隨著水電站機組容量的不斷增大,設備越來越復雜,對運行可靠性的要求越來越高,因麗對水電站自動化也提出了更高的要求。
2.保證電能質量。電能質量用電壓和頻率兩項基本指標衡量。良好的電能質量是指電壓正常,偏移一般不超過額定值的土5%;頻率正常,偏移不超過土(0,2~0,I11)Hz。電壓或頻率偏離額定值過大,將引起生產大量減產或產品報廢,甚至可能造成大面積停電。眾所周知,電力系統的電壓,主要取決于系統中無功功率的平衡;而頻率則主要取決于系統中有功功率的平衡。既然系統的負荷是隨時在變化的,那么要維持電壓和頻率在規定范圍內,就必須迅速而又準確地調節有關發電機組發出的有功和無功功率,特別是在發生事故的情況下,快速的調節或控制對迅速恢復電能質量具有決定性的意義。這個任務的成,靠運行人員手動進行,無論在速度方面還是在準確度方面都是難于實現的。因此,只能依靠自動裝置來完成。一般說來,一個正常的電力系統,發生電能質量低劣的現象,往是由于調度管理不當和運行調節不及時造成的??梢?,提高水電站的自動化水平,是保證電力系統電能質量的重要措施之一。
3.提高運行的經濟性。所謂經濟運行,就是要使水輪發電機組經常運行在最佳工況下(即高效率區)。對于多機組的電站而言,還要根據系統分配給電站的負荷和電站的具體條件,選擇最佳的運行機組數,以便用較少的水生產較多的電能。一般說來,即使是同類型同容量的機組,由于制造工藝上的差異和運行時間長短的不同,它們的效率也不是完全相同的。而效率上的很小差異,則可能引起經濟效益的很大差別,這一點對于大型機組更是如此。例如,一臺100 MW的機組,效率提高1%,按年運行3000 h計算,每年就可多300萬kW-h電。水輪發電機組在不同的水頭下運行具有不同的效率;即使在同一水頭下,不同的導葉開度也具有不同的效率。因此,合理地進行調度,以保持高水頭運行,并合理選擇開機臺數,使機組在高效率區運行,可獲得很好的經濟效益。對于梯級電站來說,如能實現各電站合理最優調度,避免不必要的棄水,亦可使水力資源得到更加充分的利用。水電站通常是水力資源綜合利用的一部分,要兼顧電力系統、航運、灌溉、防洪等多項要求,經濟運行條件較復雜,很難用人工控制來實現。實現自動化以后,利用自動裝置將有助于水電站經濟運行任務的實現。例如,對于具有調節能力的水電站,應用電子計算機可大大提局運行的經濟性,這是因為計算機不但可對水庫來水進行預報計算,還可綜合水位、流量、系統負荷和各機組參數等參量,按經濟運行程序進行自動控制的緣故。
4.提高勞動生產率。自動化水電站的很多工作,都是由各種自動裝置按一定的程序自動完成的,因此減少了運行人員直接參與操作、控制、監視、檢查設備和記錄等的工作量,改善了勞動條件,減輕了勞動強度,提高了運行管理水平。同時可減少運行人員,實現少人甚至無人值班,提高勞動生產率,降低運行費用和電能成本。此外,由于運行人員減少,可減少生活設施,因而也可減少水電站的投資。