【正文】 印出來，運(yùn)行人員根據(jù)計(jì)算結(jié)果操作和調(diào)節(jié)運(yùn)行設(shè)備。與常規(guī)控制系統(tǒng)相比，具有顯著的優(yōu)越性。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有控制功能完善，數(shù)據(jù)處理方便，操作顯示集中，運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)。 ? 應(yīng)用現(xiàn)代制造技術(shù) 應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)械液壓隨動(dòng)系統(tǒng)、整流器、軟啟動(dòng)器等。 ? 應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù) 應(yīng)用智能控制、非線性控制、模糊控制等。 水電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展情況 ? 廣泛采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 微機(jī)調(diào)速器、微機(jī)調(diào)節(jié)器、微機(jī)保護(hù)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。 ? 恒值控制 如用于完成機(jī)組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)任務(wù)的水輪機(jī)調(diào)速器和用于完成機(jī)組電壓調(diào)節(jié)任務(wù)的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器等。如：頻率－電壓成組調(diào)節(jié)裝置、電壓－無功成組調(diào)節(jié)裝置、閘門控制系統(tǒng)等。如：水輪機(jī)調(diào)速器、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、溫度巡檢裝置等。 水電站自動(dòng)化的內(nèi)容 ?自動(dòng)控制水電機(jī)組的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)開、停機(jī)和并網(wǎng)、發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相或調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電等過程的自動(dòng)化 ?實(shí)現(xiàn)水電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ?實(shí)現(xiàn)對(duì)包括主變、母線和線路等主要電氣設(shè)備的控制、監(jiān)視和保護(hù) ?完成對(duì)水工建筑物運(yùn)行工況的監(jiān)視與控制 水電站自動(dòng)化是各種自動(dòng)化裝置和系統(tǒng)來完成的。 ? 提高水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指：通過自動(dòng)化裝置或系統(tǒng)合理地制定水電站的運(yùn)行計(jì)劃，在保證水電站發(fā)電設(shè)備安全的前提下，滿足電網(wǎng)調(diào)度需要，獲取最大的發(fā)電效益，最大限度地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。 ()%fr 由于電力系統(tǒng)的負(fù)荷是隨時(shí)在變化的，要維持電壓和頻率在規(guī)定的范圍內(nèi)，可以通過自動(dòng)裝置可以快速而準(zhǔn)確地調(diào)整機(jī)組的有功和無功，來保證高質(zhì)量的電能質(zhì)量。 5%Ur 。 實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化的目的： ?提高水電站運(yùn)行的可靠性 實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化以后，通過各種自動(dòng)裝置能夠快速準(zhǔn)確和及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)、記錄和報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的告警信號(hào)，通知運(yùn)行人員及時(shí)地加以處理；發(fā)生事故時(shí)，能夠自動(dòng)緊急停機(jī)或斷開發(fā)生事故的設(shè)備，并可自動(dòng)投入備用機(jī)組或設(shè)備。隨著機(jī)組容量的不斷增大，自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著越來越重要的作用。 檢修備用： 為檢修發(fā)電設(shè)備而設(shè)置的。 負(fù)荷備用： 用于調(diào)整系統(tǒng)中短時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)，并滿足計(jì)劃外負(fù)荷增加的需要，一般為系統(tǒng)最大負(fù)荷的 2—5%。 ? 擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的事故備用 備用容量 =系統(tǒng)可用電源容量 發(fā)電負(fù)荷 ； 由于水電機(jī)組具有啟動(dòng)、停機(jī)快的特點(diǎn)，故宜于承擔(dān)電力系統(tǒng)的事故備用容量。 ? 擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù) 由于電力系統(tǒng)的發(fā)電和用電必須保持平衡，但用電在一天內(nèi)的波動(dòng)很大，因此系統(tǒng)中應(yīng)有一部分機(jī)組擔(dān)任調(diào)峰、調(diào)頻的任務(wù)。 火電機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)慢，高效率區(qū)域窄，不益擔(dān)任電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)； 水電機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)快，高效率區(qū)域?qū)?，且操作方便，益?dān)任電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)。另外，抽水蓄能電站可以把水能轉(zhuǎn)換成為電能，還可以把電能轉(zhuǎn)換成為水能。生產(chǎn)過程自動(dòng)化 華中科技大學(xué) 水電與數(shù)字化工程學(xué)院 1. 概論 水電站在電力系統(tǒng)中的作用 電源 電力系統(tǒng) 電網(wǎng) 火電 水電 核電 風(fēng)力與潮汐發(fā)電 輸電線路 變電站 負(fù)載 電力系統(tǒng)的組成： 水電站生產(chǎn)的特點(diǎn)： ?水能是一種非常優(yōu)越的能源 水能是一種再生能源 水能是一種潔凈能源 水能可以綜合利用 ? 水電能源可以儲(chǔ)備 電能無法儲(chǔ)存，發(fā)電與用電必須保持平衡。為了協(xié)調(diào)發(fā)電與用電的矛盾，利用水庫對(duì)河川的徑流進(jìn)行調(diào)節(jié)，即利用水庫先把輸入的水能儲(chǔ)蓄起來，然后按照系統(tǒng)的需要供水電站使用。 ? 擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù) 由于電力系統(tǒng)的發(fā)電和用電必須保持平衡，但用電在一天內(nèi)的波動(dòng)很大，因此系統(tǒng)中應(yīng)有一部分機(jī)組擔(dān)任調(diào)峰、調(diào)頻的任務(wù)。 ? 擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的事故備用 備用容量 =系統(tǒng)可用電源容量 發(fā)電負(fù)荷 ； 由于水電機(jī)組具有啟動(dòng)、停機(jī)快的特點(diǎn)，故宜于承擔(dān)電力系統(tǒng)的事故備用容量。 火電機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)慢，高效率區(qū)域窄，不益擔(dān)任電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)； 水電機(jī)組啟動(dòng)、停機(jī)快，高效率區(qū)域?qū)?，且操作方便，益?dān)任電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)。 備用容量包括負(fù)荷備用、事故備用和檢修備用。 事故備用： 用于代替系統(tǒng)中發(fā)生事故和故障的發(fā)電設(shè)備的工作，以便維持系統(tǒng)的正常供電，一般為系統(tǒng)最大負(fù)荷的 5— 10%。 水電站自動(dòng)化的目的 自動(dòng)化程度是水電站現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)又是水電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必不可少的技術(shù)手段。水電站自動(dòng)化是指：應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)等，使水電站生產(chǎn)過程的操作、控制和監(jiān)視能夠在無人和少人參與的情況下，按照預(yù)定的計(jì)劃或程序自動(dòng)的進(jìn)行。 ? 保證電能質(zhì)量 電能質(zhì)量的兩個(gè)最主要的指標(biāo)是電壓和頻率： ΔU≤177。 Δf≤177。特別是在事故情況下，通過自動(dòng)裝置快速的調(diào)節(jié)和控制對(duì)迅速恢復(fù)電能質(zhì)量具有決定性的意義。 ? 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 應(yīng)用自動(dòng)裝置和系統(tǒng)來完成水電站運(yùn)行中的各項(xiàng)任務(wù)，減少運(yùn)行人員直接參與操作、控制、監(jiān)視檢查和記錄等工作，改善了勞動(dòng)條件，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了運(yùn)行管理水平。其中： ?基礎(chǔ)自動(dòng)裝置（或系統(tǒng)） 用于完成對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行某項(xiàng)特定控制或檢測(cè)任務(wù)的裝置（或系統(tǒng)）。 ?綜合自動(dòng)裝置（或系統(tǒng)） 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站或發(fā)電設(shè)備進(jìn)行某項(xiàng)綜合控制的裝置（或系統(tǒng)）。 從控制論的角度看水電站的自動(dòng)控制裝置（或系統(tǒng)）可分為： ? 順序控制 如用于完成機(jī)組自動(dòng)開、停機(jī)組控制的機(jī)組自動(dòng)裝置等。 ? 跟蹤控制 如用于完成瀉洪流量控制任務(wù)的閘門控制系統(tǒng)等。 ? 采用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和信號(hào)分析技術(shù) 采用新型傳感器和振動(dòng)信號(hào)分析技術(shù)。 ? 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù) 應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線、局域網(wǎng)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)。 計(jì)算機(jī)技術(shù)在水電生產(chǎn)過程中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)技術(shù)在水電生產(chǎn)過程中最重要的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要完成自動(dòng)檢測(cè)、優(yōu)化計(jì)算、自動(dòng)控制、自動(dòng)事故處理和運(yùn)行管理的任務(wù)。它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和人機(jī)接口技術(shù)相互發(fā)展和滲透而產(chǎn)生的。 目前，我國(guó)大中型水電站廣泛地應(yīng)用了的計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，并在水電生產(chǎn)過程中發(fā)揮了重要作用。 集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)期（ 60年代中－７０年代中）： 到了