摘要:为提升电气自动化技术在水利工程中的应用水平，加强水利工程电气系统的综合管控，指出了电气自动化技术在工程效益、工作效率方面的应用价值，分析了其在水利工程中的应用，即监控系统运行状态，自动化保护，自动准同期并网。提出了提升电气自动化技术应用水平的措施:应科学选择自动化设备，创新发展电气自动化技术。
关键词:水利工程;电气自动化;应用;自动并网;智能保护
水利工程包含了大量的电气设备，如变压器、开关柜、空压机等，如果完全依靠人工负责控制和检修，不仅占用了过多的人力资源，增加了人工成本，还容易出现误操作等情况，增加系统运行故障率。将电气自动化技术运用于水利工程中，可实现对整个电气系统的全过程监控和自动化保护，在提升工程效益和管理效率方面具有显著优势。随着技术的发展，电气自动化、智能化技术将在水利工程中得到更加广泛深入的应用。
1水利工程中电气自动化技术的应用价值
1.1工程效益方面。水利工程的正常运转及各项功能的发挥需要电气系统稳定运行作支撑，但是一些规模较大的水利工程，其电气系统包含的电气设备复杂多样，随着运营年限的增加，电气设备发生故障的频率会有明显上升趋势。推广使用电气自动化技术，一方面能够实现对各类电气设备的自动调控，保证水利工程电气系统的高效运行，创造更大的经济效益和社会效益，另一方面也能够及时发现电气故障问题，立即进行报警。运维人员在收到报警信号后，可及时找到故障源，进行维修处理，避免水利工程因电气事故而停运，确保水利工程稳定运行。
1.2工作效率方面。大中型水利工程中，电气设备分布零散，日常维修需要投入较多的人力和时间，工作效率不高。推广使用电气自动化技术，可构建一体化监控网络，将整个水利工程的电气设备全部纳入电气自动化技术的监控范畴，从而实现远程监控。管理人员只需要通过PC机，甚至是移动设备，就可以随时随地地了解水利工程电气系统的运行情况，相比于人工巡查方式，工作效率得到了显著提升。基于电气自动化技术的系统巡检，还可以提供故障发生位置，分析故障发生原因，基于AI技术生成故障解决方案，为故障排查与修理提供了便利，使检修工作高效率开展。
2电气自动化技术在水利工程中的应用
2.1监控系统运行状态。水利工程电气系统的运行工况会受到多种因素的影响而出现变化，如设备老化故障、线路绝缘损坏等。利用电气自动化技术对运行状态进行实时监控，可确保在故障发生的第一时间，采取行之有效的应对策略，从而以较低的成本恢复电气系统的运行。通过实时监测设备可获得变压器、母线、开关柜、输电线路等电气设备相关参数，当故障参数出现问题或运行状态不佳时，自动化技术能够快速实现自动调节，缩短系统恢复时间。空压机、水泵、油泵等机组外辅助设备可以根据气压、水位、油压等参数监测油泵设备的运行状态，发生故障时及时投入备用设备。
2.2自动化保护。水利工程电气系统中，各电气设备之间通过线路连接，其中一台设备发生故障，将会对局部线路产生影响，严重时会导致区域电网瘫痪。由于故障发生突然，如果不能及时排除故障，将会导致损失扩大化。自动化保护技术能够在故障发生的第一时间，采取保护动作，将故障损失降至最低。从实际应用效果来看，电气自动化保护主要分为两种情况:一是停机跳闸。如果机组运行过程中出现了连续危险的状况，机组在压油装置中出现油压异常问题，那么电气自动化系统则会跳闸停机，保护机组。二是警报动作。除了突发故障外，还有一些故障在初期并不会对系统造成明显危害。电气自动化保护可以第一时间感知故障并发出警报信号。运维人员立即进行处理，避免对水利工程正常运行造成负面影响。
2.3自动准同期并网。目前，一些中小型的水利水电工程采用手动并网，操作复杂，并网质量不高，水能损失较大。为了维护水电站的经济效益，必须要运用电气自动化技术实现自动并网。自动并网是利用微机自动准同期装置，自动增减机组转速或发电机励磁，使待并侧与系统侧同步。当捕获到最佳同期点时，提前发出合闸命令，使并网断路器在合闸瞬间两端的电源正好处于或接近于同期点。自动准同期并网精确度高，导前时间可以精确设定，自动捕捉最佳同期点，合闸可靠性好，最大限度减少操作人员的工作量。
3提升电气自动化技术应用水平的措施
3.1科学选择自动化设备。随着电气自动化技术在水利水电行业中的广泛应用，出现了各种类型的自动化设备。保证自动化设备选型合适、质量过关，是发挥电气自动化技术优势的必要条件。应重点做好以下几项工作:基于水利工程实际情况和运行需要，确定所需自动化设备的类型、数量。只有经过实地调研和科学论证，才能以较低的成本投入取得理想的电气自动化控制效果。安装自动化设备时，必须仔细核对设备型号、性能是否与设计标准一致。检查设备有无明显质量问题，如果灵敏度、稳定性等达不到标准，不得使用。
3.2创新发展电气自动化技术。信息技术的发展对电气自动化技术有着显著的促进作用，应树立创新思维，尝试将大数据、人工智能等前沿信息技术与电气自动化相结合，使其在水利工程电气系统运行、故障处理等方面发挥更大的价值。例如，基于AI技术的电气自动化技术，在识别潜在故障的基础上，通过大数据分析、深度学习，根据故障类型生成分析报告和处理建议，为运维人员提供参考，从而进一步提升水利工程电气故障处理效率，对降低损失有积极帮助。新技术的发展和运用，在促进电气自动化水平不断提升的同时，也会使水利工程的综合效益得到发挥。
4总结与展望
随着我国水利水电事业的发展，加强水利工程电气系统的综合管控成为一项重要工作。电气自动化技术的运用，可减轻人们的工作压力，降低人工成本，也能够实现对电气设备故障问题的及时处理，防止故障与损失的扩大化。现阶段，电气自动化技术已在自动准同期并网、自动化保护等方面得到了广泛运用，并取得了理想效果。未来要继续做好技术创新，提升水利工程管理效率，支持我国水利水电事业发挥更大的价值。
作者:王越宇 单位:黑龙江省引嫩工程管理处
