笋塔水库位于福建省南安市,拥有两个梯级水电站,一级电站位于水库坝后左侧,二级电站位于下游约2公里处。文章探讨了这两座水电站的自动化系统建设,涵盖了建设的必要性、原则、系统结构配置及功能特点、避雷设施等多个方面。
建设的必要性主要体现在提高水电站运行的自动化水平,减少人工操作,提升调节准确度与效率,降低水量损失,确保运行安全,减少设备损坏和事故概率。自动化系统能够实现机组自动开停机、负荷调节,并且在突发故障时快速响应,避免机械损坏和绝缘故障。系统的智能化、自控性和互动性可以为设备提供故障诊断和预警,从而实现快速抢修,避免故障升级。此外,系统能够根据水位自动调节机组运行,提高发电效率,优化电能质量,并能根据市场需求及电价调整发电策略,实现经济效益最大化。
系统建设原则强调从实际出发,功能完善、技术先进同时经济合理。要根据规范设计,考虑总体运行成本,包括系统价格、实施费用和售后服务费用。目标是实现值班和无人值班,通过多功能的综合化系统实现电站的控制、保护、测量和远程操作。系统采用分层分布式、开放式的结构,硬件和软件采用模块化、结构化设计,实现硬件通用和功能模块即插即用,便于设备扩充和系统规模扩大,保证系统的独立性和扩展性。
系统现地控制层包括专项传感器(水位、流量传感器)、低压控制屏(LCU)和手动控制柜等,站控层则主要涉及综合自动化系统。远程监控端则允许专家远程实时查看设备运行状态,及时排除故障。
网络与视频监控系统的建设也是水电站自动化不可或缺的组成部分,它们保障了数据传输和远程监控的需要。网络建设应确保数据传输的稳定性和实时性,例如在该案例中,水电站有4G(5G)移动网络信号覆盖,为远程监控和控制提供了便利。
软件方面,系统需要具备高级的用户界面,使得运行人员可以简便地进行操作和监控。此外,软件应具备良好的人机交互功能,例如,运行人员通过操作界面可以查看机组的实时数据,并进行故障诊断和远程控制。
避雷设施的建设也是水电站自动化系统的一个重要组成部分。由于水电站运行中存在大量电气设备,因此保护这些设备免受雷击的影响是至关重要的。避雷设施需要根据具体环境和设备需求来设计,以确保整体系统的稳定运行。
通过以上建设方案的实施,笋塔水库两级水电站的自动化水平将得到显著提升,从而提高工作效率,保障运行安全,降低维修费用,延长设备使用寿命,提高电站的社会效益,并最终降低发电成本。因此,水电站的自动化系统建设是非常必要和有益的。