推進小水電信息化建設(shè)，加快地區(qū)水電聯(lián)合調(diào)度進程

陳　婕　吳燦雄

摘要：文章以泉州地調(diào)級水調(diào)系統(tǒng)為例介紹了水調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)過程，該系統(tǒng)對優(yōu)化水庫調(diào)度、減少棄水損失電量、提升中小水電站效益作用明顯。

關(guān)鍵詞：水調(diào)系統(tǒng)信息化建設(shè)；優(yōu)化調(diào)度；效益提升

中圖分類號：S157.1文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）02-0022-02

近年來，隨著國家大力發(fā)展水電政策的落實，隨著地區(qū)小水電規(guī)模的不斷擴大，水電對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、地區(qū)電力電量平衡的影響也越來越大，逐步成為電網(wǎng)運行中不容忽視的一個方面。泉州電業(yè)局在多年的小水電調(diào)度工作實踐中，充分認識到信息化的重要性，率先試點開發(fā)研究“水庫群自動化優(yōu)化聯(lián)調(diào)決策支持系統(tǒng)研究”，該系統(tǒng)于2005 年投入運行，于2007年6月27日順利通過福建省電力有限公司科技成果評審，2008年3月獲得省電力科技進步三等獎。2008年8月獲得泉州市科技進步三等獎。

一、地區(qū)小水電概況

泉州地處福建東南沿海，有著豐富的水力資源，現(xiàn)有水力發(fā)電企業(yè)704家，泉州電業(yè)局承擔(dān)11個水電廠的發(fā)電調(diào)度工作，這些電廠分布在閩江、晉江、長坑、九龍江北溪、涌溪、梓溪、洪崎溪等流域上。長期以來電網(wǎng)基建工程受阻嚴重，基建速度緩慢，一些220kV變電站主變?nèi)葺d比嚴重不足，因此如何對地區(qū)小水電出力的合理安排對

電網(wǎng)安全運行顯得尤為重要。

二、水調(diào)系統(tǒng)研發(fā)意義及建設(shè)過程

利用水能來發(fā)電是水電廠的主要任務(wù)，由于入庫來水的隨機性和電網(wǎng)用電需求的復(fù)雜性，導(dǎo)致了如何安排水庫蓄、放水來發(fā)電是地調(diào)發(fā)電調(diào)度的主要任務(wù)。為了進一步科學(xué)安排汛前發(fā)電、騰庫工作，有效提高水資源利用率，更好地進行梯級水庫以及跨流域之間水庫的補償調(diào)度，2005年6月由南京南瑞水情公司、省電力公司、泉州電業(yè)局等單位立項建設(shè)全國首個地區(qū)級水庫聯(lián)調(diào)自動化系統(tǒng)，在借鑒大型水調(diào)系統(tǒng)成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，整合地調(diào)系統(tǒng)的實際需求和小型電站群的運行和管理特性，實時掌握各水庫運行情況，探索出小水庫群優(yōu)化調(diào)度的合理模式，為地區(qū)水庫調(diào)度工作提供實際的支持和幫助。

經(jīng)過近10個月的研發(fā)，建設(shè)的水調(diào)系統(tǒng)已有8家電廠接入中心站，實時傳送流域內(nèi)降雨和水位變化信息，預(yù)測水庫來水情況，可幫助調(diào)度人員及時修正發(fā)電計劃，盡可能減少水庫棄水，充分發(fā)揮小水電成本低的優(yōu)勢，讓小水電多發(fā)電、發(fā)好電。

三、水調(diào)系統(tǒng)技術(shù)路線

系統(tǒng)采用了中心站（地調(diào)）－骨干分中心站（山美、龍門灘、涌口、涌溪、小杞、蘭田、龍四）＋第3方系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)（洪崎坂）的技術(shù)路線。采用WDS9002應(yīng)用軟件平臺作為中心站應(yīng)用軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、通信傳輸、人機界面、系統(tǒng)維護、報警等十多個子系統(tǒng)組成，按數(shù)據(jù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理層、人機界面層三層應(yīng)用模型設(shè)計，所有的數(shù)據(jù)存取都通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)完成，在確保數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全的同時，又能合理優(yōu)化數(shù)據(jù)存取，提高數(shù)據(jù)庫訪問效率。

計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒有采用投資大的光纖、微波專線等結(jié)構(gòu)形式，而是采用中高壓電力載波通信以及移動GPRS虛擬無線專用網(wǎng)絡(luò)。

四、應(yīng)用水調(diào)系統(tǒng)，社會效益及經(jīng)濟效益分析

（一）建設(shè)水調(diào)自動化系統(tǒng)，提高信息化程度，推進地區(qū)水電聯(lián)合調(diào)度進程

為更好地使用系統(tǒng)，地調(diào)出臺《水調(diào)自動化系統(tǒng)管理規(guī)定》，實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分級管理、分工負責(zé)的原則。系統(tǒng)運行以來，通信正常，數(shù)據(jù)傳輸正確性達98%以上。

（二）堅持電網(wǎng)建設(shè)與技術(shù)改造并舉，積極實施小水電上省網(wǎng)工程

堅持電網(wǎng)建設(shè)與技術(shù)改造并舉，積極實施小水電上省網(wǎng)工程。僅2006年泉州局共投資達9.06億元，相繼投運了110千伏榜德變、樂陶變、仙杞變、龍德線、山泉線、仙杞線等23處工程，提高輸電能力150MW左右，較好地解決了小水電電力輸出難的瓶頸問題，減少小水電在豐水期棄水，同時通過積極優(yōu)化電網(wǎng)運行方式，解決小水電送出“卡脖子”問題。2006年小水電發(fā)電量達26.52億千瓦時，比2005的21.52億千瓦時多供電量5億千瓦時，若按小水電平均上網(wǎng)電價比火電低0.10元/千瓦時計算，大約可降低泉州局購火電成本5000萬元人民幣以上，實現(xiàn)了小水電發(fā)電企業(yè)與供電企業(yè)、政府的三贏。

（三）積極開展水火電優(yōu)化調(diào)度，盡量減少地方小水電棄水損失

地調(diào)精心開展中小水電跨流域補償調(diào)度及水火電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，同時在地方小水電出現(xiàn)棄水時，地調(diào)合理調(diào)整水庫發(fā)電原則，保持火電機組以最小開機方式及最小技術(shù)出力運行，努力提高地方小水電利用效率。

（四）加強小水電調(diào)度管理培訓(xùn)工作

不定期邀請水電廠水調(diào)管理人員來泉州電業(yè)局講解水文知識，到省調(diào)通中心水調(diào)處跟班學(xué)習(xí)。不定期召集電站人員集中學(xué)習(xí)電網(wǎng)理論知識及電網(wǎng)運行知識，積極推進電站人員持證上崗培訓(xùn)和取證工作。

（五）經(jīng)濟效益分析

通過多年對水電廠資料的積累，找出泉州地區(qū)主要水庫最具代表性的2002年（枯水年）與2006年（豐水年）進行對比，在相同裝機的情況下，可以看出利用好水調(diào)系統(tǒng)，不僅能保證電網(wǎng)安全，又能減少棄水，還增加發(fā)電效益。

表1

從上表可以看出：在相同裝機情況下，同比2002年來水共199520.8萬立方米；2006年來水共320193.8萬立方米；2006年在來水量高于2002年的情況下，棄水量卻少于2002年1.45146億立方米；通過各廠的耗水率，可計算出增發(fā)電量20137.74萬kWh，為水電廠帶來了可觀的經(jīng)濟效益。

表2 2007年最高最低水位

從上表可知：利用水調(diào)系統(tǒng)所提供的實時信息，對機組的負荷進行科學(xué)的安排。

（六）做好汛前預(yù)騰庫增發(fā)電工作

在預(yù)留一定水庫蓄水量保證電網(wǎng)調(diào)峰需要的情況下，汛前加大水庫發(fā)電出力，進行汛前騰庫。

（七）徑流式的水電廠在110kV線路載流量滿足的情況下一般給予滿發(fā)，減少棄水，提高水能利用率

經(jīng)過表二的粗略統(tǒng)計，可以明顯地看出今年通過汛前的騰庫，能充分利用好各大水庫有限的水資源，減少了水能損失，在汛期時均未出現(xiàn)棄水現(xiàn)象，并且還利用騰庫后的有效庫容增發(fā)了電量4754.34萬千瓦時，提高了各電廠的經(jīng)濟利益，效果顯著。

五、結(jié)語

泉州地區(qū)水庫群自動化系統(tǒng)是全國第一家研發(fā)成功的地調(diào)水調(diào)自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)所采用的電力載波PLC、GPRS、光纖通信混合組網(wǎng)方式在地調(diào)水調(diào)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用屬國內(nèi)首創(chuàng)。系統(tǒng)自投運以來運行穩(wěn)定，能優(yōu)化水庫調(diào)度，減少棄水損失電量，使得棄水期裝機滿發(fā)率達到100%，總體技術(shù)及應(yīng)用達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有較好的推廣價值。

參考文獻

[1]張世欽．福建電網(wǎng)水電廠棄水條件下公平調(diào)度問題探討[J].2005．

[2]高仕春．三峽梯級與清江梯級水電站群聯(lián)合調(diào)度補償效益分析[J].2005．

作者簡介：陳婕（1971- ），女，泉州電業(yè)局調(diào)度所工程師，從事水庫調(diào)度工作；吳燦雄（1972- ），男，泉州電業(yè)局調(diào)度所副主任，工程師。