يمتد تاريخ الطاقة الكهرومائية في الصين لأكثر من مئة عام. ووفقًا للبيانات ذات الصلة، بلغت القدرة المركبة لشبكة كهرباء وسط الصين وحدها 155.827 مليون كيلوواط بنهاية ديسمبر 2009. وقد تطورت العلاقة بين محطات الطاقة الكهرومائية وشبكات الكهرباء من مدخلات ومخرجات محطة طاقة واحدة تؤثر بشكل مباشر على استقرار تشغيل شبكة الكهرباء، إلى مدخلات ومخرجات وحدة واحدة من محطة طاقة كهرومائية صغيرة، مما لا يؤثر عمليًا بشكل كبير على تشغيل شبكة الكهرباء.
في الماضي، كانت العديد من وظائف ومتطلبات محطات الطاقة الكهرومائية تُخصص لخدمة نظام الطاقة. لم تُزد هذه الخدمات تعقيدًا في التحكم بمحطات الطاقة وحمايتها فحسب، بل زادت أيضًا من الاستثمار في المعدات والإدارة، وزادت من ضغط العمل على موظفي تشغيل وإدارة محطات الطاقة. مع فصل محطات الطاقة وتراجع دور محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة في نظام الطاقة، أصبحت العديد من الوظائف بلا أهمية عملية، ولا ينبغي أن تتولى محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة القيام بها، مما حدّ من تحقيق أتمتة محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة وزيادة الاستثمار فيها.
بعد ذروة بناء محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة عام ٢٠٠٣، تعطلت عملية تطوير محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة أيضًا بسبب نقص التمويل. ونظرًا لضعف قنوات التواصل والدعاية لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة، يصعب استيعاب التقنيات والأفكار المتقدمة، مما يؤدي إلى تأخر تحديث المعرفة في هذا القطاع بأكمله.
في السنوات العشر الماضية، ناقشت بعض محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمصنعين ودرسوا بشكل عفوي وضع الإدارة وتطوير تكنولوجيا المعدات لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة، وطرحوا بعض الأفكار الجيدة وطوروا منتجات جيدة ذات قيمة ترويجية عالية. 1. عند فشل نظام الطاقة، يمكن لمحطة الطاقة النظر في الإغلاق المباشر. في حالة وجود تسرب للمياه في ريشة التوجيه، يمكن إغلاق الصمام لتقليل هدر المياه في التشغيل بدون حمل. 2. يتم زيادة معامل القدرة للمولد إلى 0.85-0.95 لتقليل الاستثمار في المولد. 3. يتم اختيار مادة العزل للمولد كفئة B لتقليل الاستثمار في المولد. 4. يمكن للمولدات التي تقل قدرتها عن 1250 كيلووات استخدام وحدات الجهد المنخفض لتقليل الاستثمار في المولدات والمعدات الكهربائية وتقليل تكاليف التشغيل والصيانة. 5. تقليل مضاعفات الإثارة للإثارة. تقليل الاستثمار في محولات الإثارة ومكونات الإثارة. ٦. استخدام مصدر زيت منظم السرعة عالي الضغط لتزويد الفرامل والدوارات العلوية بعد خفض الضغط. يمكن إلغاء نظام الزيت وأنظمة الغاز متوسطة ومنخفضة الضغط. تقليل معدات دائرة الزيت والغاز. ٧. يستخدم الصمام آلية تشغيل كهربائية. تقليل الاستثمار في آلية تشغيل الصمام وتبسيط دائرة التحكم في الصمام. تقليل تكاليف الإدارة والصيانة. ٨. تعتمد محطة توليد الطاقة من الجريان السطحي على وضع تشغيل ثابت لمستوى الماء العالي. الاستخدام الفعال لموارد المياه. ٩. تكوين مكونات أتمتة مجهزة تجهيزًا جيدًا وعالية الجودة. تحقيق التشغيل بدون طيار. ١٠. استخدام أجهزة ذكية متعددة الوظائف ومتكاملة للغاية لتقليل تكوين المعدات الثانوية. ١١. تعزيز مفهوم التشغيل والتشغيل والصيانة المجانية للمعدات الثانوية. السماح لموظفي تشغيل وإدارة محطة الطاقة بالعمل بشكل لائق وسعيد. ١٢. تحقيق التنشئة الاجتماعية لتشغيل وصيانة محطة الطاقة. يمكن أن يحسن بسرعة مستوى التشغيل والإدارة العام لصناعة الطاقة الكهرومائية الصغيرة. ١٣. تعتمد وحدة الجهد المنخفض على شاشة حماية تحكم متكاملة لضمان التشغيل بدون سائق. ١٤. تعتمد وحدة الجهد المنخفض على نوع جديد من منظم السرعة الأوتوماتيكي عالي ضغط الزيت، يعمل بالحاسوب الدقيق. يوفر هذا المنظم معدات أتمتة أساسية للتشغيل بدون سائق. ١٥. يمكن للوحدات ذات القدرة الواحدة التي تقل عن ١٠٠٠٠ كيلوواط اعتماد وضع الإثارة بدون فرش. يمكن تبسيط معدات الإثارة وإلغاء محول الإثارة.
١. جهاز قياس مستوى الماء بالألياف الضوئية سلبي، ومقاوم للصواعق، وسهل التركيب. وهو بديل لعداد مستوى الماء في محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة. ٢. التصميم الهيكلي الأمثل لمنظم سرعة ضغط الزيت العالي منخفض التكلفة، والمزود بكمبيوتر دقيق، أقل تكلفةً بأكثر من ٣٠٪ من نفس النوع من منظمات سرعة ضغط الزيت العالي المتوفرة في السوق، مع نفس المؤشرات الفنية والوظائف والمواد. ٣. صُمم منظم سرعة ضغط الزيت العالي للوحدات منخفضة الضغط وفقًا للمعايير الفنية الوطنية لمنظمات سرعة ضغط الزيت العالي للوحدات منخفضة الضغط. سعره: ٣٠٠-١٠٠٠ كجم·م، قوة تنظيم السرعة، من ٣٠٠٠٠ إلى ٤٢٠٠٠ يوان/وحدة. أصبح هذا المنتج بديلاً لمعدات تنظيم السرعة للوحدات منخفضة الضغط. بفضل أدائه العالي وسلامته، سيحل هذا المنتج محل منظم السرعة الكهربائي اليدوي ومشغلي تخزين الطاقة المختلفين الذين يفتقرون إلى الحماية الأمنية.
٤. مُنظِّم سرعة التوربينات الصغيرة الجديدة عالية الضغط الزيتي (منتج بحثي خاص) مناسب لتشغيل وتحكم المولدات الكهرومائية غير المُنظَّمة التردد والمتصلة بالشبكة. يُمكن استخدامه مع لوحة التحكم المُدمجة لوحدة الضغط المنخفض أو جهاز التحكم الذكي لوحدة الضغط المنخفض، مما يُتيح بدء التشغيل اليدوي، وتوصيل الشبكة، وزيادة الحمل، وخفضه، وإيقاف التشغيل، وغيرها من العمليات على جانب الآلة أو عن بُعد. شهد مُنظِّم سرعة التوربينات تطورًا ملحوظًا، لا سيما خلال العقدين الماضيين. وبفضل تطور تكنولوجيا الحاسوب، وتكنولوجيا التحكم الآلي، والتكنولوجيا الهيدروليكية الحديثة، خضع مُنظِّم السرعة لتغييرات جوهرية في هيكله ووظيفته. مع الزيادة المُستمرة في سعة شبكة الكهرباء، وصلت سعة مجموعة المولدات التوربينية الواحدة إلى ٧٠٠,٠٠٠ كيلوواط. وتتطلب شبكات الكهرباء الكبيرة والوحدات الكبيرة مُنظِّمات سرعة متزايدة، كما تتطور تكنولوجيا مُنظِّم السرعة مع تغير هذا الطلب. اعتمدت جميع منظمات سرعة التوربينات الصغيرة والمتوسطة تقريبًا الإطار والمفهوم والهيكل المذكورين أعلاه. أما بالنسبة للوحدات التي تقل قدرتها عن بضعة آلاف من الكيلوواط، فيبدو كل ما سبق مُبالغًا فيه. أما بالنسبة لوحدات محطات الطاقة الكهرومائية الريفية، فكلما كان الهيكل أبسط، انخفضت تكلفة الشراء والتشغيل والاستخدام والصيانة، شريطة أن يكون التشغيل والتحكم عمليين. لأن هذه الأجهزة البسيطة يمكن للجميع استخدامها وتشغيلها بغض النظر عن مستواهم التعليمي. كما يسهل إصلاحها في حال تعطل المعدات. أما بالنسبة لمنظم سرعة الطاقة بين 300 و1000 كيلوواط/متر، فيُقدر سعره بحوالي 20,000 يوان/وحدة.
٥. لوحة تحكم متكاملة لوحدات الجهد المنخفض. صُممت لوحة التحكم المتكاملة لوحدات الجهد المنخفض خصيصًا لمحطات الطاقة الكهرومائية منخفضة الجهد. تتكون لوحة التحكم من قواطع دوائر مخرج المولد، ومكونات الإثارة، وأجهزة تحكم ذكية، وأجهزة، وغيرها، مما يحقق التكوين الأمثل للمعدات الرئيسية والثانوية لمجموعة مولدات الطاقة الكهرومائية في لوحة واحدة. تتميز الشاشة بهيكل مغلق بالكامل مع مستوى حماية عالٍ. تعمل لوحة التحكم بكامل طاقتها وسهلة التشغيل. وهي مناسبة لمجموعات مولدات الطاقة الكهرومائية منخفضة الجهد بسعة واحدة أقل من ١٠٠٠ كيلوواط. خضعت مجموعة المعدات بالكامل لاختبارات شاملة من قبل الشركة المصنعة، ويمكن تشغيلها بعد التركيب في الموقع، مما يُبسط عملية التشغيل المشترك ويُقلل من تكاليف التشغيل والتشغيل والصيانة. تجمع لوحة التحكم المتكاملة لوحدات الجهد المنخفض بين التحكم، والقياس، وحماية المولد، ونظام الإثارة، والتحكم في منظم السرعة، والتحكم التسلسلي، والمزامنة شبه التلقائية، وفحص درجة الحرارة، والتوليد الاقتصادي التلقائي للطاقة، والقياس، وأجهزة المراقبة، والتشخيص الذكي، والتفاعل عن بُعد، وتحذير السلامة، وغيرها من الوظائف. يدعم النظام وظائف المراقبة والتحكم عن بُعد، ويتولى الحاسوب الخلفي إجراء القياسات والتحكم عن بُعد (مثل مستوى مياه الخزان الأمامي ومعلومات التشغيل، إلخ) ووظائف إدارة وحدات محطة الطاقة عبر خطوط الاتصال. كما يتميز النظام باستعلام فوري عن البيانات، وإنذار نشط لتجاوز الحد الأقصى لكميات الكهرباء وغير الكهرباء، وتغيرات حالة الكميات، واستعلام عن الأحداث، وإنشاء التقارير، وغيرها من الوظائف. يُعد هذا المنتج بديلاً لشاشة التحكم والحماية لوحدات الجهد المنخفض.
6. جهاز التحكم الذكي لوحدة الجهد المنخفض يدمج جهاز التحكم الآلي لوحدة الجهد المنخفض اثنتي عشرة وظيفة رئيسية مثل التحكم في تسلسل الوحدة والمراقبة التلقائية وفحص درجة الحرارة وقياس السرعة والمزامنة شبه التلقائية وتوليد الطاقة الاقتصادي التلقائي وحماية المولد وتنظيم الإثارة والتحكم في منظم السرعة والتشخيص الذكي والتفاعل عن بعد والتحذير من السلامة وما إلى ذلك. يحتوي على حماية من الانقطاع السريع للتيار وحماية من التيار الزائد وحماية من الحمل الزائد وحماية من الجهد الزائد والجهد المنخفض وحماية التردد وحماية من إزالة المغناطيسية والحمل الزائد للإثارة وحماية من السرعة الزائدة وحماية الطاقة العكسية وحماية الكمية غير الكهربائية. 7. وحدات الجهد المنخفض ذات السعة الكبيرة مع الزيادة المستمرة في تكاليف بناء وإدارة محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والتحسين المستمر لتكنولوجيا تصنيع المولدات، وصلت سعة وحدة محطات الطاقة الكهرومائية ذات الجهد المنخفض في بلدي إلى 1600 كيلووات، والتشغيل جيد. تم حل مشكلة التدفئة التي كنا قلقين بشأنها في الماضي بشكل جيد من خلال التصميم واختيار المواد وعملية التصنيع. مزود بشاشة مدمجة ومنظم سرعة حاسوبي دقيق، يعمل تلقائيًا دون الحاجة إلى مشغلين ذوي كفاءة عالية. وصلت تقنية التحكم والتنظيم إلى مستوى الذكاء.
وقت النشر: ٢٧ ديسمبر ٢٠٢٤
