三峡电站的秘密

　　随着国务院批准三峡工程之后，三峡水电站一直成为我们关注的焦点，也是茶余饭后的热门话题，但是对于水电站的细节，我们当中知道的恐怕就不多了。在这里将介绍一下水电站的自动化控制。下图即为建成后的三峡工程预想图。

三峡工程图

　　水力发电厂的自动化是一门涉及多方面理论和最新技术进展的综合性科学技术，它得到世界各国的重视，发展较快。从最早的机旁监视控制，发展到现在的成套计算机网络监控系统，经历了相当长的时间。

　　水电厂生产过程的特点

　　水电厂一般是建在高山峡谷之间，一座宏伟的拦河大坝紧锁峡谷，在上游形成水域辽阔的人工湖――水库。水库中的蓄水通过高压引水钢管到达蜗壳，推动水轮发电机发电，做功后的水经过尾水段流向下游，在下一级水电厂中又可做功发电，这样水的重力势能就被转变为电能了。在大坝上建有多孔溢洪闸门，当上游库区的来水过猛过多时，则打开闸门放泄洪水。大坝上还建有过船、过鱼、过木等设施。水轮发电机发电电压一般为一万多伏，经过升压变压器变为220kv、330kv、500kv等超高压与电网连接。水利发电厂的生产过程有着一些特点，这些特点对水电厂的运行方式和自动化的任务与要求有很大的影响

　　●水电厂发电计划取决于水库调度计划
　　水电厂的能源全部储存在水库中，它的能源不是按照保证电力系统负荷要求的原则得到稳定的供应，而是由长期气象水文情况、短期降雨过程、上下游水力设施的用水情况决定。水多多发电，水少少发电。
　　●水电厂的电气系统监控功能复杂、要求高
　　由于水轮发电机组的控制和调节灵活，与火电厂相比机组的启动和停止非常迅速，频率增加和减少水电厂的出力要求是容易实现的。因此，水力发电厂，特别是具有较大调节水库的水电厂和抽水蓄能水电厂，通常是承担电力系统的尖峰负荷或腰荷，并且是执行电力系统频率控制任务的主厂，也是电力系统故障时的后备电源。由于水电厂一般在距离负荷中心较远的山区，必须考虑长距离输电的稳定性和无功功率的控制问题，以及线损。
　　●综合利用的要求使运行方式的确定更为复杂

　　大多数水电厂也是综合利用的水利枢纽。它们除了发电以外，还承担防洪、灌溉、航运、供水以及养殖等任务。一个水电厂常要实现二至三种以上的综合利用项目，而这些项目对水电厂的要求不一样，有时甚至是矛盾的。这些使得水库调度和水电厂运行方式问题变得相当复杂。

　　由于水电厂生产过程的上述特点在实现水电厂自动化的时候，往往不能像火电厂那样，将很大注意力放在锅炉汽机的监视控制上。水电厂的自动化不仅要实现机组一级的自动化，还要实现电厂一级的自动化，而且要考虑水库的优化调度，及上下游水电厂甚至跨流域水电厂的运行方式对其的影响，最终实现“水电厂综合自动化”。这靠人工操作是不可能的，只能靠计算机网络监控系统。

　　一般一个现代化的大型水电厂，具有以下几个自动监测（监控）系统：

　　●大坝自动监测系统：负责水电厂大坝的安全运行；
　　●库区水文信息自动监测系统：收集库区的水文实时数据，结合传输过来的其他地区的数据，经过统一处理和计算，提供给决策者，以制定有效的合乎实际情况的运行计划。
　　●水电厂机组与开关站自动监控系统：负责水电厂的发电、供电等方面的稳定和安全。
　　●大型水电厂又可通过先进的网络组成水电厂群与整个电力系统相连，实现更大程度上的自动监控。

　　随着技术的发展，水电厂的自动化程度会越来越高，设备会越来越先进，为我们提供更多的经济、清洁的电能。三峡早日建成，将是我国水利史上的又一丰碑。

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