thuỷ công trong n−ớc
Trong những năm vừa qua n−ớc ta đã có rất nhiều nhà máy thuỷ điện đ−ợc xây dựng với công suất từ 10 MW đến 2400 MW. Hệ thống tự động hoá điều khiển sử dụng trong các nhà máy này t−ơng đối đồng bộ và hiện đại, đ−ợc cung cấp bởi các hãng nổi tiếng. Hầu hết các dự án này có hệ thống tự động hoá đ−ợc mua trọn bộ của n−ớc ngoài bao gồm từ phần cứng thiết bị điều khiển, các tủ điện, tủ rơle,… đến công tác kỹ thuật lập trình tích hợp hệ thống và đào tạo chuyển giao công nghệ. Chi phí rất lớn do giá nhân công n−ớc ngoài cao, chi phí đi lại vận chuyển sinh hoạt cao, hơn nữa cho đến khi nhà máy đi vào sản xuất, chi phí bảo d−ỡng sửa chữa hàng năm cũng rất lớn do trong n−ớc không chủ động nắm đ−ợc thiết kế, ch−ơng trình nên thời gian dừng máy lâu do phải đợi chuyên gia từ n−ớc ngoài sang.
Mặc dù tiềm lực đội ngũ khoa học kỹ thuật trong n−ớc là rất lớn, song do mặt bằng công nghệ chế tạo các thiết bị điện, tự động hoá còn thấp so với khu vực. Mặt khác chúng ta ch−a thật sự đánh giá đúng mức tầm quan trọng của việc tích hợp hệ thống, nên đa phần áp dụng hình thức chìa khoá trao tay.
Những năm gần đây do nhận thức đ−ợc tầm quan trọng của việc đẩy mạnh sản xuất, tích hợp trong n−ớc Chính phủ đã quan tâm và tạo điều kiện cho ngành cơ khí, tự động hoá trong n−ớc phát triển và đặc biệt là việc thiết kế chế tạo các hệ thống cơ khí thuỷ công theo cơ chế 797. Thực tế đã cho thấy rằng không nhất thiết chúng ta phải sản xuất đ−ợc các thiết bị công nghệ cao, các thiết bị đo l−ờng … vẫn có thể cung cấp đ−ợc các sản phẩm thiết bị đồng bộ với tỷ lệ nội địa hoá ngày càng tăng.
Xét riêng về việc thiết kế tích hợp các hệ thống điều khiển thiết bị cơ khí thuỷ công trong n−ớc thì hầu hết các nhà máy thuỷ điện đã vận hành từ năm 2000 trở về
tr−ớc nh− Hoà Bình, Hàm Thuận Đa Mi, Thác Bà … đều sử dụng hệ thống nâng hạ các cửa van bằng tời điện, mức độ tự động hoá rất hạn chế. Những nhà máy thuỷ điện xây dựng trong những năm gần đây hầu hết đều sử dụng hệ thống thuỷ lực vào việc điều khiển nâng hạ các thiết bị cơ khí thuỷ công nh− Buôn-Kuốp, A-V−ơng, Sê San4, Plêi-Krông …
Vì liên danh MIE-NARIME-VINAINCON là đơn vị trong n−ớc đầu tiên đ−ợc thực hiện việc thiết kế, chế tạo các thiết bị cơ khí thuỷ công cho một số nhà máy thủy điện từ năm 2002, nên ch−a có một tài liệu chính thức nào công bố tỷ lệ nội địa hoá của thiết bị điện, điều khiển sản xuất trong n−ớc cho các hệ thống này. Theo đánh giá chủ quan của tác giả, ng−ời trực tiếp thực hiện các hợp đồng phần điện, tự động hoá thì chúng ta đạt đ−ợc tỷ lệ nội địa hoá từ 50% đến 60% bằng cách tính hiệu giá trị hợp đồng trừ đi tổng giá trị các thiết bị nhập khẩu và các chi phí phụ.
Giá trị sản xuất trong n−ớc các thiết bị điện điều khiển nằm ở việc thiết kế, tích hợp chế tạo, lập trình điều khiển và giám sát hệ thống trên cơ sở những thiết bị nhập khẩu nh− đo l−ờng, PLC, phần mềm cơ sở … Trong các hệ thống điều khiển tự động thì giá trị phần thiết kế, phần mềm điều khiển phù hợp với yêu cầu công nghệ chiếm tỷ lệ đến 40% tổng giá trị của hệ thống đồng bộ. Nh− vậy việc thiết kế tích hợp các hệ thống điện, tự động hoá trong n−ớc có ý nghĩa rất to lớn, mặc dù chúng ta không chế tạo đ−ợc các thiết bị điện tử, đo l−ờng đòi hỏi yêu cầu công nghệ cao nh−ng chúng ta vẫn hoàn toàn chủ động trong việc cung cấp các hệ thống điều khiển với trình độ tự động hoá tiên tiến mà vẫn giữ tỷ lệ sản xuất nội địa cao.
Ph−ơng pháp điều khiển các hệ thiết bị cơ khí thuỷ công hiện nay th−ờng chỉ dùng ph−ơng pháp điều khiển bền vững. Tuy nhiên để đạt đ−ợc mức độ khái quát cho áp dụng nhiều loại hệ thống điều khiển cơ khí thuỷ công khác, một vài đơn vị trong n−ớc đã ứng dụng ph−ơng pháp điều khiển dự đoán, cụ thể của bộ điều khiển tự động này là bộ điều khiển PID vòng kín với một bộ tham số tối −u. Bộ tham số tối −u sẽ bù trừ đ−ợc hằng số thời gian rất lớn của đối t−ợng và đặc biệt hơn là nó áp dụng đ−ợc trên các bộ PLC cỡ nhỏ hiện nay. Việc ứng dụng các bộ điều khiển thông minh cho điều khiển thiết bị cơ khí thuỷ công sẽ là xu h−ớng phát triển vì nó có khả
năng đáp ứng đ−ợc cho mọi hệ thống cơ khí thuỷ công với độ chính xác điều khiển cao, tuy nhiên nó chỉ có thể thực hiện đ−ợc trong các bộ vi xử lý có cấu hình mạnh.