水电站电气工程自动化技术分析3篇

序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了1篇水电站电气工程自动化技术分析3篇范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！

水电站电气工程自动化技术篇1

1水电站电气工程自动化技术的基本特征

1.1自动性

电气工程自动化技术的显著特征就是全面施行电气设备的自动监测控制，合理地取代电气工程控制监测中的人工操作方法。电气工程自动化的技术手段多样，自动化的电气监测控制模式应当置于系统的核心控制管理地位[1]。现阶段的水电站包含了庞大规模的电气设备系统，这决定了电气自动化的工程安全运行监测手段应当全面贯穿于水电站的安全管理工作，充分发挥出自动控制技术的水电站安全管理实践优势[2]。具有自动性特征的水电站电气工程在安全监测控制模式下，节约了水电站的实践成本。

1.2实时性

电气工程自动化的管理控制系统能够实时地对电气运行状况数据进行完整采集，严格确保了电气安全管理的数据信息满足实时性要求。在当前情况下，水电站现有的自动控制系统已经能够完整覆盖各类电气设备，有效确保了电气自动化的实践效益达到最优。基于自动化技术，水电站的原有控制技术方法得到合理的创新调整，避免了电气系统监测的信息存在滞后性。在各个时间段内，水电站的电气安全故障都能得到实时性的反馈，防止产生重大性的发电故障后果[3]。由此可见，实时性的工程自动化优势应当得到水电站管理人员的重视。

1.3节能性

水电站的大型工程节能环保效益日益得到人们的关注，节能控制手段融入水电站安全管理工作具有很大的必要性。电气工程自动化的基本实践思路就是科学配置运用现有的水力发电资源，防止水力发电的自然生态资源浪费。电气自动化作为水电站关键的节能管理技术手段，其能够贯穿于水电站的电气节能改造全过程。由于水电站电气工程自动化技术具有节能绿色特性，因此水电站的能源消耗呈现明显的降低趋势[4]。水电站的自动化电气控制有益于节约传统能源，切实减少了生态污染和环境破坏。

2水电站电气工程自动化技术的重要实践作用

电气工程自动化手段融入水电站的管理控制全面实施过程，对于提升水电站的发电质量效益具有显著的作用[5]。在自动控制监测技术的支持下，水电站的大型电气设备系统运行的整体安全性、稳定性得到明显提高。在远程监测与控制技术的支持下，水电站能够实现实时远程数据采集目标，发电设备系统发电运行的综合效率得以显著优化。除此之外，水电站的发电稳定性指标也要以电气工程的自动化技术为基础保障。水电站的系统发电质量取决于发电控制管理的技术手段，发电系统设备的电压电流各项指标应当得到实时性的监测传输[6]。人工控制的传统技术方法通常无法确保发电系统的数据传输与采集过程的准确性，从而损失了水电站的宝贵系统资源。在电气自动化模式支撑下的发电运行参数采集工作则能够有效保障电压与电流的平稳性，可以在最大程度上降低全过程的发电系统安全管理控制风险。自动化的发电系统监测控制还能保证水电站的基础设备达到更长的安全使用期限，全面减少了因故障产生的安全风险。

3水电站电气工程自动化技术的具体应用

3.1系统运行控制

在水电站的全面运行控制管理视角下，水力发电的系统运行控制工作应当置于核心地位。但是从目前的水力发电运行控制状况来看，水力发电的企业技术人员仍然倾向于采用人工控制方式进行水力发电过程管的[7]。因此，对于水电站的大规模基础设施要转变系统控制的模式，推广电气自动化的监测控制技术方法。在对水电站的水资源消耗过程进行自动化管理控制时应当准确把控系统能源的消耗幅度，结合水电站的基本使用需求来促进油泵等机械设备的使用期限延长，节约水电站电气自动运行控制成本。

3.2机械速度调整

水电站属于大规模的自动发电运行设施，这决定了水电站的机械设备必须进行全方位的安全使用性能检测[8]。电气自动化的机械速度调整控制方法在节约时间方面发挥着重要作用，能够实现动态调整与改变机械运行速度的效果。具体在水电站的实践工作中，动态调整水力发电的机械设备转速应当建立在以网络终端作为辅助的基础上，从而有效促进水电站机械系统最大化使用效能指标的实现。例如，针对涡轮螺旋桨的水力发电重要机械设备而言，全面展开机械自动操作控制的关键要点就是结合当前阶段的水位波动情况，准确实时监测叶片曲线的变化状态。对于远程采集获取的机械运行各项影响参数，技术人员都要予以综合性的判断分析，通过实施优化组合技术手段来保证实现良好的涡轮叶片转速效果。此外，水力发电企业也要对水轮机以及其他种类的机械设备全面施行机械速度的调整控制，切实保证大型水电站的发电过程稳定[9]。具体在调整机械速度的实践过程中，运用自动化的调速技术手段全面采集机械速度的实时数据，然后将其传输至智能控制中心系统。在此基础上，水电站的智能控制中心将会发出相应的机械速度调整指令，合理改变现有的机械运行参数。

3.3水库电站管理

近年来，水库式的水力发电站建设规模不断扩大。与传统组成结构的水电站相比，水库式的大型水电站容易产生强烈的水头波动变化。因此，水库电站的系统控制管理要点应当体现在严格确保电站运行的速度适宜。水库式的大规模电站应当配置自动化的调速器，充分依靠调速器的自动装置设备来确保水库电站管理实践效果达到最优。水电站的系统值守工作人员要对水电站的动态变化状况进行实时监测，防止出现采集数据与信息的滞后性[10]。水力发电机组必须满足良好的安全使用性能指标，严格控制与监测水力发电机组的系统运行成本，使水电站系统的综合效益得到优化[11]。

3.4设备监测与检修

水库电站的大规模机组设备经过长期的频繁使用后，机组设备比较容易产生机组的安全使用故障。电气自动化的工程保障技术手段应当能够帮助水电站的系统值守人员准确查找现有的机组运行缺陷，从而实现对机组设备的更换检修目标。水库电站水力发电系统中的某些结构部件如果突然表现为运行使用故障，将引发整个水力发电系统停机的后果。为了实现水力发电系统设备的最大化使用效益目标，必须充分重视水力发电故障的检测处理。水力发电设备的常见故障具有多样化的外在表现形式，应当结合专门性的仪器仪表设备来准确判断水力发电系统的现存故障。通过展开专门的水力发电故障检测，能够对现有的故障所在位置进行精准的判断[12]。经过一定时间的运行使用，水力发电设备会逐步趋于老化，因此水力发电系统组件必须定期更新，确保更新后的水力发电系统能维持良好的使用效能。技术人员应当针对各种类型的水力发电设备展开专业化的安全性能检测，确保在最短的时间内查找水力发电系统的安全使用故障。水力发电系统的性能测试工作应当达到常态化的开展实施程度，进而延长水力发电设备的使用期限，合理节约水力发电运维保养的技术实践资源。近年来，网络信息化的自动监测技术手段已经能够全面应用于水力发电系统故障的排查检测工作。水电站的具体负责人员应当准确把握各种自动化监测仪器的操作使用方式，促进水力发电设备的系统综合使用效能优化。水电站的管理技术人员应当完整采集水力发电设备在各个不同时段内的运行数据信息，准确判断水力发电系统的运行故障发生的规律性，据此形成更加合理科学的水力发电设备运维养护方案。水库电站设备示意图如图2所示。

4水电站电气工程自动化技术的发展趋势

从当前的自动化工艺技术发展状况来看，水电站的现有环保技术和节能技术措施都已得到全面的普及。但是水电站的发电运行安全监测工作仍然存在某些漏洞或者缺陷，导致水电站存在发生大规模发电故障的隐患。由此可见，电气工程自动化的水电站安全管理实践工作应当得到高度重视并确保技术人员能够正确操作运用，依靠远程监测的网络技术方法确保水电站达到最大化的发电综合效益指标[13]。在现阶段的实践工作中，电气工程自动化的水电站技术的发展趋势特征如下。

4.1水电站管理平台结构一体化

在自动化手段和网络信息技术的支持下，水电站电气工程的安全管理成本有所降低，构建结构一体化的水电站管理平台，实行高效的数据采集控制模式，符合水力发电的数据资源共享目标。对于实时采集得到的水力发电运行状况，电气自动化的终端监测设备应当全面共享，由此加强水电站企业的不同领域业务人员的衔接互动[14]。一体化的水电站安全管理监测系统平台有助于准确排查水力发电的故障，结合水力发电的运行空间环境、设备安全性能以及能源消耗情况等因素来促进水力发电的自动控制效益提高。一体化的水电站安全管理信息采集平台还能确保水电站达到预期的最佳安全使用效能，全面防范水电站潜在的安全故障威胁。

4.2全面提升水电站的运转效率

在未来水电站技术的发展中，水电站的发电控制效率将会大幅度地提升。发电运行效率在根本上取决于水电站的控制工艺方法，高效化与标准化的电气自动化模式将会明显带动水电站的机械与电气运转效能提高。水力发电的运转以及自动控制管理效率的提高，有利于高效节约水电站现有的发电系统资源[15]。

5结束语

综上所述，水电站的自动化技术目前已经在电气工程的系统运行中得到推广，电气工程自动化技术呈现出不断发展的趋势。电气工程自动化技术将会给水电站带来显著的综合经济效益，促进水电站的电气系统资源优化配置。在未来的技术发展中，电气工程的自动化技术应当建立在一体控制平台的前提下，全面促进水电站的电气运转使用效能提高。

作者：赵楠 单位：湖南水利水电职业技术学院

水电站电气工程自动化技术篇2

水电站对我国社会发展有重要的作用，在项目建设期间使用电气工程自动化技术改善发电装置，可以提高装置自动化运行水平。利用自动化技术完成水电站自动化建设任务，在无人操作的情况下，系统会按照程序自动运行完成发电的操作。在系统运行期间，可以提高水电站运行效率，还可以规避以往由人为操作引发的问题。在水电站自动化建设期间，应该选择科学的手段，以提高电力整体质量。

1自动化技术应用在水电站电气工程的作用

1.1提高水电站电能质量

在水电站运行期间，通过做功判断水电站运行效果。关注水电站做功情况，分析电能是否达到质量要求，确定水电站运行状况。为了提高输出电流和电压的稳定性，应该保障输出功率达到要求，然而使用人工操作的方法难以使水电站电流、电压在较长的一段时间均维持稳定状态。如果使用以往人力操控的方式，会降低水电站运行阶段电流与电压的精准度，在电能质量控制方面存在较大难度。为此，使用自动化技术建立相应的系统，自动控制水电站，加强水电站对电压与电流的控制力度。在水电站运行期间，如果出现突发情况，自动化系统可以准确、快速地采取应对措施，提高电流电压运行的稳定性，从而保证电能质量[1]。

1.2提高水电站运行的稳定性

在水电站运行期间技术人员全过程监测水电站运行情况，使用自动化技术可以提高工作效率，并能及时解决水电站存在的运行问题，快速采取处理手段，提高水电站电气工程运行的稳定性和安全性。利用技术监测水电站运行情况，解决水电站在运行阶段遇到的问题，可以降低风险，减少维修成本，提高水电站运行的稳定性。

1.3提高水电站生产效率

水电站一般会设置在山区或远离人群的偏僻位置。由于地理环境的特殊性，使材料在运输与控制方面均存在不少的难度，材料的运输与管理成本也随之上涨。而且在偏远地区工作人员的住宿环境与工作条件均无法得到保障，使用自动化技术则可以实现远程控制，由此减少工作对人员的需求量。利用自动化技术还可以提高水电站的生产效率，只需要输入工程设备的关键信息，便可通过网络进行实时监控，掌握水电站设备运行情况，通过科学的控制方法，提高水电站的生产效益[2]。将自动化技术应用到水电站中，使用数据技术收集水电站各类设备的运行信息，研究水电站负载情况，利用分析结果调度控制，可以提高水动力利用的合理性，减少不必要能源的消耗，在完成工作任务的同时，将能源控制在最低水平，从而取得良好的经济效益。

2自动化技术在水电站电气工程中的应用

2.1涡轮螺旋桨调速

水电站中拥有各种轴流转浆式水轮机，通过技术手段可以完成相应设备的安装工作，提高相关工作的协调性，使用自动化技术可以提高工作效率，在一定程度上提高水轮机运行效果。当水电站水轮机的水位与水头出现一定的变化，应收集各类参数并进行动态调整，使用自动化技术在可编程控制器作用下进行控制。可编程控制器应用到水轮机控制工作中，可以结合水轮机的运行情况，利用各类操作指令完成逻辑运算与信息处理方面的工作，由此对速度进行合理合规的控制。例如，在调节水轮机速度时，对于下游水位变化的情况，重新组合叶片，使组合曲线达到最佳值，由此确保水轮机涡轮旋转桨处于最佳的运行状态[3]。

2.2油、水、气控制

在水电站日常工作控制方面，使用自动化技术可以提高控制工作的便捷性，在生产阶段进行自动化控制，可以提高生产效能。在水电站电气工程中对油、水、气等系统进行控制异常关键，相应工作的执行情况将会直接关乎电气工程运转的稳定性与可靠性。在油、水、气等系统运行中，需要使用自动化技术进行控制，还应明确工作要点，定期检查油泵等设备，查看泵组的运行情况。通过合理的调配使其处于稳定的运转状态，由此延长油泵的使用寿命，提高其运行效率。在智能化技术应用到油、水、气系统后，需要加强对工作细节的把控程度，确定各项工作的开展状况，严格按照要求开展工作，确保工作达到管控要求。

2.3水库式电站调速

水库式水电站由于水头运转在较大工作区域出现大幅度波动，无法保证水轮机液压调节装置处于稳定状态，会对水电站的供电工作造成不小的影响，不仅会降低供电质量，还会影响其运行速度。在水库式电站调速器中配置可编程控制器，从而提高自动化技术的应用水平，优化水库式电站调速器系统，还能通过机组完成自动关闭与开启等操作，以提高水库式电站在质量操控方面的迅捷性。通过科学的管控手段将自动化技术在系统控制方面的优势展现出来，可以达到维护水电站稳定运行、可靠供电的目的[4]。

3电气工程自动化技术在水电站中的应用效果

3.1电力运转分析

在水电站运行期间使用自动化仪器全程监测掌握水电站发电设备，可以掌握设备的运行情况，利用监测得到的数据进行分析，记录设备各阶段的运行情况，为设备管理与维护工作提供可靠的数据，提高设备调节与维护工作的便捷性。在水电站运行期间，可以掌握发电设备运转频率、电压等指标，通过分析查看设备所处的状态，比较其与标准参数的差距，并进行有效的控制。在水电站运行中需要平衡有功功率与无功功率，通过科学的分配方式提高电力整体质量。电气工程自动化技术应用到水电站后，可以掌握水电站电力系统运转情况，得到准确的信息并记录信息。一旦设备的运转数据超出规定范围，便会快速发出警报，由工作人员到现场查看，确定设备故障并进行处理，将故障造成的不良影响控制到最低值。

3.2运转效率分析

在水电站管理活动中使用电气工程自动化技术，与以往人类操作的方式相比具备较大的优势，可以自动化运行，控制大部分工作。在自动化技术的应用下，可以削减大部分人力，提高各项工作操控的精准性。在水电站运行中开展管理工作，可以规避因工作人员技术掌握不足或是操作失误等情况，同时通过运用自动化技术可以及时发现内部设备存在的故障并进行处理，由此提高水电站运行的稳定性。在水电站运行中应该将自动化技术在水电站运维管理方面的价值发挥出来，引导水电站朝标准化、高效化的方向发展。

3.3运行效益分析

水电站在建设中加强对自动化技术的应用，引入可实时监控的系统，利用计算机远程掌握水电站内部设备的运行情况，收集设备运行数据并进行监控与管理等工作，可以在无人操作的情况下，掌握水电站在不同时段的运行情况。通过设定的程序以及监管的信息进行操控，由此可以减少人力成本，还能提高水电站运行的稳定性，为水电站带来良好的经济效益。

4自动化技术在水电站电气工程中的发展前景

4.1平台统一化发展

在水电站建设期间使用电子工程自动化技术，应该根据工作目标以及技术应用效果，调整技术的应用方式，根据技术应用需要，打造具备针对性的平台，满足不同领域对技术的使用要求。电气工程自动化系统平台众多，需要花费大量成本维护，将浪费大量的资源。因此，在水电站电气工程发展期间，需完成自动化技术的转型、升级等工作，使技术系统平台朝独立化、统一化方向发展。网络系统与自动化技术的应用有极大的关联，为了进一步发掘自动化技术在水电站电气工程中的应用价值，需要优化网络资源，实现多平台信息共享。当前应该引导网络系统朝通用化方向发展，使自动化技术在应用期间完成数据传输、分析等工作，为水电站电气工程相关企业营造良好的网络环境，确保工作良好进行并为企业带来可观的经济效益。

4.2朝节能环保方向发展

在新时期需要增加对能源与环境方面工作的重视程度，我国在现代化发展中提出环保战略、可持续发展战略，对能源控制、环境保护提出很多规定。在此背景下，需调整电气工程自动化技术应用方式，在技术应用与研究方面关注节能、环保等内容，确保在开展相关工作时不会对环境造成污染，同时节约能源，使电气工程自动化技术为企业带来更多的效益。

5结束语

电气工程自动化技术已经成为水电站运行过程中必不可少的技术之一。该技术改变了以往由人类控制的方法，可以全过程监测水电站运行情况，及时发现设备存在的故障并进行控制。在水电站建设期间需调整自动化技术的应用方式，推进基础建设工作，完善自动化测控系统，掌握水电站运行情况。随着水电站发展，按照其工作需求调整管理模式，优化水电站运行管理结构，提高技术在运行管理方面的应用价值，为水电站稳定、安全运行提供保障。

作者：陈永崇 单位：甘肃电投炳灵水电开发有限责任公司

水电站电气工程自动化技术篇3

自动化技术呈现实时性、节能性特征。为进一步推动水力发电项目的优质建设，理应充分应用自动化技术，继而达到提质增效目的。

1水电站电气工程自动化技术要点

1.1PLC技术

适用于水电站电气工程应用场景的自动化技术较为多样，包含PLC技术（可编程控制器）。此项技术涵盖编程器、接口以及主机等多项部分，且PLC技术应用流程，见图1。该技术在应用期间，应当先行了解PLC系统预留余量，通常在I/O点数确定过程中，应当至少设置10%的预留点数余量，而后分析水电站电气工程PLC负载输出电流类型以及输出渠道，从晶闸管或晶体管等不同输出渠道中进行选择，每一项选择都会影响PLC系统运行稳定性。此外，PLC技术的应用还要选取适合的COM点，由于COM点带有的输出点数量不同，且适用范围不一致，故此应当根据电流规模予以判定。若水电站电气工程属于大电流，应以带有1个或2个输出点的COM点产品为主，若为小电流，则主张选用带有4个或8个输出点的COM点。同时，PLC技术需要选用与之匹配的PLC编程器。常用编程器多包含手持式、图形编程以及兼容软件式产品。第一种多在小容量PLC系统中比较适合。第二种则具有易于操作的优势，对于水电站电气人员而言，能在短时间内快速熟练掌握编程器使用技巧，但对应的成本偏高。最后一种属于高效编程器。然而，也要在选用此种编程器时考虑消耗的成本是否符合水电站电气工程建设条件。PLC技术中的电源部分，多以DC24V或AC240V为主，要想强化电源的抗干扰性，需要提前装设1：1隔离变压器。而且在大电流电气设备上应用PLC技术时，务必注重晶体管的有效保护，并提前计算出模拟量范围与脉冲量，以此提升PLC技术的适应性。PLC系统中模拟单元分辨率为1，且标准电量为0V，分辨率为32767，标准电量为10V，且PLC系统检测温度范围为0℃到100℃。在计算模拟量阶段，应当参照电压或电流参数进行确定。比如在-10V到10V范围内，分辨率6000的PLC系统，转换值在F448到0BB8Hex以内，而0V～10V电压值对应相同分辨率的转换值为0Hex到1770Hex，且电压自动控制电路图可见图2。其中在触发控制端指引下，能够对连接的管形氙灯进行连通，摆脱传统人工闭合开关的束缚。0mA～20mA电流参数下转换值与0V～10V电压范围内相同，具体应当根据分辨率的差异性计算模拟物理量。关于脉冲量的计算，可以结合水电站步进电机予以分析。其中在控制电机角度时，可以利用下述公式求取角度动作脉冲数（a）。（1）式中：a一圈与b分别表示的是一圈总脉冲数与设定电机转动角度。

1.2计算机技术

水电站电气工程还可以应用计算机技术。以往在电气控制过程中，多依靠人工力量。而计算机技术的运用，可以针对自动化程序进行简化处理。无论是测控装置还是机电保护装置，都能依托计算机技术优化性能[1]。计算机系统具有远程监控、数据采集与调试、数据分析等多项功能，在水电站自动化控制过程中可以根据对电气模拟量的综合分析，参照历史数据判断当前水电站电气控制系统是否存在异常运作迹象,绘制模拟曲线，如图3所示，借助专家分析结果确定水电站运行稳定性。而且还要计算水电站出力，便于在自动化调节出力过程中，维持水电站运行安全。水电站出力（N）可以利用下列公式求值。（3）、Q、H、A分别指代水电站综合机械效率、水轮机发电流量、净水头、出力系数。计算机技术能够依靠水电站出力范围设定出力调节频率，保证水电站水能供应量与发电量保持协调关系。在不考虑水电站装机容量的前提下，可以将Q看成是水电站水库下泄流量，以此在计算机技术导向下，推动水电站的自动化发展。另外，计算机技术具体应用环节，还可以针对电气设备实施无功补偿，自动化给出无功补偿能量计算值（U（t）），依据公式（4）自动化取值。若计算机技术干预下取值结果小于1，表明水电站无功补偿能量消耗值不大，可以通过对无功补偿能量的自动化下调，强化水电站电气工程节能效果。（4）式中:Mp表示电气量比例系数;m(p)为电能输入偏差;T表示调度时间。经计算机技术即可自动化实施无功补偿，减少对人工的依赖[2]。图3水电站监控数据分析曲线图

1.3实时监控技术

经由实时监控技术建立的专家系统（见图4），本身设有两台计算机，且建立备用关系，而且还涵盖操作员工作站与语音报警装置、GPS时钟系统，可以随时记录监控时间，指引有关人员根据时间点预估设备运行稳定性。而且还要定期自动打印实时监控数据，将其上传至水情测报系统，便于水情测报员结合实时监控数据，分析当前是否需要进行调度。在实时监控系统运行期间，需在计算机、打印机以及电气设备之间建立连接关系，经过TCP/IP网络完成实时通讯，继而实现实时监控数据的高效利用[3]。

2水电站电气工程自动化技术运用方向

2.1应用于涡轮螺旋桨调速

水电站电气工程运用自动化技术，其中最为关键的方向即为涡轮螺旋桨调速中应用PLC技术。通过水位的自动化控制，提高水能利用率。关于PLC技术的实际应用，主要是在该技术辅助下，对水位与水轮机水头展开协调设计，进而促使涡轮螺旋桨的转动角度以及转动频率都能适合当前发电机组运行需求。此外，PLC技术还能细致的展现水位变化规律，经过调整涡轮螺旋桨，优化水力发电状态，避免涡轮螺旋桨因异常运行，干扰发电进度。PLC技术可以直接参与到涡轮螺旋桨热力循环中，其发动机对应的单位推进功（Lp）能够根据循环功传递效率（）与螺旋桨驱动功率输出（Lnet）进行计算，即，从中知晓随着有效功的增加，其单位推进功也会随之增加，进而由PLC技术控制螺旋桨发动机热力循环效率。

2.2应用于橡胶坝监控系统

自动化技术可应用于橡胶坝监控系统中，在水电站建设阶段，常利用橡胶坝，强化拦水功能。虽然橡胶坝确实能够更高效的利用水资源，但也会诱发共振后果，造成橡胶坝在坝体、坝袋反复摩擦中引起损坏情况，加剧溢流风险。自动化技术可对橡胶坝坝袋高度以及坝袋压力等参数实施有效监控，从中自动化调整橡胶坝升降高度，改善水资源利用现状。

2.3应用于水电站调速器

在水电站运行期间，需要利用调速器控制水轮机水头升降空间。在传统控制技术下，常采用芯片替换法控制水轮机水头启动开度，这样反而会降低应用效率。自动化技术能通过编程设计对调速器参数值进行微调。程序运行后，其启动开度可以依靠调速器科学调整转速进行自动化调节，不易出现快速启动问题。为了更全面的保证自动化技术符合工况条件，还要准确探明水电站水能变化特征，参照下述公式求取水电站在自动化运行中消耗能量即（5）Z1、Z2代表的是不同断面水面高程；v1、v2表示断面流速平均值；γ、α各自表示水的容重、不均匀系数；W为t时间范围内过河段水体积；g为重力加速度。通过对水能的综合分析，判定研发的自动化机械是否在水电站场景中适用。

2.4应用于水轮机控制系统

水电站电气工程自动化技术可应用于水轮机控制系统中，切实节约人力资源，保证水资源实现高度利用。事实上，水轮机控制系统多指代油气水的自动化控制。参照公式（3）可以推断出T时段内水电站发电量（QT）计算公式如下（6）N平均是指平均出力。为了确保水电站持久性展现水力发电价值，还要根据水电站建设规律，联合自动化技术，达到水利动能设计标准。通常水电站水电容量占比率高于50%，要求水利功能设计值保证率至少为95%。低于25%水电容量的水电站，保证80%左右的水利功能设计保证率，达成油气水资源自动化控制要求[4]。

2.5应用于电气设备检修

水电站在以水资源作为发电能源时，应保证变压器等电气设备，在自动化技术辅助下减少故障率，凭借检修数据评估故障风险等级。电气设备常见短路故障，首先应结合短路电流计算网络阻抗（ZQ），以PLC技术与实时监控技术，对电流变化范围进行统计，判断是否存在短路迹象。即（7）式中:c为电压系数;Un为标称电压;IKQn是指对称短路电流初始值。计算后可以在计算机技术参与下整理短路电流变化规律，以此判定电气设备的运行稳定性，并且在电流超出标准值后启动预警，而后以增加限流电抗方式消除短路电流[5]。关于水电站电气设备电力负荷的有效控制，还要结合单位面积功率法（，p'e：单位面积功率；S：水电站电气工程建设面积）求取负荷，增加自动化技术的适用性。针对水电站场所使用的电气设备应用自动化检修技术，可以直接运用智能机器人，代替传统人工检修模式。具体可以借鉴鄞州区供电公司与联通公司联合设计的一款机器人，能保证电气设备具有99.99%以上持续供电稳定性，不因电气设备供电异常，影响设备使用效果。

3结论

综上所述，水电站电气工程自动化技术多包含PLC技术、计算机技术、实时监控技术。为取得显著的自动化改造成果，应在涡轮螺旋桨调速、橡胶坝监控系统、调速器以及水轮机控制系统、电气设备检修等部分加强自动化技术的合理化应用，从而为水电站电气设备的安全运行创造有利条件，保证当地在水力发电项目的支撑下享受到优质的供电服务，践行可持续发展战略。

参考文献

[1]陈永崇.自动化技术在水电站电气工程中的运用与展望[J].光源与照明,2021(6):97-98.

[2]魏强.探讨水电站电气工程自动化技术及其应用[J].科技创新与应用,2017(4):197.

[3]王小周,侯俊霞,赵玉顺.电气工程及自动化技术的应用[J].现代经济信息,2018(15):353.

[4]蔡杰琛.浅谈电气自动化技术在水电站发电中的应用与创新[J].电气技术与经济,2021(1):36-38.

[5]谷雷.水电站中电气自动化技术的运用分析[J].黑龙江水利科技,2017,45(2):140-142.

作者：郭悠扬 单位：遂川县发电公司