唐世戡

（五凌電力發(fā)電集控中心，湖南 長沙410004）

0 引言

水力發(fā)電是我國電力生產(chǎn)的重要形式之一，安全生產(chǎn)對發(fā)電企業(yè)來說都是首要任務(wù)，在電站安全運(yùn)行的眾多關(guān)鍵因素中，做好運(yùn)行值班工作是確保發(fā)電企業(yè)安全運(yùn)行的重中之重。近年來，隨著流域開發(fā)規(guī)模逐漸擴(kuò)大、新電改的進(jìn)一步深化、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷變化等，給水電運(yùn)行提出了更高的要求。為了適應(yīng)新形勢的發(fā)展需求，水電運(yùn)行必須要結(jié)合實(shí)際情況對崗位要求、管理模式進(jìn)行科學(xué)有效的改進(jìn)。

五凌電力發(fā)電集控中心成立于2010年3月，目前五凌電力12座常規(guī)水電廠、54臺(tái)機(jī)組已全部接入遠(yuǎn)程集控，受控容量466萬kW，全部接入湖南電網(wǎng)。集控中心將12個(gè)水電廠劃分為5個(gè)區(qū)域，實(shí)行“一人一席多廠”的區(qū)域值班模式，值班時(shí)每個(gè)區(qū)域配置1位區(qū)域值長，負(fù)責(zé)其值班區(qū)域2～3個(gè)水電廠設(shè)備的監(jiān)視與控制。

1 水電運(yùn)行變化趨勢和發(fā)展變化

自國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略和西電東送以來，我國水電開發(fā)投資向主體多元化發(fā)展，梯級開發(fā)逐漸流域化。為實(shí)現(xiàn)梯級水庫聯(lián)合調(diào)度，梯級電站機(jī)組優(yōu)化控制，提高經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電集控中心已成為各流域水電公司的發(fā)展趨勢和方向。隨著水電梯級開發(fā)以及發(fā)電集控中心的成立，各水電公司的廠站運(yùn)行管理模式也在不斷的發(fā)展和變化。就以五凌公司為例，自1994年五強(qiáng)溪電廠投產(chǎn)到2010年五凌發(fā)電集控中心成立，水電運(yùn)營管理模式經(jīng)歷了“機(jī)電合一”到“無人值班、少人值守”再到“遠(yuǎn)程集控、無人值班、少人值守”的轉(zhuǎn)變。

在發(fā)電集控中心成立建設(shè)之前，各廠站傳統(tǒng)的運(yùn)行管理基本上都是以單一廠站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為主要目標(biāo)。各電站不管是運(yùn)行調(diào)度還是水庫調(diào)度，都是各自單獨(dú)與電網(wǎng)調(diào)控機(jī)構(gòu)的對應(yīng)部門進(jìn)行聯(lián)系，來維持電站調(diào)度業(yè)務(wù)的正常開展。傳統(tǒng)電站的運(yùn)行管理基本上都是單兵作戰(zhàn)，只從自身的利益出發(fā)，基本上不會(huì)站在整個(gè)流域、電網(wǎng)區(qū)域?qū)用婵紤]。從技能要求上只要熟悉自身特點(diǎn)、掌握所需運(yùn)行業(yè)務(wù)技能即可。發(fā)電集控中心成立之后，再加上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化、流域自身特點(diǎn)、電改持續(xù)推進(jìn)等諸多因素，對運(yùn)行值班人員來說，要想做好運(yùn)行工作，除了掌握傳統(tǒng)運(yùn)行業(yè)務(wù)必備技能之外，還需要對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化、負(fù)荷潮流限制、流域電站優(yōu)化配合、電力營銷等知識(shí)進(jìn)行熟悉和掌握。

1.1 電力深化改革引起的變化

2015年3月，國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（國發(fā)〔2015〕9號），標(biāo)志著新一輪電力體制改革正式開始。新電改對發(fā)電企業(yè)來說，將由單一能源企業(yè)向綜合能源供應(yīng)企業(yè)轉(zhuǎn)變，即由單純的發(fā)電向發(fā)售電、提供綜合能源解決方案、為用戶提供合同能源管理等綜合業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變，市場營銷模式由過去的“跑電網(wǎng)”要電量、“跑政府”核電價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭苁袌觥睋岆娏俊ⅰ芭芸蛻簟闭勲妰r(jià)。

新電改突出市場化，讓電力行業(yè)從半封閉走向更開放，在新電改初期，發(fā)電計(jì)劃電量與市場電量并存，市場電量比重逐漸增加。在湖南省，目前水電廠的月度發(fā)電計(jì)劃由優(yōu)先發(fā)電計(jì)劃和當(dāng)月市場合同電量共同組成，優(yōu)先發(fā)電計(jì)劃是指水電站近5年實(shí)際發(fā)電量平均值。結(jié)算模式采取月結(jié)月清模式，水電企業(yè)按近5年發(fā)電量均值下達(dá)的月度發(fā)電計(jì)劃，是不能進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整的，少發(fā)時(shí)計(jì)劃作廢，多發(fā)時(shí)如果擠占了火電及基數(shù)電量時(shí)，需對火電進(jìn)行補(bǔ)償，承擔(dān)巨額補(bǔ)償費(fèi)用。且在月度交易時(shí)，預(yù)測發(fā)電計(jì)劃超過優(yōu)先發(fā)電計(jì)劃的電廠均需進(jìn)入市場，若不進(jìn)市場擠占火電市場合同，則需承擔(dān)火電下調(diào)補(bǔ)償及一般合同差價(jià)。因此，做好發(fā)電負(fù)荷預(yù)測與發(fā)電運(yùn)行方式優(yōu)化，是新形勢下運(yùn)行工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，負(fù)荷預(yù)測、計(jì)劃編制是否準(zhǔn)確，將直接影響電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及公司的經(jīng)營目標(biāo)。

1.2 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展引起的變化

（1）祁韶直流入湘帶來的變化

近年來，隨著國家電網(wǎng)公司“一特四大”戰(zhàn)略深入推進(jìn)，特高壓電網(wǎng)加速發(fā)展，西電東送、北電南送的能源配置格局逐漸形成?？缭胶系貐^(qū)境內(nèi)±800 kV特高壓直流線路復(fù)奉、錦蘇、賓金線分別于2010年、2012年、2014年相繼投運(yùn)，2017年祁韶特高壓直流帶電投運(yùn)，接入湖南韶山換流站。祁韶直流入湘后，不管是對電網(wǎng)還是發(fā)電企業(yè)都有一定的影響。對電網(wǎng)來說，在不同電網(wǎng)負(fù)荷情況下，湖南對電網(wǎng)的穩(wěn)控策略和220 kV及以上水、火電并網(wǎng)機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用有了更嚴(yán)格的控制要求。對電廠來說，湖南電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)峰能力下降，火電廠利用小時(shí)不可避免下降，水電廠豐水期低谷將不可避免存在棄水調(diào)峰。因此，應(yīng)及時(shí)了解高壓直流功率和湘鄂聯(lián)絡(luò)線功率，了解湖南實(shí)時(shí)負(fù)荷動(dòng)態(tài)，根據(jù)各電廠實(shí)際情況，及時(shí)向調(diào)度申請負(fù)荷，合理控制庫水位。

（2）負(fù)荷斷面受限帶來的變化

五凌發(fā)電集控中心12個(gè)常規(guī)水電廠全部接入湖南電網(wǎng)，負(fù)荷斷面受限情況主要集中在220 kV及以上的網(wǎng)調(diào)、省調(diào)電廠，以公司湘西南電網(wǎng)部分接入電廠斷面情況為例，接線示意見圖1。

圖1 湘西南五凌公司斷面受限示意圖

牌長艷宗500 kV斷面：在湘西南外送穩(wěn)控策略投入且牌樓主變功率下網(wǎng)大于10萬kW時(shí)，三板溪、白市、黔東電廠并網(wǎng)機(jī)組出力之和控制在210萬kW；在湘西南外送穩(wěn)控策略退出時(shí)，三板溪、白市、黔東電廠并網(wǎng)機(jī)組出力之和控制在130萬kW。

艷牌500 kV斷面：雙回線路受132萬kW限制。

牌黔220 kV斷面：黔城變上送主網(wǎng)80萬kW限制，500 kV牌樓變下送懷吉網(wǎng)130萬kW限制。

因此，在豐水期500 kV斷面影響三板溪、白市、托口電廠出力，220 kV斷面影響洪江、碗米坡、掛治電廠出力和消納，在枯水期因500 kV潮流是由長陽鋪流向牌樓變，影響黔東電廠大方式運(yùn)行。

（3）風(fēng)、光伏等清潔能源裝機(jī)逐年增長帶來的變化

近幾年，隨著國家節(jié)能減排政策要求，風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔新能源加速發(fā)展，截止2018年，湖南清潔能源中風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)347.6萬kW，光伏裝機(jī)容量達(dá)234.1萬kW，其中在懷化、邵陽地區(qū)接入系統(tǒng)的風(fēng)電、光伏裝機(jī)約160萬kW。從能源配置上來說，湖南是一個(gè)水電大省，受季節(jié)特點(diǎn)的影響明顯，來水多集中在春、秋2季，且有來水集中、分布范圍廣、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)。在汛期時(shí)，各水電廠往往長時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行，火電發(fā)電方式一般維持在系統(tǒng)穩(wěn)定要求的最小開機(jī)方式。隨著風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量的逐漸增大，水電、風(fēng)電和光伏發(fā)電同為綠色環(huán)保能源，在發(fā)電方式的安排上給電網(wǎng)也帶來極大的挑戰(zhàn)。

對調(diào)度機(jī)構(gòu)來說，系統(tǒng)負(fù)荷在增加時(shí)，不同調(diào)度等級的電站優(yōu)先級是不同的，并不意味著各電廠的出力一定會(huì)增加。例如湖南電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷在增加時(shí)，優(yōu)先級別如下：外送電（例如：祁韶直流、湘鄂聯(lián)絡(luò)線）＞網(wǎng)調(diào)直調(diào)水電＞抽水蓄能＞中小電站（例如：風(fēng)電、光伏、小水電）＞網(wǎng)調(diào)委托省調(diào)直管火電＞省調(diào)直調(diào)水電。五凌公司受此影響的主要是線路送出為220 kV電壓等級的掛治、洪江、碗米坡電廠，負(fù)荷低谷時(shí)段和豐水期較為明顯。

1.3 流域梯級電站特點(diǎn)引起的變化

2014年3月托口電站投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著沅水流域水電開發(fā)全部完成，同年年底，五凌公司12個(gè)常規(guī)水電廠全部接入五凌發(fā)電集控中心。沅水上游的大部分水電站屬五凌公司開發(fā)，三板溪、掛治、白市、托口、洪江5個(gè)水電廠以及主要出力從牌樓變送出的碗米坡電廠，均接入湘西南電網(wǎng)。在運(yùn)行工作中就需要在各廠之間發(fā)電負(fù)荷計(jì)劃制定、水位動(dòng)態(tài)控制、調(diào)峰調(diào)頻機(jī)組選擇、電壓聯(lián)合調(diào)整、檢修方式配合等方面進(jìn)行綜合考量，避免發(fā)生無效棄水。

（1）上下游電站水位約束限制情況。上下游電站的防洪調(diào)度、方式安排、檢修配合等都是運(yùn)行工作中的重要協(xié)調(diào)內(nèi)容。在集控中心成立前的傳統(tǒng)廠站值班模式中，運(yùn)行人員這方面考慮是比較少的。對上下游電站不同特點(diǎn)、制約因素、實(shí)時(shí)信息的了解和掌握，是做好方式安排的前提。對于同屬一個(gè)公司電站來說，水情、出力、檢修等實(shí)時(shí)信息易于掌控。對于不同公司的電站，也需要對其檢修方式、水位約束情況進(jìn)行了解。否則，容易發(fā)生下游電站機(jī)組檢修，上游電站出力受限制的情況，例如：洪江電站下游的安江、銅灣電站，凌津?yàn)╇娬鞠掠蔚奶以础㈦p洲電站等。

（2）上下游電站發(fā)電負(fù)荷、出庫流量、水流抵達(dá)時(shí)間等約束情況。上游電站發(fā)電流量到達(dá)下游電站的時(shí)間，例如：三板溪出庫到達(dá)掛治電廠約25 min，托口出庫到達(dá)洪江約3.5 h等。相鄰電廠之間的負(fù)荷比例達(dá)多少時(shí)，入出庫能維持平衡，例如：三板溪負(fù)荷/掛治負(fù)荷約為6/1時(shí)，掛治電廠入出庫能維持平衡。

（3）同區(qū)域電網(wǎng)所在電站聯(lián)合調(diào)度。利用公司幾個(gè)電站都接入某一個(gè)區(qū)域特點(diǎn)，選擇性能優(yōu)、工況好、效率高的機(jī)組對電網(wǎng)電壓、頻率進(jìn)行調(diào)整。以湘西南500 kV電壓調(diào)整為例，湘西南處于電網(wǎng)的末端，夜間電壓普遍偏高，運(yùn)行人員可利用三板溪、白市、托口電站并網(wǎng)機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行來調(diào)節(jié)電壓，也可在黔東電廠機(jī)組運(yùn)行時(shí)聯(lián)系其在進(jìn)相能力范圍內(nèi)調(diào)整，或根據(jù)振動(dòng)區(qū)、進(jìn)相能力、安全因素選擇所需負(fù)荷出力較小的機(jī)組進(jìn)行調(diào)壓。

2 改進(jìn)的建議和對策

（1）針對電力市場改革政策，分析變化的因素。在調(diào)度運(yùn)行方面，做好中長期、短期、日前以及實(shí)時(shí)負(fù)荷預(yù)測，按汛期水量優(yōu)先、非汛期效益優(yōu)先的原則對中長期、短期、實(shí)時(shí)等發(fā)電方式進(jìn)行優(yōu)化，提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確度，減少耗水率，避免棄水損失電量。在水庫調(diào)度方面，做好發(fā)電量預(yù)測：包括年度、月度、月中滾動(dòng)預(yù)測，月末對各集控電廠發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測。發(fā)電預(yù)測不準(zhǔn)可能造成公司承擔(dān)更多的補(bǔ)償費(fèi)用。在市場營銷方面，根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際情況盡量占據(jù)足夠大的市場電量份額，年度開展交易時(shí)，應(yīng)利用優(yōu)先進(jìn)入市場的機(jī)會(huì)，簽訂大量市場合同，保障月末各電廠市場電量轉(zhuǎn)讓的主動(dòng)權(quán)，避免因擠占火電市場合同承擔(dān)下調(diào)補(bǔ)償。

（2）針對祁韶直流入湘的電網(wǎng)特性，分析祁韶直流對電網(wǎng)和電站的影響，了解管轄電站機(jī)組在電網(wǎng)的電氣位置及出力限制條件，主動(dòng)適應(yīng)新的形勢變化。同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場與調(diào)度的溝通，了解直流負(fù)荷變化情況，根據(jù)電站水庫水位、來水情況及時(shí)申請發(fā)電負(fù)荷，做到發(fā)電利益最大化。

（3）加強(qiáng)各級之間的溝通聯(lián)系。與上下游電站運(yùn)行人員加強(qiáng)聯(lián)系，及時(shí)掌握上下游電站機(jī)組檢修情況以及水庫水位約束情況，熟悉和掌握管轄區(qū)域電站的機(jī)組特性、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行特征和注意事項(xiàng)，合理安排機(jī)組運(yùn)行方式和檢修方式。

（4）建章立制，發(fā)揮管理效益。開展新電改政策及其影響的研究、密切跟蹤配套文件的出臺(tái)，迅速乃至超前謀劃應(yīng)對舉措，同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化以及所在流域特征等特點(diǎn)，編制相關(guān)管理制度和規(guī)程，從制度上完善管理短板，發(fā)揮管理效益。

（5）加強(qiáng)培訓(xùn)，及時(shí)補(bǔ)充培訓(xùn)內(nèi)容。根據(jù)各變化特點(diǎn)，編制和完善培訓(xùn)方案，通過集中學(xué)習(xí)、專題培訓(xùn)、座談?dòng)懻摰榷喾N方式，切實(shí)開展發(fā)電營銷、水庫調(diào)度、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、調(diào)度知識(shí)等方面的培訓(xùn)活動(dòng)。

3 結(jié)語

在電力深化改革、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化、清潔能源增長、流域梯級開發(fā)等因素發(fā)展下，水電集控運(yùn)行值班從單一廠站運(yùn)行模式發(fā)展到集中控制模式轉(zhuǎn)變。在帶來發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也帶來了挑戰(zhàn)，對運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)技能、綜合素質(zhì)提出了更高的要求。運(yùn)行人員應(yīng)該主動(dòng)轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，由單一“精運(yùn)行”向“精運(yùn)行、熟系統(tǒng)、懂市場、會(huì)營銷”多方面全面發(fā)展，進(jìn)而滿足行業(yè)發(fā)展、企業(yè)安全運(yùn)行的需求。