實現(xiàn)流域電站安全、高效梯級調(diào)度的管理體系探討

陳谷武

【摘要】流域電站梯級調(diào)度管理的核心是建立上、下游電站在水情方面的信息共享和聯(lián)動機(jī)制，充分利用梯級電站間流量傳播的時間差和水庫的調(diào)節(jié)能力，采取提前拖庫、騰庫等方式，達(dá)到各電站庫容的重復(fù)利用，以削減洪峰，增加梯級電站的發(fā)電量，實現(xiàn)水資源的安全、有效、合理利用，安全防洪渡汛的目的。

【關(guān)鍵詞】梯級電站；調(diào)度；資源；效益

1、流域電站安全、高效梯級調(diào)度的管理體系建設(shè)背景

1.1 提高水力資源利用效率的需要

水能資源具有流域特性， 流域內(nèi)所屬電站若均具備有日調(diào)節(jié)能力，水力資源不可能在時域空間進(jìn)行大幅度的調(diào)節(jié)，對流域梯級電站實行聯(lián)合調(diào)度，統(tǒng)一管理，有利于實現(xiàn)水能資源的高效利用，充分發(fā)揮梯級樞紐的綜合利用效益，顯著增加梯級電站經(jīng)濟(jì)效益，提高電能質(zhì)量。

1.2 國家節(jié)能發(fā)電調(diào)度政策支持

流域梯級水電站聯(lián)合調(diào)度管理模式的推行，順應(yīng)了國家節(jié)能發(fā)電調(diào)度政策的要求。節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法（試行）明確規(guī)定：對流域梯級水電站，應(yīng)積極開展水庫優(yōu)化調(diào)度和水庫群的優(yōu)化調(diào)度，合理運用水庫蓄水，水電資源的優(yōu)化利用不僅僅關(guān)系到水電企業(yè)自身的利益，同時也具有重要的社會意義。

1.3 裝機(jī)規(guī)模不大， 實施聯(lián)合調(diào)度相對容易

一般情況下，中小流域梯級水電站裝機(jī)規(guī)模不大，整個梯級聯(lián)合出力占電網(wǎng)總出力相對較小，調(diào)度靈活，系統(tǒng)潮流分布和系統(tǒng)穩(wěn)定影響很小， 便于實施梯級集中控制與管理。

1.4 自動化系統(tǒng)為聯(lián)合調(diào)度提供了可靠的技術(shù)保障

要實現(xiàn)流域梯級電站的水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度管理，先進(jìn)的自動化設(shè)備是基礎(chǔ)，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)四大系統(tǒng)是實現(xiàn)流域統(tǒng)調(diào)度的關(guān)鍵，為流域梯級水電站聯(lián)合調(diào)度運行提供了可靠的技術(shù)保障。

2、流域電站安全、高效梯級調(diào)度管理體系的創(chuàng)新內(nèi)涵和主要做法

流域電站安全、高效梯級調(diào)度管理體系改變了企業(yè)內(nèi)部傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理體系。它要求流域梯級水電站群設(shè)置唯一的流域調(diào)度機(jī)構(gòu)，對外統(tǒng)一接受有關(guān)部門的調(diào)度指令，對內(nèi)負(fù)責(zé)梯級的防洪、發(fā)電、排沙等綜合運用的統(tǒng)一調(diào)度等。

2.1 建立梯級電站防洪聯(lián)動體系

防洪工作是電站管理的重中之重，電站在利用水力資源為社會提供清潔能源，實現(xiàn)“興利”的同時，更重要的是合理調(diào)節(jié)庫容，削峰、錯峰，減輕水庫上下游城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村的洪澇損失，實施“除弊”。因此，建立了所轄梯級電站防洪聯(lián)動體系，確保了所轄電站及流域沿岸人民生命財產(chǎn)安全。

2.1.1 建立梯級電站聯(lián)合沖砂機(jī)制，確保沖砂效果。

在電站入庫流量達(dá)到開啟所有閘門進(jìn)行沖砂時，為保證上、下游相鄰電站的沖砂效果，應(yīng)建立了流域梯級電站聯(lián)合沖砂機(jī)制，達(dá)到減少河床的泥沙淤積，保持原庫容容積的目的，為汛期過后機(jī)組“三高”運行提供庫容保障。

2.2 創(chuàng)新管理，對梯級電站實行最優(yōu)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，流域梯級電站的統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度可以使電站的發(fā)電量增加10%左右。為實現(xiàn)所轄梯級電站的統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度，在設(shè)備軟、硬件的建設(shè)上必須做大量的工作。

2.2.1 完善和更新調(diào)度自動化系統(tǒng)，為梯級電站的統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度提供堅強的技術(shù)支撐。

為適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展需要，調(diào)度自動化系統(tǒng)從單純的發(fā)電廠、變電站的SCADA功能的簡單應(yīng)用，逐步建成具有SCADA基礎(chǔ)數(shù)據(jù)深化應(yīng)用功能的ON3000調(diào)控一體化系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)拓樸、狀態(tài)估計、潮流計算及負(fù)荷預(yù)測等PAS高級應(yīng)用功能的拓展應(yīng)用，實現(xiàn)在線潮流、安全監(jiān)視、負(fù)荷變化分析功能，為合理安排梯級電站發(fā)電運行方式提供科學(xué)依據(jù)，保證各梯級電站發(fā)電出力始終處于最優(yōu)狀態(tài)，實現(xiàn)了梯級電站的經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化調(diào)度。

不斷提升調(diào)度通信系統(tǒng)智能化水平，搭建以電站、樞紐變電站為主接點的SDH環(huán)網(wǎng)通信平臺，建成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全方位的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)發(fā)電運行設(shè)備的遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控，提高了發(fā)電設(shè)備運行管理水平，保證了梯級電站的優(yōu)質(zhì)運行和安全調(diào)度。

2.2.2 創(chuàng)新和優(yōu)化梯級電站節(jié)能調(diào)度工作方法，實現(xiàn)梯級電站發(fā)電量的最大化。

當(dāng)預(yù)報入庫流量大于機(jī)組引入流量時，根據(jù)梯級電站庫容曲線、單機(jī)設(shè)計流量測算出各電站每1萬kW·h發(fā)電量所需的耗水量、水庫消落深度，同時測算出上游電站的下泄流量傳遞到本站的時間，計算出梯級電站在調(diào)節(jié)庫容范圍內(nèi)的可發(fā)電時間。同時與上游各梯級電站聯(lián)系，提前騰出調(diào)節(jié)庫容，降低梯級電站的水庫水位，重復(fù)利用調(diào)節(jié)庫容，實現(xiàn)多發(fā)電的目的。

2.2.3 實施電站模擬經(jīng)營考核，實現(xiàn)電量經(jīng)濟(jì)效益最大化。

流域內(nèi)各梯級電站積極開展模擬市場經(jīng)營考核，在考核電量、電費模擬收入的同時，鼓勵電站積極參與調(diào)峰，提高高峰電量比例，實現(xiàn)電站經(jīng)營效益的最大化。

2.3 建立水情預(yù)測預(yù)報信息系統(tǒng)

流域內(nèi)的電站應(yīng)高度重視水情預(yù)測、預(yù)報工作，從水情室、方式科到水情預(yù)報專責(zé)，名稱的變化帶來的是專業(yè)分工的細(xì)化、水情工作的不斷強化、水情預(yù)測預(yù)報的信息化。

2.3.1 在多年人工預(yù)測預(yù)報水情的基礎(chǔ)上，通過對多年水情資料的整理和數(shù)據(jù)分析，形成了比較完善的梯級電站豐枯平水期、峰谷平時段發(fā)電運行方案。

2.3.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)、電話、手機(jī)短信等現(xiàn)代信息工具，與流域內(nèi)的上游電站建設(shè)立水情、雨情共享聯(lián)動機(jī)制，及時掌握上游電站的水情、下泄流量變化情況，根據(jù)適時水情及時調(diào)整電站運行方式，達(dá)到了水資源的充分利用。

2.3.3 建立日發(fā)電計劃制度，對梯級電站實行計劃調(diào)度。

在每天10時前，由水情預(yù)測專責(zé)根據(jù)梯級電站上一天的發(fā)電情況、水庫水位情況、上游梯級電站發(fā)電和下泄流量情況，計算出當(dāng)日本電站的入庫流量，并制定出明日24小時96個點（15分鐘一個點）的該電站（含并網(wǎng)小水電）發(fā)電計劃，提供給負(fù)荷預(yù)測專責(zé)，并下發(fā)執(zhí)行。

2.3.4 建立日水情分析制度，優(yōu)化水資源利用。

堅持每天召開水情預(yù)報會議，水情預(yù)測專責(zé)對前一日發(fā)電計劃進(jìn)行水情分析，分析影響發(fā)電的可變因素，并提出解決措施，及時修正當(dāng)日發(fā)電計劃，調(diào)整運行方式，保證機(jī)組在“三高”下運行。

結(jié)束語

流域電站的梯級調(diào)度管理需要各個電站積極響應(yīng)，相互支持、配合的前提下，才能發(fā)揮出應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]2012年8月國家發(fā)改會《節(jié)能發(fā)電調(diào)度管理辦法（試行）》