水电站水轮发电机组效率测量系统

水电站水轮发电机组效率测量系统

胡敏庞希斌吴敏杨恒曹春永李海洪

（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司）

摘要：当前的社会发展背景下，人们的物质生活水品在日渐提高，同时日常生产生活中对于电力的应用需求也在日趋增加，在众多发电方法中，水电站的发电模式备受人们的关注，要想确保水电站的发电质量，提高发电效率，带来更高的经济收益，就应当促使各个环节都可以正常运作，基于此，笔者针对水电站水轮发电机组效率测量系统进行了相应的分析，并提出了自己的见解，以下为详述。

关键词：水电站；水轮发电机组；效率；测量系统

水电站水轮发电机组的运作效率是确保机组运行动力的关键环节，也是对机组优劣情况予以评价的重要经济指标和技术指标，水电站全站的经济收益，可谓都是建立在水轮发电机组的运行效率之上，所以，要想提高水电站的运作效益，就应当提高水电站水轮发电机组的运作效率，与此同时，还应当对水流量的具体情况进行实时监测，在此过程中，需要对瞬时流量的流量值予以监测，还需要对一段时间之内的流量进行计算，对流量的累计值予以精准的测量，通过这样的方式，确保水电站厂的高效运作。国内投产较早的大中型水电站大都没有水轮发电机组运行效率测量系统，一方面的原因是因为在计划经济的环境下，未能对水电站的经济运作效益予以重视，从而无法落实精准的测量工作，另一方面则是由于大中型水轮发电机组大管径以及大流量水流流量一次传感器的安装和制造都具有诸多的问题，因而未能得到妥善解决，下面将基于水电站水轮发电组效率测量系统的运作进行了全方面的探究。

一、对于微机水电站水轮发电机组效率测量系统的浅析

此系统是因功率变送器、压力变送器以及差压变送器等传感器与微机数据处理系统所共同构成的。

要想解决水轮发电机大流量一次传感器的运作故障问题，就应当应用水轮机蜗壳的压力差，和水流流量之间的规律函数关系予以联系，借助差压变送器的作用，对水轮机蜗壳压差予以测量，而后将其送到微型计算机之内，经过相应的处理和数字计算之后，对最终的流量值进行分析，与此同时，通过功率、电压以及电流等综合参数等，对电功率变送器精准的测算，同时检测水电站输出电网始端的电功率值，将水轮机用数量和水电站发电机的运作功率进行计算，最后对二者用水量之间的能量转换运行效率予以确定[1]。

微机监测系统可以对蜗壳进口压力和尾水管压力的进行测量和显示，对出水轮发电机组的运作效率、日累计发电量、发电耗水率、开机耗水率、机组效率、日累计用水量以及平均发电耗水率等指标参数予以总结，其中还涵盖数量和电量比例积分计算以及比例积算等，可利用微型计算机的运算功能实现准确展现[2]。

微机将会对每一个传感器所采集到的数据信息予以整合和分析，对其进行运算和处理以后，可以将其中的各个经济技术标准参数通过系统测量板予以显示。

微机的信息数据采集一般都是四分钟完成一个点的采集，每天共可采集360个点，值得一提的是，此时采样周期可以根据自身的需求进行合理调整，实施分时采集，微机可以对这些数据信息予以妥善存储，储存在微机的软硬盘存贮器之中，同时可以对一年之内的日经济运作参数信息一一记录，便于随时调用。同时还可以借助打印机的作用将历史数据或是瞬时数据予以打印，通过微机处理后的数据可以通过表格或是坐标图形的形式予以展现，最终上报给水电站中央调度室以供进一步分析和全方面的探究[3]。

微机测量系统具有ARS-485串行异步通讯口，可以随时对各个经济技术参数数据实施在线监测，将其传送到上一位计算机之中，供水电站可通过调度室实现集中调度。

微机测量系统中的时钟可谓是各类数据参数予以累计的时间坐标数据，由晶振电路所构成，运行过程体现出了一定的精准性和可靠性，值得一提的是，它在失去市电的环境下，仍旧可以完成高效的运作，满足水电站的运行需要。

微机测量系统同时还具有自动的故障诊断功能，可以对传感器故障问题予以全方面监控，具体的监测点有：超量程、短路以及断路等故障问题，针对这些问题，检测工作体现出一定的科学性和便捷性。

借助微机的信息数据采集处理系统，可以对出水轮发电机组的运作效率、日累计用水量、水流量、日累计发电量、发电耗水率以及电功率等经济技术指标参数等进行准确的测量，这些信息数据的采集具有一定的完整性、准确性和实时性，应用数据信息参数等的方式，对水轮发电机机组的经济性予以凸显，经过微机处理之后，而后再借助打印机的作用，将相关的历史数据予以打印，将这些打印完毕的资料等提供给水电站调度室，实现进一步的研究和探析，确定最终的水电站水轮发电机组的实际运作效率[4]。

不仅如此，还可以应用RS-485通讯口技术手段，随时将各类技术相关数据信息进行在线、实时监测，与此同时，将这些数据信息上传到计算机之中，提高水电站的发电经济效益，借此也对发电站的未来发展指明方向，实现更为长远化的发展。

二、对于监测系统的软件结构探析

系统的运作中，需要软件设计符合监测的实际需要，而后基于系统测量和控制功能、计算功能的实际需求等，对软件进行改编和二次调整，拓展软件内容、优化内部结构，进而形成不同的模块结构。在此过程中，可以将全部的软件分成三个特征不同的环节，也就是：键盘等待程序、系统初始化、初态显示程序，结合处理程序以及键功能应用程序这几类，这样的结构程序设计方式，更能符合实际的监测需要[5]。

结束语

水电站发电是电力供应的重要来源，而其中的水电站水轮发电机组则是其中的主结构，它的运作效率可以直接影响日后的水电站运营效益，并与居民供水以及工农田发展等方面息息相关，因此更应对水电站水轮发电机组的运作效率进行实时监测，现阶段的科学技术手段已经趋于成熟，测量传感器技术的实际精度也得到了一定程度的提高，测量技术的应用体现出了自动化的特征，为水电站水轮发电机组的运作效率测量精准度提供了保障，笔者针对水电站水轮发电机组的运行效率测量方式进行了相应的分析，希望给有关人士以一定的借鉴和启迪。

参考文献

[1]刘丹源,刘钢.水电站水轮发电机尾水管安装过程中测量方法探讨[J].测绘通报,2012,15(3):69-71.

[2]孔德铭,郭志,阎宗国等.小浪底水电站水轮发电机组原型效率试验[J].人民黄河,2011,33(12):103-105.

[3]唐拥军,潘罗平,张飞等.流速仪法在伊朗莫拉萨得拉水电站机组绝对效率测量中的应用[C].//第十七届中国水电设备学术讨论会论文集.2014:399-404.

[4]王晓霁,吴泽.NuDAM-7017在水电站机组效率在线监测系统中的应用[J].中国水能及电气化,2012,16(3):45-46.

[5]邵国辉,赵越,赵英男等.卡伦Ⅲ水电站2号机组效率试验研究[J].中国农村水利水电,2014,57(4):151-15.

作者简介

胡敏（1985-），男，湖北黄冈人，大学本科，工程师，现就职于湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，主要从事电厂生产运维及安全管理工作。