引言：水电站通常位于偏远地区，生产环境非常困难，因此对无人操作的需求特别高。与载人水电站相比，无人水电站正常运行的效率和可靠性显著提高。近年来，自动化、数字化和智能技术的发展也为无人水电站奠定了基础。然而，水电站异常事故的发生不仅会影响正常的能源生产，也会影响下游城镇的安全，因此有必要对无人水电站的运行进行风险研究。
一、无人水电站的运行风险分析
（一）洪水漫坝
首先，洪水管理设备出现故障或未及时启动。如果水电站在正常运行中处于满负荷状态，则应及时将泄洪设备的闸门开度调整到流入量，以确保流入量等于流出量。如果在发生事故时关闭水轮发电机，则无法及时调节泄洪装置的开度，这很容易导致超越大坝。其次，出线。切断输电线路会拒绝机组负荷，快速的低放电电流会导致大坝被刺穿。深溪沟水电站仅有一条输电线路，沿线存在较大的泥石流、崩塌等安全隐患，容易造成塔体坠落、分离等严重故障。最后，安全控制装置关闭，切断安全控制装置将导致装置上的负载被拒绝，从而导致超越大坝。
（二）水淹厂房
洪水风险的原因：①排水系统故障。如果水位传感器、排水泵、控制系统和其他故障，水槽中的水位将继续升高，设备将被淹没。②物体损坏。如单元箱螺旋舱门、后舱门、真空阀、主轴密封等。③尾水流。自然灾害会导致河流沿岸的运河堵塞，导致地下水位迅速上升，并返回工厂。④辅助电源消失。这会导致电力损失并停止排水系统[1]。
（三）送出线路跳闸
触发出线的原因风险：①自然灾害。在发生冰雪等自然灾害的情况下，泥石流可能会流动并坍塌、塔倒塌、线路断裂和其他事故。②设备故障。基本单元的严重故障可能导致线路保护。③人为因素。人员处理不当或事故处理不当等。以上原因可能导致漏电。
（四）全厂失电
在整个安装过程中造成电力损失的风险：①通过切断输电线路来拒绝机组负载会导致整个安装过程的电力损失。②设备故障：基本设备的严重故障，如两台主变压器同时故障导致的保护作用，导致整个装置的电力损失。③人为因素：员工故障或事故处理等，这会导致整个系统断电。
（五）火灾
火灾危险的原因主要包括：①电气设备和设备绝缘老化。②电气设备和设备故障或短路。③生产区的石油和天然气设施正在泄漏。④工作人员灭火意识不强，火灾是管理疏忽造成的。如果发生火灾，这可能会造成严重后果，如设备损坏、整个系统断电。
二、无人水电站的风险预防措施
（一）无人水电站运行管理模式
无人水电站风险防范措施的制定应以运营管理为基础。因此，在评估风险预防之前，必须确定无人水电站的运营管理。无人水电站的运行分为三种管理模式：智能现场操作、远程生产控制和区域应急响应。1）现场智能自主操作层，即水电站生产车间，基于智能系统实现智能自主操作。2）远程生产命令层，即水电组的单个远程生产命令，实现对运行的远程监控。3）应急中心的区域一级，即考虑到水电站的地理位置，应建立区域应急中心，以确保人员能够快速到达现场，以消除风险和应急响应。结合深溪沟水电站的实际情况，制定了风险防范措施，主要包括：①考虑大坝、设施、设备和人员作为风险应对的假设，分析风险因素，制定一系列措施，旨在：在可预见的范围内最大限度地控制各种风险。②基于几种主要类型的操作风险、综合工程技术、专家知识和智能应用，规划和设计风险防范措施，以满足设备完整、供电可靠、控制组合准确和协调的要求[2]。
（二）洪水漫坝风险预防措施
泄洪装置是防洪和水电站保护的重要组成部分。可以采取以下措施来提高防范洪水风险的能力：①智能洪水疏散应急控制系统。实时监测水箱水位，收集整个电站的当前总功率，并打开每个闸门。当水箱中的水位达到警告水位时，发出报警信号；当水位达到运行水位时，根据装置的运行条件，闸门自动升高至适当的泄洪孔，以控制水箱水位。②电源自动紧急切换。在防淹门处设置柴油发电系统，自动切换，以确保在全厂停电时为防洪和大坝保护提供可靠的应急电源。
（三）送出线路跳闸风险预防措施
出线停运主要由自然灾害和设备故障引起。根据无人水电站的运行管理，主要措施是及时恢复设备。在智能现场操作层，监控系统可以智能、自主地处理故障，并通过继电保护和监控系统自动隔离应急装置；在远程生产指挥中心层面，实现辅助设备的远程隔离；在区域应急响应中心，在设备发生故障时，它可以快速到达现场，在排除故障后，恢复受损设备和设备能量的完整维修和维护。
（四）全厂失电风险预防措施
有关整个装置停电风险的预防措施可分为两种情况：装置性能可以恢复，装置性能无法恢复。①辅助电源可以恢复。当满足外部电源中断、柴油发电机提供应急电源、不间断电源提供应急电源和发电机故障等评估条件时，设备黑启动系统将自动启动以恢复电源。②辅助能量无法回收。应急排水系统电源提供应急柴油发电机，排水泵自动启动排水。
（五）火灾风险预防措施
为了避免传统水电站的火灾风险，应部署专职消防员对关键消防部件进行日常消防检查，并定期对消防设备和设备进行全面检查。无人水电站可以使用智能手段来预防火灾。主要措施有：①火灾监控系统。利用水电厂主厂房、副厂房、硬件室等场所的探测器进行连续监测。②系统连接。如果火灾传感器检测到不同部位的火灾，它们会自动向火灾探测器发出警报。接到报警后，报警控制器可自动显示火灾部位编号和楼层平面图，并控制消防排烟设备和灭火设备的正确运行。
（六）地震及地质灾害风险预防措施
关键对策包括：①鼓励现场人员避免车站紧急传播的危险；②迅速组织全站资源开展抢险救灾工作；③根据灾害的影响，采取适当的风险措施。
（七）通信中断风险预防措施
在深溪沟，有三种类型的外部通信线路连接到成都生产指挥中心。如果调度数据网络中断，生产控制中心将调度数据网络的数据传输到省控制中心。从深溪沟水电站到成都生产控制中心的生产控制网络有三个通道：两个激活和一个报警；在极端情况下，所有三个信道都会中断，车站的调度系统会向车站发出紧急呼叫。
（八）交通中断风险预防措施
针对交通中断风险的主要预防措施包括：①通过智能自主系统实现现场自动应急响应，主要包括继电保护系统、监控系统、防淹门应急控制系统、应急处置系统、辅助智能电源开关系统、黑启动系统等。②应急值班人员在仓库值班，如需紧急撤离，应立即赶到现场配合紧急撤离[3]。
结语：基于无人水电站的生产特点和运行情况，本文以深溪沟水电站为研究对象，从运行风险识别分析的三个方面考察了极端因素产生的系统风险防范和应急措施。适当的预防措施和应急响应程序的设计，以进一步提高无人水电站的安全生产能力。
参考文献：
[1]向文平,刘鹤,王禾,张力,唐侨,刘小兵.无人水电站运行风险分析与应急管控策略研究[J].中国安全科学学报,2021,31(S1):121-128.
[2]瞿大林,旷熊,秦帅飞,罗浩,雷翔.水电站进水口快速闸门运行风险分析与控制措施[J].云南水力发电,2022,38(04):237-240.
[3]陈湘岳.水电站集控中心计算机监控安全运行风险分析及预防[J].电工技术,2021(03):164-166.
