1、我國現(xiàn)在的小水電站中，大部分運行年代比較久，很多電站設(shè)計保守、設(shè)備落后、受技術(shù)制約，裝備水平及自動化程度低，機電設(shè)備陳舊老化，先進技術(shù)應(yīng)用少，存在運行水平低、經(jīng)濟效益差、事故頻繁等問題，嚴重影響小水電的經(jīng)濟效益，對小水電站進行自動化改造是勢在必行的。目前國內(nèi)小水電站實現(xiàn)自動化和無人值班的改造，由于缺乏可供選擇的性價比合適的自動化設(shè)備，沿用大中型水電站的監(jiān)控模式大大增加了小水電站的投資，也使操作與維護更復雜，嚴重影響了小水電站自動化水平的

2、提高。因此有必要研究一套針對小型水電站的低成本、自動化控制的一體化裝置以滿足市場需求。 論文首先分析了國內(nèi)外水電站測控保護一體化裝置的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，尤其是國內(nèi)小型水電站的自動化現(xiàn)狀。從運行現(xiàn)場的實際需要出發(fā)，分析了小型水電站資金不富裕、技術(shù)力量薄弱等特點，提出了一套完整的發(fā)電機保護、調(diào)速、勵磁和同期功能設(shè)計方案，并對裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件模塊設(shè)計進行了詳細的闡述。 基于簡單、經(jīng)濟、可靠的設(shè)計原則，論文提出了針對小型水

3、輪發(fā)電機的保護配置方案，簡化了發(fā)電機的保護功能和邏輯處理。裝置還具有自動準同期功能，本論文分析了水輪發(fā)電機的同步方式和準同期的條件，并給出了裝置自動準同期的流程。 目前，小型水電站主要使用的調(diào)速方法是全手動調(diào)節(jié)和手動電動調(diào)節(jié)，論文從低成本、自動化控制出發(fā)，對傳統(tǒng)的手電操模型進行了自動化處理，能靈活實現(xiàn)小型水輪發(fā)電機開停機、事故停機等的自動控制。發(fā)電機與系統(tǒng)同期期間，通過調(diào)速系統(tǒng)可自動調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)速，并與勵磁系統(tǒng)配合實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。