水電廠無人值班運行模式的探索與實踐

楊祖行

【摘 要】隨著電力生產(chǎn)科學技術(shù)的不斷進步，以及水電廠設備的安全可靠性、自動化程度和信息化水平的不斷提高，各水電廠均在逐步淘汰原先落后的運行值班方式，向無人值班運行模式轉(zhuǎn)變。筆者以國家能源大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠為例，探討了無人值班”運行模式的一些經(jīng)驗，對其他正在轉(zhuǎn)型中的水電廠具有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】水電廠;運行模式;遠程集控;無人值班

1發(fā)展與現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟水平和科學技術(shù)水平的不斷進步，水電廠設備和技術(shù)都取得了巨大的改變和創(chuàng)新，特別是電力設備的安全可靠性、自動化程度和信息化水平的提高，大大降低了一線生產(chǎn)人員的勞動強度，將水電廠帶入了自動化、智能化、信息化的時代。正是在這樣的時代背景下，無人值班（少人值守）”的水電廠運行模式應運而生。

20世紀60年代，國外的一些發(fā)達國家開始探索并推廣水電站“無人值班”模式。我國在上世紀90年代中期引入“無人值班”概念，開始探索水電站“無人值班”模式。2002年9月28日，國家電力公司印發(fā)《關(guān)于水電廠無人值班的若干規(guī)定的通知》（國電發(fā)〔2002〕685號文），在國內(nèi)水電領(lǐng)域掀起了探索“集中控制、無人值班”管理模式的高潮。

2無人值班的必要性

事實證明，無人值班（少人值守）”運行管理模式的運用，能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的科學技術(shù)優(yōu)勢，降低企業(yè)員工的勞動強度，改善企業(yè)員工的工作、學習和生活環(huán)境，提高員工的幸福感，促進員工個人綜合素質(zhì)和生產(chǎn)技能的提升。同時，對多個流域、多個水電廠的集中管理，保證了水調(diào)、電調(diào)的和諧統(tǒng)一。實現(xiàn)遠程集中控制，能夠減少調(diào)度命令的傳遞時間，減少異常事件的處置時間，提高時間的利用效率，有利于電站安全運行。實現(xiàn)多流域梯級電站的水庫調(diào)度，最大減少棄水流量，提高發(fā)電效率，降低耗水率，增加企業(yè)收入，提高企業(yè)效益。

3無人值班（少人值守）”的探索與實踐

3.1瀑電總廠簡介

國家能源大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠（以下簡稱“瀑電總廠”）是國家能源集團目前裝機最大的水電廠，位于四川省雅安市漢源縣和涼山州甘洛縣境內(nèi)，主要負責管理運營大渡河中游瀑布溝、深溪溝兩座大型水電站，總裝機容量4260兆瓦，主要送電區(qū)為成都、川西北和川南地區(qū)。其中，瀑布溝水電站是國家“十五”重點工程和西部大開發(fā)標志性工程，是大渡河中游的控制性水庫，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙等綜合效益的特大型水利水電樞紐工程。該電站裝設6臺混流式機組，單機容量600兆瓦，多年平均發(fā)電量147.9億千瓦時。水庫總庫容53.9億立方米，具有不完全年調(diào)節(jié)能力?？倧S推行“一廠兩站”、“機電合一”、“運維合一”、“無人值班（少人值守），遠方集控”新型生產(chǎn)管理模式，圍繞公司建設“幸福大渡河，智慧大渡河”總體思路，堅決貫徹創(chuàng)新引領(lǐng)，扎實開展“智慧電廠”建設。瀑布溝電站目前具有智能巡檢系統(tǒng)（機器人巡回系統(tǒng)），ONCALL報警系統(tǒng)，SM2000數(shù)據(jù)趨勢分析系統(tǒng)并接入成都集控指揮中心;站內(nèi)機組開、停，泄洪設施均由成都集控中心遠程操作。現(xiàn)場配備高清工業(yè)電視，實時監(jiān)視現(xiàn)場設備。瀑布溝目前實行大倒班方式，及10日現(xiàn)場值守，10日成都集控跟班。

3.2水電廠無人值班的基本條件

1）具備遠程控制中心。遠程控制中心具有以“五遙”為基礎的功能完善的計算機監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)以及工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)等，以滿足對電廠實施遠程監(jiān)視和運行控制的需求。

2）電廠設置應急待命點，配備應急值守人員。應急值守人員實行24h輪班值守，人員需具備集控、電網(wǎng)調(diào)度受令資格，在接到應急處置信息時，能在規(guī)定時間內(nèi)到達指定地點。應急值守負責人要求有較為豐富的運行值班經(jīng)驗。

3）電廠主要機電設備狀態(tài)良好。水輪機、發(fā)電機、變壓器及高壓開關(guān)等主要設備各項技術(shù)指標、參數(shù)符合相關(guān)標準、規(guī)范要求;部分指標參數(shù)不滿足的應采取有效的控制措施;設備健康狀況可控，無影響電廠長期安全穩(wěn)定運行的重大隱患。

4）電廠具有功能完善計算機監(jiān)控系統(tǒng)，具有遠程監(jiān)視和控制機構(gòu)，具有完備調(diào)度通信功能;必須能夠滿足機組遠程開停機和其他工況轉(zhuǎn)換，有功、無功負荷調(diào)整等操作，電站的重要運行參數(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須能夠通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)視和查詢。

5）廠用電系統(tǒng)應完善可靠。廠用電電源除取自機端或送出系統(tǒng)外，還應有可靠的備用電源或應急電源（含柴油發(fā)電機）。廠用電各段之間必須合理裝設可靠的備自投裝置，避免重要廠用設備供電中斷而引發(fā)事故。

6）設備及電站保護措施應完善，繼電保護及自動裝置應配置齊全，動作可靠。

7）電廠應有移動報警系統(tǒng)，應急待命人員及其他相關(guān)人員能及時可靠自動接收電站異?；蚬收蠄缶畔ⅰ?/p>

8）具有完善的預防嚴重火災、預防水淹廠房、預防漫壩潰壩的技術(shù)措施。

3.3水電廠無人值班的運行管理

（1）集控中心、受控電廠按照“遠程集控、分級負責”的原則，管理無人值班（少人值守）”電廠發(fā)電運行工作，集控中心承擔遠程集中監(jiān)控，受控電廠負責現(xiàn)場運行。集控中心運行人員每天24h按值輪班，負責受控廠站接入設備的運行監(jiān)控;接受電網(wǎng)調(diào)度指令，與調(diào)度機構(gòu)進行業(yè)務聯(lián)系。

（2）執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)下達的受控廠站的發(fā)電計劃，對受控廠站進行遠程開停機、負荷調(diào)整、AGC/AVC投退，其他調(diào)度操作指令轉(zhuǎn)令至廠站現(xiàn)場操作;監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)廠站設備缺陷信息時，負責及時通知廠站核實確認。

（3）廠站設備發(fā)生事故時，集控中心根據(jù)相關(guān)信息做出判斷，通知受控廠站應急處置，應急值守人員需在規(guī)定時間內(nèi)到達指定地點，并按規(guī)定時間進行匯報;受控廠站值守人員不能及時處置時，集控中心可依據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)信息進行遠程應急操作，遠程隔離故障點;集控中心負責實時聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度、經(jīng)濟運行的實施。

（4）受控電廠運行人員不再全天24h輪班值守，而是采用“少人值守+（ONCALL）”模式，即應急值守人員負責上級調(diào)度機構(gòu)或集控中心調(diào)度指令和緊急情況下的應急處理，ONCALL運行人員負責巡視、設備操作和接收應急值守人員的召喚。受控廠站運行人員，需掌握設備的運行方式，熟悉設備運行狀況，在集控中心不能接受調(diào)度指令（指集控中心通信中斷等無法與調(diào)度、廠站聯(lián)系，或其他異常情況經(jīng)調(diào)度同意恢復廠站現(xiàn)場接令）時，恢復現(xiàn)場運行值班、恢復接受電網(wǎng)調(diào)度指令，與電網(wǎng)調(diào)度進行業(yè)務聯(lián)系。

（5）廠站設備發(fā)生事故時，負責受控廠站的設備現(xiàn)場處理，并上報集控中心;接到集控中心設備發(fā)生事故指令時，負責受控廠站的設備現(xiàn)場處理，完成后上報集控中心。受控廠站負責組織實施開展運行巡檢、設備定期輪換及試驗、兩票辦理、缺陷處理等其他運行管理工作，確保運行生產(chǎn)工作正常有序開展。

4結(jié)語

水電廠無人值班（少人值守）”運行管理模式，不但能提高水能資源的利用率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，還能降低一線生產(chǎn)人員的勞動強度，提升人員的幸福感，是水電廠值班方式改革和發(fā)展的新階段。本文主要介紹了瀑電總廠集控中心在探索和實踐水電廠無人值班（少人值守）”運行管理模式中的一些經(jīng)驗，隨著時間的推移，必將有越來越多的水電廠發(fā)展遠程集控技術(shù)和實行無人值班模式，希望本文能給同行一些啟發(fā)與借鑒。

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（作者單位：國能大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠）