摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,生產(chǎn)與生活中對(duì)電力的需求不斷擴(kuò)大。同時(shí),隨著電力改革的深入,電力控制系統(tǒng)逐漸趨向完善與智能化,區(qū)域性電站集控中心作為一種新型的電站管理機(jī)構(gòu)發(fā)展壯大起來(lái),在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中發(fā)揮著重要作用。文章主要針對(duì)區(qū)域電站集控中心在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的作用進(jìn)行分析,以期更好地實(shí)現(xiàn)電力的管理與系統(tǒng)的優(yōu)化,更好地保障各方面的電力需求。
關(guān)鍵詞:區(qū)域電站;集控中心;水電聯(lián)合優(yōu)化;調(diào)度作用分析
我國(guó)區(qū)域遼闊,豐富的水利資源為我國(guó)流域水能的開(kāi)發(fā)提供了可能,為更好地管理水利資源,更好地規(guī)范水利布局,興建了一批區(qū)域電站集控中心,作為一個(gè)或者幾個(gè)流域范圍內(nèi)的集控管理機(jī)構(gòu),其在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中發(fā)揮著重要的作用。無(wú)論是增發(fā)電量還是對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行應(yīng)急處理,無(wú)論是對(duì)防洪汛洪還是做好工作人員的工作調(diào)度,區(qū)域電站集控中心作為區(qū)域核心指導(dǎo)機(jī)構(gòu),其優(yōu)勢(shì)與功能有目共睹。因此,積極分析區(qū)域電站集控中心的作用,尤其是在水電聯(lián)合調(diào)度管理中的作用對(duì)社會(huì)和國(guó)家都有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。
重慶分公司集控中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)集控中心)作為大唐重慶分公司區(qū)域電站的集中控制管理中心,經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展,現(xiàn)納入集控中心統(tǒng)調(diào)電站已達(dá)到6座19臺(tái)機(jī)組并全部實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制,分別包括烏江流域的彭水、銀盤(pán)電站,郁江流域的馬巖洞電站,龍河流域的藤子溝、牛欄口和魚(yú)劍口電站,總裝機(jī)容量達(dá)到256.6萬(wàn),在重慶電網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。自集控中心建設(shè)投運(yùn)以來(lái),其在防汛、發(fā)電調(diào)度、事故處理、水庫(kù)調(diào)度和人員工作方式改進(jìn)上均取得卓越的成績(jī),下面就其進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。
1 集控中心采取有效措施,積極做好防洪度汛
防洪度汛是集控中心管理工作的一個(gè)重大方面,其防洪度汛工作主要通過(guò)如下幾個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)展,分別是加強(qiáng)水情預(yù)測(cè),提前確定水位控制策略;跨單位、跨流域優(yōu)化調(diào)度,因地制宜調(diào)整防洪調(diào)度策略;集控中心與所控電站通力協(xié)作,確保防洪指令正確實(shí)施。
在各電站進(jìn)入汛期以前,集控中心便會(huì)聯(lián)合所有電站開(kāi)展防汛演習(xí),這便解決了以前單個(gè)電站自我進(jìn)行演習(xí)時(shí)的局限性,可以使每個(gè)電站更多的從全局考慮,提高其全面性。進(jìn)入汛期以后,尤其是主汛期,集控中心便安排專(zhuān)業(yè)水調(diào)人員進(jìn)行24小時(shí)值班,當(dāng)水調(diào)人員預(yù)測(cè)天氣會(huì)出現(xiàn)較大降雨時(shí),便會(huì)研究各電站水位控制策略,分別制定出三天和十天滾動(dòng)發(fā)電計(jì)劃,然后采取分級(jí)管理措施,由直管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行校核,最后報(bào)重慶市調(diào)計(jì)劃處進(jìn)行審批,由此便可以確保水庫(kù)能夠提前騰空庫(kù)容消納來(lái)水,確保防洪度汛安全。
其次,針對(duì)彭水、銀盤(pán)電站上下游的沿河、彭水和武隆三座縣城,其防洪標(biāo)準(zhǔn)均是5年一遇的洪水,集控中心在面對(duì)水庫(kù)必須會(huì)發(fā)生泄洪,為了不增加縣城防洪負(fù)擔(dān),采取主要策略便是提前泄洪,泄洪流量較小,采取此辦法可以使流域發(fā)生最大洪峰時(shí)還能均勻控泄,以此達(dá)到錯(cuò)峰的目的。成立集控中心的另一優(yōu)勢(shì)便是方便協(xié)調(diào),可以同時(shí)協(xié)調(diào)多廠站、多流域和多級(jí)防汛機(jī)構(gòu),從而減少?zèng)_突,增加相互之間信息共享力度,確保溝通的及時(shí)性,藉此集控中心成功處理了2014年7月中旬烏江流域所面臨的近年最大一次洪水,保證了彭水、武隆縣城始終處于安全泄量以下,確保了沿岸人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。
成立集控中心也可以增加其統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的能力,充分發(fā)揮大水庫(kù)和龍頭水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用,從而有效緩解下游電站防汛壓力。龍河流域的龍頭電站為藤子溝水電站,其具備多年調(diào)節(jié)能力,為了有效緩解下游防汛壓力,減少棄水,一般采取汛期來(lái)臨之前加大出力騰空庫(kù)容,盡管如此,但是許多電站往往只考慮自身利益,不會(huì)從流域或者整體的防汛形勢(shì)上去考慮,那么成立集控中心便可有效解決這一難題,避免電站只為自身利益出發(fā),破壞其全局性,此作用便類(lèi)似于長(zhǎng)江防總,充分發(fā)揮了其調(diào)度協(xié)調(diào)性。
集控中心還可以有利于泄洪指令的正確執(zhí)行,有效保證泄洪指令及時(shí)落實(shí)到位。在未成立集控中心之前,每個(gè)廠站既要考慮調(diào)度策略,同時(shí)又要進(jìn)行實(shí)際操作,那么現(xiàn)在卻變成各司其職,集控側(cè)考慮調(diào)度策略、操作時(shí)間等,而電站正常情況下只需考慮實(shí)際操作便可。同時(shí),集控側(cè)在下發(fā)操作指令時(shí)也是層層把關(guān),更可能的提高其科學(xué)性。
2 集控中心合理分配負(fù)荷,有效降低事故發(fā)生率
通過(guò)建立流域電站集控中心,可以更好地分配區(qū)域電站間的負(fù)荷,有效降低事故發(fā)生率。我國(guó)每年水電管理方面都會(huì)出現(xiàn)各種各樣的事故,其中很大一部分事故的發(fā)生與電站的高負(fù)荷有關(guān),建立集控中心的最大優(yōu)勢(shì)就是有效降低了電站的原有負(fù)荷,對(duì)水電站的負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性分配,充分考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與水流情況,為電站安全運(yùn)行提供良好的環(huán)境。區(qū)域電站集控中心通過(guò)將水電站內(nèi)部經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境、水利運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程及基本制約因素綜合起來(lái)考慮,形成完善的管理體系,而其中又涉及到各種具體環(huán)節(jié),具體環(huán)節(jié)下包括對(duì)水力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況分析、水電站自身性能的優(yōu)勢(shì)分析及水力的具體計(jì)算等,這些原本分散的方面在區(qū)域電站集控中心的領(lǐng)導(dǎo)下集中起來(lái),逐漸形成流暢的運(yùn)行過(guò)程,在進(jìn)行管理時(shí)充分考慮電網(wǎng)調(diào)度需求及電價(jià)的設(shè)計(jì),計(jì)算出日負(fù)荷曲線,根據(jù)日負(fù)荷曲線不同時(shí)間段的特點(diǎn)進(jìn)行負(fù)荷管理,積極做好功率平衡、水位限制等方面的前期預(yù)想,使得電站在自己承受的負(fù)荷范圍內(nèi)工作,有效地降低事故發(fā)生率。
3 區(qū)域電站集控中心統(tǒng)一調(diào)度,保證發(fā)電效益最大化
建立區(qū)域電站集控中心的另一目的是保證發(fā)電效益的最大化。集控中心通過(guò)對(duì)當(dāng)前流域的水情信息資源分析,結(jié)合當(dāng)前水庫(kù)的運(yùn)行管理方式,對(duì)電網(wǎng)調(diào)度管理部門(mén)及流域公司梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度意圖進(jìn)行總結(jié)分析,營(yíng)造了技術(shù)交流的氛圍與環(huán)境,對(duì)發(fā)揮聯(lián)合調(diào)度具有積極的作用,其中通過(guò)發(fā)揮集控調(diào)度優(yōu)勢(shì)僅2014年便累計(jì)增發(fā)電量9.2億千瓦時(shí)。
大唐重慶分公司所處的電網(wǎng),具備如下特性:其受天氣、溫度等因素影響較大,往往出現(xiàn)來(lái)水后電站需要加大出力時(shí)卻碰到重慶電網(wǎng)負(fù)荷需求較小這樣的瓶頸,對(duì)提高發(fā)電效益增加了難題。對(duì)此集控中心采取外送電的方式,并經(jīng)過(guò)不斷的總結(jié)得出:外送電時(shí)段基本發(fā)生在5至9月,同時(shí)得出近年的5、6月份,電站的發(fā)電需求通過(guò)網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送手段基本能得到滿(mǎn)足。9月若不考慮特殊情況,電站的發(fā)電需求通過(guò)網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送手段也基本能得到滿(mǎn)足。因此,5、6、9月外送電可由電站根據(jù)需求,提出方案報(bào)重慶電網(wǎng),由重慶電網(wǎng)安排協(xié)調(diào)。除去枯水年外,近幾年的7月份電站的發(fā)電需求與網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送存在較大矛盾。近幾年的8月份電站的發(fā)電需求與網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送也存在一定的矛盾。2014年8月在華中交易的關(guān)心下電站的發(fā)電需求通過(guò)大量的外送很好的得到了滿(mǎn)足。因此7、8月份,外送電可由電站根據(jù)需求,提出方案,報(bào)重慶電網(wǎng)和華中電網(wǎng),由華中電網(wǎng)統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)。
同時(shí),集控中心通過(guò)積極研究中小水電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn),對(duì)于效益本身比較薄弱的中小水電,其具有突破性意義。目前接入大唐重慶分公司集控中心的中小水電有馬巖洞、藤子溝、牛欄口、魚(yú)劍口四個(gè)電站,除藤子溝電站水庫(kù)具有多年調(diào)節(jié)性能外,其它中小水電均為調(diào)節(jié)性能較差的日調(diào)節(jié)電站,幾個(gè)電站還有一個(gè)共同特點(diǎn)就是:長(zhǎng)距離、共引水隧洞、有壓引水混合式開(kāi)發(fā)電站,發(fā)電引水系統(tǒng)隨流量引用增大水頭損失較大,另外一個(gè)運(yùn)行特點(diǎn)就是各中小水電均有下網(wǎng)電量,且需要支付工業(yè)電費(fèi),下網(wǎng)電價(jià)較上網(wǎng)電價(jià)差距較大,需要電站在來(lái)水一定的情況下,盡可能細(xì)水長(zhǎng)流,提高發(fā)電在網(wǎng)時(shí)間,減少下網(wǎng)電量。因此,當(dāng)前集控中小水電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行迫切需要解決的問(wèn)題有二,一是汛期減少棄水提高水量利用問(wèn)題;二是減少發(fā)電流量引用水頭損失提高水能利用問(wèn)題。解決兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在滿(mǎn)足水能利用水平的情況下,有降雨洪水風(fēng)險(xiǎn)時(shí),將庫(kù)水位通過(guò)發(fā)電及時(shí)消落至死水位,騰庫(kù)以提高水量利用;在沒(méi)有降雨洪水風(fēng)險(xiǎn)時(shí),按一定規(guī)則控制庫(kù)水位,安排好機(jī)組開(kāi)機(jī)運(yùn)行方式,提高水頭的利用。對(duì)此,集控中心充分研究了各電站機(jī)組運(yùn)行工況,確保來(lái)水較小的情況下,能最大化的提高其在網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間,同時(shí)分別研究了單機(jī)、雙機(jī)、三機(jī)運(yùn)行時(shí)的效率值,死水位和正常水位時(shí)的效率值等,這些對(duì)于提高中小水電發(fā)電效益均具有實(shí)際意義。
4 集控中心實(shí)現(xiàn)人力資源的合理配置,優(yōu)化工作環(huán)境
集控中心所轄流域電站數(shù)量較多,尤其是各電站機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度參差不齊,水庫(kù)調(diào)度基礎(chǔ)工作較差、管理分散;發(fā)電運(yùn)行、水調(diào)等生產(chǎn)技術(shù)人員嚴(yán)重匱乏等,通過(guò)組建集控中心,可對(duì)基層各電站水庫(kù)調(diào)度和發(fā)電運(yùn)行實(shí)施集群式管理,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的人力資源配置。成立集控中心后,可以免去現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)盤(pán)任務(wù),只需執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢和操作任務(wù),同時(shí)在發(fā)生事故時(shí),集控中心可以對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行操作,第一時(shí)間隔離和減小事故,電站人員只需進(jìn)行事故善后處理、檢查和恢復(fù)?,F(xiàn)彭水、銀盤(pán)電站現(xiàn)場(chǎng)已完全實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班+少人值守”模式,而中小水電已全部實(shí)現(xiàn)運(yùn)維一體模式,6座電站只配備了4名水庫(kù)調(diào)度員。因此,成立集控中心有效減輕了電站工作人員的工作量,一部分人員還可以到主城區(qū)工作,改善了以前只能在大山里面工作的惡劣環(huán)境,同時(shí)優(yōu)化了人力資源配置,提高了辦事效率。
5 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)水資源豐富,利用水能發(fā)電也是大勢(shì)所趨,相較于煤炭發(fā)電等傳統(tǒng)發(fā)電方式,水能發(fā)電環(huán)保、節(jié)約、高效。要想實(shí)現(xiàn)水能的穩(wěn)定發(fā)電離不開(kāi)水電站的科學(xué)運(yùn)行與管理,建立區(qū)域電站集控中心是實(shí)現(xiàn)水電站科學(xué)運(yùn)行與管理的可行性舉措,文章從經(jīng)濟(jì)效益、事故發(fā)生率、調(diào)度優(yōu)化及人力資源配置等幾個(gè)方面分析了區(qū)域電站集控中心在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的優(yōu)勢(shì),為更好地開(kāi)展區(qū)域電站集控中心管理提供指導(dǎo)與參考。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,水利改革的再次深入,區(qū)域電站集控中心也將迎來(lái)更加光明的前景。
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作者簡(jiǎn)介:徐海濤(1987-),男,重慶市豐都縣人,學(xué)歷:學(xué)士,工作單位:大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司重慶分公司,助理工程師。