貴州烏江梯級(jí)水電站群調(diào)控一體化探索與實(shí)踐

胡應(yīng)權(quán)(貴州烏江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 水電站遠(yuǎn)程集控中心,貴州 貴陽(yáng) 550002)

貴州烏江梯級(jí)水電站群調(diào)控一體化探索與實(shí)踐

胡應(yīng)權(quán)(貴州烏江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 水電站遠(yuǎn)程集控中心,貴州 貴陽(yáng) 550002)

對(duì)烏江梯級(jí)水電站群調(diào)度管理變革歷程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，提出了同步實(shí)施集控中心調(diào)控一體化與梯級(jí)電站“無(wú)人值班(少人值守)、遠(yuǎn)程控制”調(diào)管模式變革規(guī)劃，并就烏江集控實(shí)施調(diào)控一體化過(guò)程及存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

梯級(jí)水電站調(diào)度;優(yōu)化調(diào)度方法;調(diào)控一體化管理;烏江

1 概 述

貴州烏江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱“烏江公司”)負(fù)責(zé)烏江干流貴州境內(nèi)河段梯級(jí)水電站群的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。目前，已建成了洪家渡、東風(fēng)、索風(fēng)營(yíng)、烏江渡、構(gòu)皮灘、思林、沙沱和支流上的大花水、格里橋水電站，總計(jì)電站9座、機(jī)組32臺(tái)，形成了總裝機(jī)容量866.5萬(wàn)kW的梯級(jí)水電站群。該電站群已納入烏江公司水電站遠(yuǎn)程集控中心(以下簡(jiǎn)稱“烏江集控”)調(diào)度管理，烏江集控下設(shè)生產(chǎn)部門(mén)主要有運(yùn)行部、調(diào)度部、通信自動(dòng)化部、信息部，負(fù)責(zé)調(diào)管電站的電力調(diào)度、水庫(kù)調(diào)度、通信自動(dòng)化及信息專業(yè)管理。

2 調(diào)控一體化理念的提出

水電站群調(diào)控一體化，顧名思義是指集控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)管電站既調(diào)度、又控制的管控模式。烏江公司遠(yuǎn)程集控中心調(diào)控一體化管理，兼顧電站電力調(diào)度和集中監(jiān)控兩方面職能，分別設(shè)運(yùn)行部全面負(fù)責(zé)梯級(jí)電站的遠(yuǎn)程控制，設(shè)調(diào)度部全面負(fù)責(zé)梯級(jí)電站電力調(diào)度、洪水調(diào)度及檢修調(diào)度管理，實(shí)施對(duì)內(nèi)調(diào)控分開(kāi)，對(duì)外調(diào)控一體管理模式，是順應(yīng)烏江梯級(jí)電站實(shí)施遠(yuǎn)程集控，少人維護(hù)變革的需要。

2.1 調(diào)控一體化管理的必要性

國(guó)外比較先進(jìn)的水電站群管理，大多數(shù)是無(wú)人值班的運(yùn)行管理模式，電站所有監(jiān)視職責(zé)和控制操作轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程集控中心執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)所謂關(guān)門(mén)管理，這種管控模式代表著世界先進(jìn)發(fā)展方向。對(duì)于集控中心而言，調(diào)控一體化管控模式具有組織結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作流程簡(jiǎn)化，調(diào)度、監(jiān)控人員協(xié)調(diào)方便等優(yōu)點(diǎn)，也是集控中心管控變革趨勢(shì)。

由于水電站大多處于比較偏僻地區(qū)，運(yùn)行值班環(huán)境差，交通運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)壓力大，但隨著自動(dòng)化控制水平及可靠性的提高及快速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普遍應(yīng)用，電站通過(guò)實(shí)現(xiàn)遙試、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、遙控(五遙)功能后，可將運(yùn)行監(jiān)視及常規(guī)開(kāi)停機(jī)、負(fù)荷調(diào)整及AGC、AVC投退常規(guī)操作職責(zé)交由遠(yuǎn)程控制站進(jìn)行，減少運(yùn)行人員，使運(yùn)行人員可以從設(shè)備監(jiān)控中解脫出來(lái)，通過(guò)專業(yè)整合，實(shí)行運(yùn)維合崗，以騰出更多的人力及時(shí)間檢查、維護(hù)設(shè)備，更加有利于夯實(shí)設(shè)備安全基礎(chǔ)，使電站生產(chǎn)運(yùn)行更加科學(xué)、高效，安全更有保障,順應(yīng)電站無(wú)人值班(少人值守)、遠(yuǎn)程集控變革的需要。

2.2 調(diào)控一體化管理目的

目前烏江梯級(jí)電站已全部建成投產(chǎn)，發(fā)電投產(chǎn)及工程建設(shè)協(xié)調(diào)任務(wù)減少，烏江公司水電管理重心由建設(shè)向生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)變， 2012年梯級(jí)流域上下游修試中心成立， 各電站即將實(shí)施運(yùn)維一體化管理，逐步實(shí)施電站“無(wú)人值班(少人值守)、遠(yuǎn)程控制”的工作模式。 隨著烏江梯級(jí)集中管控工作的推進(jìn)及各方面條件的變化，全面開(kāi)展遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化再次成為烏江集控的工作重點(diǎn)。

調(diào)控一體化后，調(diào)度、控制同臺(tái)值班或合崗值班，對(duì)于調(diào)管設(shè)備，正常情況下集控中心不需再轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度指令到電站，縮短了調(diào)度令來(lái)回傳遞時(shí)間，減少中間管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化工作流程，確保設(shè)備操作的及時(shí)性，使調(diào)度運(yùn)行工作效率進(jìn)一步提高；同時(shí),水電站集中監(jiān)控可以有效地優(yōu)化調(diào)管電站人力資源配置，可實(shí)行大倒班，減少電站人員現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間，提高員工幸福指數(shù)。

調(diào)控一體化將完成調(diào)管電站無(wú)人值班(少人值守)改造，以此為抓手，將大幅提高電站自動(dòng)化應(yīng)用水平，全面提升調(diào)度系統(tǒng)人員素質(zhì)、管理能力及技術(shù)水平，促進(jìn)調(diào)度管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高工作效率和事故及應(yīng)急處置能力。

在電站安全生產(chǎn)管理方面,電站將實(shí)現(xiàn)運(yùn)維合一的現(xiàn)場(chǎng)大倒班工作方式，使其依靠人員、設(shè)備、管理等方面得以完善，有利于更好地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的巡視維護(hù)、運(yùn)行分析及突發(fā)事件應(yīng)急處置等，不斷提升電站安全生產(chǎn)管理水平。

3 集控中心調(diào)控一體化設(shè)備技術(shù)準(zhǔn)備條件[1]

烏江集控現(xiàn)有技術(shù)支持系統(tǒng)包括UPS電源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、調(diào)度業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、集控調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、集控綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、集控衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、集控調(diào)度通信系統(tǒng)，工業(yè)電視系統(tǒng)以及GPS時(shí)鐘系統(tǒng)。

集控現(xiàn)有技術(shù)支持系統(tǒng)的構(gòu)成和現(xiàn)狀基本能滿足試點(diǎn)階段水電站遠(yuǎn)程監(jiān)控需求，但設(shè)備技術(shù)措施還不完全具備條件，目前尚不具備水電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、水電站消防報(bào)警信息遠(yuǎn)程監(jiān)視功能，以及不能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢水電站繼電保護(hù)及故障錄波信息，需要建立集控繼電保護(hù)及故障錄波信息管理系統(tǒng)，需要建設(shè)水電站遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警信息系統(tǒng)。

4 調(diào)控一體化管理職責(zé)與權(quán)限劃分

(1) 集控中心設(shè)備管轄范圍：集控側(cè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度通信、應(yīng)急衛(wèi)星通信主站系統(tǒng)、UPS電源和通訊電源系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)和電能量系統(tǒng)等。

(2) 無(wú)人值班水電站設(shè)備管轄范圍：負(fù)責(zé)電站所屬全部機(jī)電主、輔設(shè)備；二次系統(tǒng)設(shè)備；應(yīng)急衛(wèi)星通信子站系統(tǒng)；輔助監(jiān)控設(shè)備(如工業(yè)電視系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)及振擺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等)、水工建筑物及泄洪設(shè)備設(shè)施等。

(3) 集控中心的遠(yuǎn)控操作范圍：開(kāi)停機(jī)、負(fù)荷調(diào)整、主變中性點(diǎn)地刀、AGC、AVC遠(yuǎn)程投退操作及電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程應(yīng)急隔離處置。

(4) 無(wú)人值班水電站操作范圍：集控中心遠(yuǎn)控范圍外的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作、異常與事故應(yīng)急處理。

(5) 集控中心遠(yuǎn)程監(jiān)視及巡視范圍：無(wú)人值班水電站上送集控中心的報(bào)警信息監(jiān)視；電站側(cè)遠(yuǎn)控設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)視和巡視。無(wú)人值班水電站巡視為全廠設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)巡視及設(shè)備異常、事故時(shí)的ON-CALL遠(yuǎn)方監(jiān)視。

5 調(diào)控一體化人員配置

2014年，烏江梯級(jí)實(shí)現(xiàn)了(除沙沱電站外)8座電站的遠(yuǎn)程控制，部分遠(yuǎn)控電站實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班管理。烏江集控值借鑒國(guó)內(nèi)流域集控中心調(diào)度人員配置，將原方式部與調(diào)度部合并為調(diào)度部，全面負(fù)責(zé)電力調(diào)度、洪水調(diào)度及檢修調(diào)度工作，并增設(shè)運(yùn)行部全面負(fù)責(zé)遠(yuǎn)控電站的遠(yuǎn)程控制，具體人員配置如下。

運(yùn)行部：遠(yuǎn)程控制按每人負(fù)責(zé)3個(gè)電站配置，值班每值3人，4值3倒；設(shè)部門(mén)主任1人，技術(shù)主管1人，部門(mén)共14人。

調(diào)度部；值班每值2人、4值3倒，設(shè)部門(mén)主任1人，副主任1人，技術(shù)管理3人，部門(mén)共13人。

6 調(diào)控一體化實(shí)踐

烏江集控從2012年提出調(diào)控一體化構(gòu)建后，對(duì)國(guó)內(nèi)多家兄弟單位流域集控中心調(diào)控一體化實(shí)踐進(jìn)行了調(diào)研，確定集控中心調(diào)控一體化與梯級(jí)電站的“無(wú)人值班(少人值守)、遠(yuǎn)程控制”同步實(shí)施。提出“統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、確保安全、穩(wěn)妥推進(jìn)”方針，確立“先試點(diǎn)、后推廣”原則，有計(jì)劃、有步驟地推進(jìn)，具體按以下3個(gè)階段穩(wěn)步推進(jìn)。

(1) 啟動(dòng)階段。主要是調(diào)控一體化技術(shù)準(zhǔn)備、管理流程及業(yè)務(wù)梳理，編制實(shí)施方案。

(2) 試點(diǎn)階段。洪家渡電站處于流域龍頭，水庫(kù)運(yùn)行方式主要是汛期蓄水，枯期給下游電站補(bǔ)水，在運(yùn)行調(diào)度、檢修安排、設(shè)備整治上有一定便利條件。近年來(lái)通過(guò)狠抓檢修維護(hù)及技改工作，主設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定期，主要輔助設(shè)備健康良好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，選定為首家試點(diǎn)單位。索風(fēng)營(yíng)電站建設(shè)期間即按實(shí)現(xiàn)烏江公司集控中心計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)視控制理念進(jìn)行設(shè)備選型和基礎(chǔ)建設(shè)。在洪家渡電站試點(diǎn)成功后，通過(guò)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善相關(guān)工作，暫擬定索風(fēng)營(yíng)電站作為第二家實(shí)施單位。

(3) 全面推廣階段。2014年汛前，在洪家渡、索風(fēng)營(yíng)電站試點(diǎn)取得成功后，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，形成“無(wú)人值班(少人值守)、遠(yuǎn)程集控”一系列的管理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)估體系，按照“條件成熟一個(gè)，實(shí)施一個(gè)”的方針，于2014年12月成功實(shí)現(xiàn)了除沙沱電站外8座電站的遠(yuǎn)程集控及調(diào)度一體化管理模式，計(jì)劃2015年汛前，沙沱電站納入遠(yuǎn)程控制管理。

7 調(diào)控一體化后存在的問(wèn)題及對(duì)策

(1) 實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度工作有弱化可能。烏江集控對(duì)烏江梯級(jí)9座電站全面開(kāi)展調(diào)控一體化管控模式后，受監(jiān)視、控制工作量大及人員配置少限制，運(yùn)行值班中梯級(jí)電站站內(nèi)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作有被弱化可能，其解決措施有兩個(gè)途徑：一方面需增加調(diào)度值班人員；另一方面需對(duì)運(yùn)行值班人員進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行技能培訓(xùn)，以確保實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度正常開(kāi)展。

(2) 集控中心調(diào)度安全風(fēng)險(xiǎn)增大。水電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)視與控制后，由一人負(fù)責(zé)3個(gè)電站的監(jiān)視與控制工作，在操作任務(wù)多且操作時(shí)間比較集中時(shí)，因監(jiān)護(hù)不到位造成誤操作的安全風(fēng)險(xiǎn)增大。為此，需強(qiáng)化運(yùn)行值班人員標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化作業(yè)管理，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)和完善防誤操作技術(shù)和管理措施，才能將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

(3) 電站非停幾率增加，存在調(diào)度安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。電站實(shí)施無(wú)人值班(少人值守)后，出現(xiàn)設(shè)備異常需人工干預(yù)處理時(shí)，受遠(yuǎn)程集控值班員分析判斷能力及現(xiàn)場(chǎng)ON-CALL人員響應(yīng)時(shí)間影響，設(shè)備應(yīng)急恢復(fù)時(shí)間出現(xiàn)延遲時(shí)，調(diào)度安全性評(píng)價(jià)可能出現(xiàn)偏差，為此，需協(xié)調(diào)上級(jí)調(diào)度及相關(guān)安全管理職能部門(mén)調(diào)整對(duì)無(wú)人值班電站相應(yīng)的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

8 結(jié) 語(yǔ)

烏江集控自成立以來(lái)，面對(duì)復(fù)雜的電力市場(chǎng)和紛繁多變的公共關(guān)系，以人才發(fā)展為核心，構(gòu)建全能調(diào)度,提高優(yōu)化調(diào)度水平，以科技進(jìn)步為先導(dǎo)，全面提升集控中心科技應(yīng)用水平;以電力市場(chǎng)為導(dǎo)向推進(jìn)管理創(chuàng)新，烏江流域梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度工作扎實(shí)高效，成績(jī)卓越。調(diào)控一體化是流域梯級(jí)水電站集控中心管控變革的發(fā)展趨勢(shì)，烏江集控與時(shí)俱進(jìn)，在優(yōu)化調(diào)度取得成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上順勢(shì)發(fā)展，于2014年成功實(shí)現(xiàn)了烏江梯級(jí)8座電站的調(diào)控一體化創(chuàng)新管理，對(duì)推動(dòng)流域梯級(jí)水電站行業(yè)進(jìn)步有一定的參考借鑒作用。

(編輯:付湘寧)

2015-04-09

胡應(yīng)權(quán)，男，貴州烏江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司水電站遠(yuǎn)程集控中心,高級(jí)工程師.

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