？答：7.自动自同期的条件是什么？答：一般要求其产生的冲击电磁力矩不超过发电机出口三相突然短路时的数值。
同时，冲击电流在定子绕组端部引起的电动力，要求不超过出口三相突然短路时所产生的电动力的一半。
第三章1. 什么是励磁电流？什么是励磁方式，有哪些类型？答：同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场，而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。
所谓励磁方式，是指发电机获得励磁电流的方式。
凡是从其他电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机；从发电机本身获得励磁电流的，则称为自励发电机。
2.什么是自并励，什么是自复励，二者有什么区别？答：通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电源，经整流后供给发电机励磁的励磁方式称为自并励。
自复励方式除设有整流变压器外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
3.什么是发电机电压调节特性？答：当励磁电流不变时，发电机的端电压随无功电流的增大而降低，这一特性称为发电机的电压调节特性。
4. 什么是发电机功角特性？调节励磁电流对系统稳定性有何作用？答：发电机经变压器和双回输电线路与无限大容量系统相连。
设发电机的Xd=Xq，且励磁电流不变。
P=EdUsys/(Xd+Xc)*sinδ，当Ed、Usys和Xc不变时，输送功率P随δ角的变化而变化的特性称为功角特性。
若在增加发电机输出功率时，同时增加励磁电流，即提高发电机的运行电势，则可在提高输送功率的同时又保证静态稳定。
5. 自动调节励磁装置的任务是什么，对自动励磁调节装置的基本要求有哪些？答：自动调节励磁装置的任务是：1.维持发电机端或系统中某一点的电压水平并且合理分配各机组的无功负荷。
2. 提高电力系统运行的稳定性和输电线路的传输能力。
3.提高带时限动作继电保护的灵敏度。
4. 加速短路切除后的电压恢复过程和改善异步电动机的起动条件。
5.改善自同期或发电机失磁运行时电力系统的工作条件。
6.防止水轮发电机突然甩负荷时电压过度升高。
对自动励磁调节装置的基本要求是：1. 有足够的输出容量。
AVR的容量既要满足正常运行时调节的要求，又要满足发生短路时强励的要求。
2. 工作可靠。
AVR装置本身发生故障，可能迫使发电机停机，甚至可能对电力系统造成严重影响，故要求其工作应十分可靠。
3. 动作迅速。
AVR动作的快慢，与系统的稳定问题密切相关，因此要求其反应速度要快。
4.无失灵区。
没有失灵区的AVR有助于提高静态稳定。
此外，要求装置应简单，运行维护和调整试验应方便。
6. 什么是强行励磁？分析强行励磁的工作原理。
答：强行励磁，是在发生短路时，电力系统和水电站电压大幅度降低，为保证系统稳定运行和加快切除故障后的电压恢复，使发电机的励磁电流迅速加大到顶值。
强行励磁的工作原理是当发电机端电压降低到某一数值时，继电器动作，使强励接触器的线圈接通，其接点闭合，将励磁机磁场变阻器短接，励磁电压上升到顶值，便实现了强行励磁。
7. 了解相位复式励磁的工作原理。
答：第四、五章1. 什么是有功功率的最优分配？答：在完全由水电站组成的系统中，是指在满足负荷所需出力的条件下，水能消耗最少的负荷分配方式；在由纯火电站组成的系统中，是指在满足负荷所需出力的条件下，燃料消耗最少的负荷分配方式；在由水、火电机组组成的混合系统中，是指在一定时间内，在来水量一定的条件下，根据水库的调节性能和给定的负荷出力使系统燃料消耗最少而又能满足系统负荷要求的分配方式。
2. 频率的二次调节有哪些方式？什么是调功运行方式？答：频率的二次调节分为虚有差法、虚无差法和积差调节法。
虚有差法是按照系统的频率瞬时偏差信号进行调节的。
为此，调频器应连续测量频率与给定值的偏差，并将计划外负荷按规定的比例关系分配到各调频机组。
调节过程结束之后，系统频率保持不变。
虚无差法，虚有差法由于技术上的种种原因，在调节过程结束后系统频率不能维持额定值。
为解决这一问题，可指定一台调频机组以无差特性运行，以承担误差引起的功率差额，其余的调频机组则仍按虚有差方式运行，承担功率分配器分配给它们的负荷。
积差调节法，是根据频差对时间的积分进行调节的。
系统中绝大部分电站不参加调频，而按日负荷曲线所规定的方式运行，并按最优方式分配机组负荷，称为调功运行。
3. 分析油系统自动控制的工作原理？答：连续运行：将切换开关1QC切换到自动位置，连接片1XB接上。
机组起动时，由调整器的电磁双滑动阀YV动作，其接点YV1，闭合，使磁力起动器的线圈1MF励磁，其接点1MFa、b、c闭合，使油泵电动机1M起动，向压力油槽打油。
压力达到工作压力上限时，切换阀1RV抬起，油泵吸起的油经抬起的切换阀排回集油槽。
如果由于机组操作或漏油而使油压降低到切换阀的额定压力，则1RV落下，以后的动作同前，就这样往复循环，维持油压在工作压力的上限值。
机组停机，YV1断开，油泵电动机退出连续运行方式。
断续运行：将连接片1XB断开，但1QC仍切换到自动位置。
当压油槽油压下降到工作油压下限时，压力信号器4BP动作，其接点4BP1闭合使重复继电器2KAM励磁，2KAM1闭合使1MF励磁，并通过辅助接点1MF2闭合而自保持，动合接点1MFa、b、c闭合使油泵电动机1M起动，油泵向压力油槽打油。
当油压恢复到工作压力上限时，2BP闭合使1KMA励磁，1KMA1断开，1MF失磁，油泵电动机停止工作。
若油压再次降低到工作油压下限值，4BP1再次闭合，以下动作同前。
备用泵投入：备用油泵电动机2M的起动是由3BP的接点控制的，油压过低时3BP1接点闭合，使3KAM励磁，3KAM2闭合使2MF励磁，结果使2M起动。
以后的动作如断续运行一样。
备用投入时，应同时发报警信号。
手动操作：当发现油压下降到工作压力下限值时，将切换开关1QC切换到手动位置，使1MF励磁，油泵电动机1M起动，向压油槽打油。
当油压达到工作油压上限值时，将1QC切换到停止位置，油泵电动机即停止工作。
4. 分析水泵直接供水自动控制的工作原理？答：将1QC切换到自动位置。