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小水电站自动按水位优化运行的方法           
小水电站自动按水位优化运行的方法
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 10:40:46
小水电站自动按水位优化运行的方法 张巍1 徐国君1 俞锋1 方华1 赵新勇2
1.水利部农村电气化研究所 杭州市 310012 2.浙江省台州市水电局 台州市 317000

1  
  建国以来,水利系统结合治水发展水电,已建成小水电站4.5万余座,装机容量达1920万kW,每年新增装机容量近120万kW,为国民经济和社会发展作出了极其重要的作用。我国中小水电站主要面向农村,分布在中西部的边、远、穷的农村地区,存在着小、散的特点,并且技术起点不高。随着社会主义市场经济体制改革的进一步发展,中小水电在蓬勃发展的同时,逐步暴露出许多亟待解决的问题,其中与技术密切相关的主要表现为设备陈旧,自动化程度低及元器件繁多、体积庞大、操作复杂,发挥不了应有的生产效益。
  随着计算机技术、自动化技术的快速发展,小水电站可以自动按水位优化运行,更有效地利用水能。本文介绍一种水电站自动按水位优化运行的实现方法,并设计了一个经济、实用的水位自动检测电路,给出实际电站的运行调节效果。

2 系统组成与调节原理

   监控系统,自动控制水库闸门开启进行调节来水量,并根据前池水位自动调节3台机组的负荷,保证前池水位不会太高而引起溢水。系统组成如图1所示。  
  公用设备当地控制单元(LCU4)把采集到的水位和水库闸门位置信号送到上位计算机(IPC),IPC对机组运行状态(包括是否已开机,有功、无功、出力多少及是否越限等)进行分析判断,然后给机组当地控制单元(LCU1,LCU2,LCU3)发出控制指令,由机组当地控制单元的PLC去执行相应的调节。当前池水位太高时,首先通过增大3台机组的出力来调节,如果3台机组都已满负荷运行而前池水位还太高,由控制水库闸门位置进行减少来水量。反过来,如果前池水位太低,首先通过增大水库闸门位置,当水库闸门全开,而前池水位还偏低时,自动减少机组出力,甚至自动关闭机组。根据前池水位,通过自动调节机组的出力来最有效地利用水能。

3 水位自动检测电路

  为实现水电站自动按水位优化运行,本系统设计了水位自动检测电路,如图2所示。

  图中可调电阻(RW1)根据实际电缆长度来调节,保证远传信号为20mA的电流信号,提高抗干扰性能;采用铜片作为水位检测接点。


4 实际运行调节效果  

  系统实际运行调节效果如图3所示,在8点半到9点半时,由于前池没有水,机组自动停机;在9点半到10点半时,根据前池水位,机组完成自动开机、负荷调节。由图3可见系统调节时超调少,速度快,只需1个振荡周期就稳定运行。

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