【摘要】机电一体化是水电站管理关键技术。通过PLC自动化控制，可实现水电站无人值守与少人值班。本文通过机电一体化技术分析，就机电一体化技术在水电站中的实际应用情况展开分析，提升水电站管理水平，降低运行成本，实现高效化、优质化与安全化管理。
【关键词】机电一体化；技术；水电站；应用
“机电一体化技术”集成电子技术与现代机械技术，可在水电站管理中实现自动控制与机组运行能耗测量等。本文结合工作经验，就机电一体化技术展开分析，重点针对该技术在水电站工程运行管理中的实际情况及产生的效益进行探讨，为同类水电站工程机电一体化控制与管理提供参考借鉴。
1、机电一体化技术概述
机电一体化技术是电子技术与应用机械技术的结合体。随着信息技术及工程技术不断发展，机电一体化技术在工程技术领域得到广泛应用。其综合了信息传感与自动化控制、计算机信息通讯等技术，目前正向光电一体化技术方向发展。在水电站运行管理中，机电一体化技术有着十分广泛的应用。比如，基于机电一体化技术可实现无人值守与少人值班。通过自动化远程控制，可随时随地对水电站机组设备运行装置工作参数值进行监控测量；同时，还可跟踪、判断整个水电站机组设备运行水文条件及频率、电网有功功率及机组设备运行故障。据此，可结合现场工况进行参数调节，从而为水电站管理提供可靠、优质、高效服务。
2、机电一体化技术在水电站中的运用情况分析
2.1 基于机电一体化技术进行水电站水文监测
在水电站运行管理中，可基于机电一体化技术对水电站水文及供排水、消防用水等情况进行水文监测。
在对水电站工程中的水文情况进行信息监测时，通过在水电站工程上下游水位相应位置安装投入式液位测量技术装置，由该技術装置的液位变送器将水电站水文监测信息传输至控制室，再采用压差变送技术装置，即可通过水电站机电一体化装置对机组尾水出口及压力管道进口中的水压参数进行测量，从而可计算整个水电站上游与下游之间的净高差。最后，再将此差值传送给水电站机电一体化水文系统检测控制室。
在对水电站供排水情况进行监测时，主要通过全厂渗漏排水系统、机组运行供排系统进行机组水压测控。在工作过程中，只需在水电站供水与排水管道中安装水流量测控仪，即可将测控所得参数发送至系统控制室。值班室总控人员通过分析传输的参数是否稳定，以此判断水电站供排水系统是否运行稳定及正常。
全厂渗漏排水系统分别由水泵自动启、停控制系统与液位变化测控系统组成，这两大基本装置均安装于水电站集水井液位控制区域。在测量控制中，分别通过多节点浮球水位测量装置对水电站集水井中的液位变化情况进行测量，然后将测量信息传送至系统水泵启停控制区域，最终由系统自动根据信息数据判断分析是否应对水电站中的水泵进行启停操作控制。在此过程中，水电站全厂渗漏排水系统还可基于投入式液位变送器，向系统总控室传送液位监测信息，由此为整个水电站值班人员提供全面、动态的监测控制信息，为其自动化控制及运行故障分析提供决策依据。
为确保水电站运行安全，还安装水系、气体两大消防系统。其中，水电站机组定子及主变压器消防主要由水系消防系统负责。当水电站机组定子及主变压器有消防需要时，通过自动启动系统消防报警装置，即可实现及时消防，由消防淋雨阀组和消防水泵共同配合完成水电站机组设备消防。
2.2 基于机电一体化技术进行水电站机组运行状态监测
在水电站机组设备运行中，需对其冷却轴温及各零部件运行温度、机组转速、冷却槽油位等相关运行参数进行实时控制。基于机电一体化技术可对水电站机组设备各部件油温及轴承运行温度进行热铂电阻测量，然后通过自动控制系统进行温度对比分析，即可判断相关机组设备运行状态是否良好。在监测过程中，若水电站机组设备温度及相关阀值超过预设值，系统会启动自动报警装置，由此发出指令立即停机运作。而冷却油槽油位通过磁翻转油位计即可进行测量，若监测发现油位计中的电子接点检测结果超出正常值，系统会自动发出警报，提醒水电站值班人员立即检查系统设备油位。除此之外，还可通过对机组设备转速进行测量，通过旋转编码转速测量仪，即可测量机组设备运行转速，确保整个水电站机组运行设备安全、正常工作。
2.3 基于机电一体化技术进行水电站空气系统控制
在水电站运行中，需通过空气系统为水电站机组设备提供检修及密封和制动压缩空气。基于机电一体化压缩空气自动化控制系统，可为机组设备提供稳定气压，由此保证设备正常用气。在工作过程中，只需将电接点压力表和压力变送器等装置安装于相应的控制系统，即可通过压力参数值判断压缩器运行情况。如果压缩机压力低于启动压缩机运行压力，即可自动启动压缩机，反之系统会自动停机运行。
2.4 基于机电一体化技术进行PLC微机调速系统控制
PLC微机调速系统控制系统是整个水电站机电一体化控制的核心装置。该系统主要基于机械测量技术及远程控制技术、电子测量技术等，实现电网调峰调频。在水电站中，基于PLC微机调速系统即可对水电站水轮发电机组有功功率及实际转速进行调节，然后按照公式n=60f/p即可对发电机运行参数进行转换计算，从而在保证水电站机组设备正常运行前提下，通过对水轮机导水机构开度进行正常调节，以实现对水电站机组设备有功功率进行调整。
结束语：
综上可知，机电一体化技术在水电站工程机组设备运行监测及参数调整、优化过程中发挥着重要作用。基于机电一体化技术进行水电站水文监测、机组运行状态监测和水电站空气系统控制、PLC微机调速系统控制中，需全面收集监测运行参数，以提高水电站机组设备运行自动化控制水平，真正实现“无人值守”，不断提高水电站工程运行经济性与节能性，提升设计效益；同时，还要基于信息化技术实现水电站智能化远程控制调节，为我国水电站运行管理提供科学技术手段。
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