汪紅星

（國家能源集團(tuán)迪慶香格里拉發(fā)電有限公司，云南 迪慶 674402）

0 引言

流域性作為水能資源中比較大的特點(diǎn)，通過對(duì)梯級(jí)水電站實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水能資源的高效運(yùn)用。作為一種先進(jìn)、新型、高效的具有流域性特點(diǎn)的電力生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)形式的梯級(jí)水電站[1]，在這個(gè)模式下，可以保證中心城市對(duì)邊遠(yuǎn)地區(qū)水電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而為較為邊遠(yuǎn)地區(qū)的水電站順利實(shí)現(xiàn)無人值班的目的帶來重要條件，最大程度上對(duì)流域梯級(jí)水電站的水量實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌運(yùn)用目的，得到更加顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。近年來，想要增加流域水資源利用率，將梯級(jí)水電站所具備的作用發(fā)揮出來，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，支持國家節(jié)能發(fā)電的政策，國家當(dāng)中不同流域內(nèi)部水電開發(fā)公司，積極主動(dòng)研究水電站集控運(yùn)轉(zhuǎn)模式，構(gòu)建起集控中心或者調(diào)度水庫的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)集中控制流域梯級(jí)水電站[2]。即便在運(yùn)行管理中實(shí)際情況有所不同，集中控制的實(shí)施程度也各不一樣，可實(shí)質(zhì)上都是建立起流域梯級(jí)集中控制作為目標(biāo)的統(tǒng)一管理運(yùn)行體系，在進(jìn)行籌建實(shí)施過程中，做好統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)工作、實(shí)現(xiàn)分布實(shí)施，在具體運(yùn)轉(zhuǎn)管理當(dāng)中獲得良好的完善與提高。

1 流域梯級(jí)水電站集控運(yùn)行的內(nèi)涵

流域梯級(jí)水電站集控運(yùn)行就是流域水電開發(fā)公司為了最大程度上挖掘出梯級(jí)水電生產(chǎn)的潛力以及效益，把歸屬于相同流域的水力緊密聯(lián)系的水電站，構(gòu)成梯級(jí)水電站群體[3]，通過不同水庫不同水文和庫容特性，轉(zhuǎn)變具備調(diào)節(jié)能力水庫以及電站的運(yùn)轉(zhuǎn)方法[4]，利用梯級(jí)水電站利用水資源，加強(qiáng)總體梯級(jí)的供電效果，發(fā)揮出水資源的綜合效益，統(tǒng)一組織各個(gè)梯級(jí)水電站生產(chǎn)與管理，獲得最高的經(jīng)濟(jì)效益。

流域梯級(jí)水電站的集控運(yùn)行包含如下兩個(gè)方面的內(nèi)涵：第一，梯級(jí)之間緊密聯(lián)系，作為不能割裂的一個(gè)整體，必須展開集控運(yùn)行[5]；第二，水量以及電力調(diào)度作為互動(dòng)關(guān)系，要保障最優(yōu)化的方案、最高的效益，一定要讓水與電結(jié)合起來，發(fā)布集控運(yùn)行指令[6]。梯級(jí)水電站集控運(yùn)行作為實(shí)施水量、電力聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行的基礎(chǔ)，能夠獲得更高綜合效益的保證。

2 流域梯級(jí)水電站集控運(yùn)行體系

2.1 組織體系

為了能夠集控運(yùn)行流域梯級(jí)水電站，需要梯級(jí)電站群體構(gòu)建起集控機(jī)構(gòu)，針對(duì)外部統(tǒng)一接受部門的調(diào)度指令，針對(duì)內(nèi)部統(tǒng)一負(fù)責(zé)防洪、發(fā)電等調(diào)度指令。不一樣的梯級(jí)電站與流域集控機(jī)構(gòu)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)度、通信以及監(jiān)控的功能，對(duì)流域調(diào)度中心的指令完全接受，從而由梯級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。作為企業(yè)當(dāng)中新型職能單位的流域梯級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)，其出現(xiàn)定然會(huì)讓企業(yè)原本組織結(jié)構(gòu)、電力生產(chǎn)組織管理關(guān)系產(chǎn)生改變。推行流域梯級(jí)集控運(yùn)行還能有效幫助企業(yè)員工改變工作內(nèi)容、制度、地點(diǎn)。

2.2 管理模式

過去的落后的電力體制下，電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)機(jī)組的發(fā)電調(diào)度工作，企業(yè)的發(fā)電設(shè)備是否安全、是否可靠、是否穩(wěn)定、投運(yùn)效率是否良好，成為考核電網(wǎng)單位的重要指標(biāo)。所以發(fā)電企業(yè)將中心工作放到維修、檢修發(fā)電設(shè)施，提高水工建筑物的完整程度上，從而建立起以電廠設(shè)備的完好程度作為中心的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，從而，發(fā)電企業(yè)水庫調(diào)度，給電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度、企業(yè)生產(chǎn)組織指揮機(jī)構(gòu)起到謀劃作用，讓水電企業(yè)生產(chǎn)管理模式變得更加“重電，輕機(jī)，不管水”。而流域梯級(jí)水電站的集控運(yùn)行需要改革發(fā)電企業(yè)原本的生產(chǎn)管理體質(zhì)，發(fā)電企業(yè)中心工作不單單局限在確保設(shè)備的完好可靠程度，還需要追求最大化的綜合效益。流域集控機(jī)構(gòu)已經(jīng)變成流域開發(fā)公司生產(chǎn)調(diào)度控制以及生產(chǎn)信息的中心?？傮w的生產(chǎn)過程如下：首先準(zhǔn)確預(yù)測來水過程，達(dá)到防洪要求、綜合運(yùn)用水資源的要求下，結(jié)合調(diào)度編制計(jì)劃，電網(wǎng)企業(yè)講調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行批準(zhǔn)之后來組織實(shí)施。調(diào)度當(dāng)中要一定堅(jiān)持“水電互動(dòng)，方案最優(yōu)”的這一原則[7]，綜合實(shí)際水情預(yù)測方法、水庫綜合運(yùn)用方式，初步確定好梯級(jí)水電站發(fā)電負(fù)荷、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)方式，綜合電網(wǎng)負(fù)荷需要、水電站機(jī)組具體情況，按照調(diào)度決策系統(tǒng)，參照防洪、航運(yùn)條件，把最優(yōu)的水庫、發(fā)電調(diào)度方案確定到位。想要讓水調(diào)、電調(diào)更良好的銜接在一起，避免無用的溝通，進(jìn)一步提高實(shí)時(shí)調(diào)度的應(yīng)急響應(yīng)效率，實(shí)施水庫和發(fā)電調(diào)度一同平臺(tái)值班的模式。

2.3 運(yùn)行方式介紹

集中遠(yuǎn)程管理水庫、電站實(shí)現(xiàn)流域梯級(jí)水電站的集控運(yùn)轉(zhuǎn)目的。水庫與電站信息集中到流域集控機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)變集控運(yùn)轉(zhuǎn)的決策參考。結(jié)合梯級(jí)電站建立起遠(yuǎn)程集控生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域梯級(jí)水電站的集控運(yùn)行目的。此種模式下，梯級(jí)電站要受到集控機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度指令，大大減少現(xiàn)場工作人員的數(shù)量，更有甚至產(chǎn)生無人值班的模式，節(jié)省企業(yè)的人力成本。面對(duì)遠(yuǎn)程集控生產(chǎn)模式來說，是否有著先進(jìn)且可靠的提及調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)會(huì)直接影響梯級(jí)電站集控。為了能夠有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控的模式，需要構(gòu)建起較為完善、現(xiàn)代化的自動(dòng)化系統(tǒng)。流域梯級(jí)集控系統(tǒng)屬于較為重要的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，對(duì)接電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，此系統(tǒng)與電網(wǎng)規(guī)范與規(guī)程相符合，并且，電網(wǎng)要保證調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠程度，要確保流域梯級(jí)集控系統(tǒng)滿足這一需要。而且，流域梯級(jí)集控系統(tǒng)需要緊密聯(lián)系企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)與行政體系，在講梯級(jí)自動(dòng)化調(diào)度能力有效確定后，綜合考慮生產(chǎn)調(diào)度關(guān)系。

3 流域梯級(jí)水電站集控運(yùn)行效益

3.1 提高水資源利用效率

針對(duì)相同流域中的梯級(jí)水電站實(shí)現(xiàn)集控運(yùn)行，能夠提高這一流域當(dāng)中水資源的利用率，在這一流域當(dāng)中的水電站構(gòu)建龍頭調(diào)節(jié)水庫。此水庫具備調(diào)節(jié)功能，通過梯級(jí)水電站協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件下，水庫發(fā)揮出良好的調(diào)節(jié)效果，提高梯級(jí)水電站水資源利用率。此水庫發(fā)揮調(diào)節(jié)作用具體流程即汛期來臨，先將其他小水庫蓄滿，最后是龍頭水庫，汛期結(jié)束，從龍頭水庫最先開始加大發(fā)電強(qiáng)度，對(duì)其他小水庫提供補(bǔ)給，利用這一調(diào)節(jié)方式降低其水量，確保旱季時(shí)期水電站發(fā)電能力，總體上提高流域內(nèi)水電站對(duì)水資源的利用率。

3.2 提升流域內(nèi)的防洪有效性

過去的單庫洪水調(diào)度下，不同流域的電站分別進(jìn)行降水、來水的采集，所以不同電站不能及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行共享。一般上游的水庫開閘以后，下游的電站要在幾個(gè)小視后才會(huì)得到信息，由于上級(jí)電站無法及時(shí)把來水情況告知下級(jí)電站，因此，一旦水庫調(diào)節(jié)性能弱，無法展開預(yù)先操作。為了保證大壩安全性，非?？赡艹霈F(xiàn)河道水位突然上升或者是下降的現(xiàn)象，嚴(yán)重危及到下游河道的安全與周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。流域梯級(jí)水庫與防洪調(diào)度進(jìn)行緊密聯(lián)合，綜合不同梯級(jí)水庫的調(diào)節(jié)作用，發(fā)揮出大型水庫、龍頭水庫的優(yōu)點(diǎn)，集控中心負(fù)責(zé)來統(tǒng)一調(diào)度洪水，全面對(duì)上下游的影響因素實(shí)現(xiàn)考慮，結(jié)合不同水庫的情況，動(dòng)態(tài)控制汛期水位，針對(duì)洪水實(shí)現(xiàn)預(yù)泄、攔尾，還能實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰、削峰的調(diào)度目標(biāo)[8]。并且，變化上游當(dāng)中水庫的運(yùn)行模式，結(jié)合不同電站實(shí)現(xiàn)靈活停機(jī)操作步驟，面對(duì)可能出現(xiàn)棄水現(xiàn)象的水庫，做好錯(cuò)峰調(diào)度工作，有效對(duì)不同水庫之間蓄洪關(guān)系實(shí)現(xiàn)處理，不影響水電站防洪安全的基礎(chǔ)上，做好集控運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)總體流域梯級(jí)水電站所具備的防洪效果。

3.3 推進(jìn)電力體制改革

伴隨著電力體制改革形式的逐步明晰，廠網(wǎng)公開和競價(jià)上網(wǎng)逐步實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)針對(duì)電力調(diào)度，從以往微觀管理過渡到宏觀控制，對(duì)于不一樣的發(fā)電公司展開的電力調(diào)度，采用總負(fù)荷曲線控制模式，讓各發(fā)電公司電力調(diào)度管理變得更加靈活多變。對(duì)于水電廠的水庫調(diào)度任務(wù)來說，不再單純是防洪與調(diào)度，企業(yè)需要與市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律相結(jié)合，針對(duì)防洪、發(fā)電以及航運(yùn)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控管目的，通過水庫，采用水位的允許變化幅度，制定出統(tǒng)一梯級(jí)電站發(fā)電計(jì)劃，減少水量消耗，獲得最高的電力生產(chǎn)效益。與此同時(shí)，面對(duì)梯級(jí)樞紐發(fā)電調(diào)度與檢修工作計(jì)劃進(jìn)行有效優(yōu)化，滿足電力市場提出的機(jī)組、負(fù)荷控制的需求。隨著電力體制改革的深入，要順利建立起電力交易實(shí)時(shí)競價(jià)體系。競價(jià)上網(wǎng)直接對(duì)電量合同與電價(jià)協(xié)議的簽署產(chǎn)生重要影響。為了適應(yīng)這一改革需要，保持主動(dòng)狀態(tài)，流域梯級(jí)電站要利用水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的方式，水電結(jié)合實(shí)時(shí)調(diào)度。實(shí)時(shí)調(diào)度能夠充分掌握水情信息，提高售電以及發(fā)電的能力，結(jié)合電力市場的動(dòng)態(tài)信息以及未來水質(zhì)情況，將發(fā)電計(jì)劃做到位，讓運(yùn)轉(zhuǎn)方法變得更加理想，進(jìn)一步提高開發(fā)水電等可再生清潔能源的競爭實(shí)力。

4 結(jié)語

總之，現(xiàn)如今的流域梯級(jí)水電站建設(shè)速度的不斷提高，開始朝著流域梯級(jí)集控運(yùn)轉(zhuǎn)的方向改變。利用流域梯級(jí)集控運(yùn)轉(zhuǎn)方式，有效減輕電站工作人員的壓力，逐步變化為無人值守的模式，節(jié)省人力資源成本，提高工作效率。并且，還能有效增強(qiáng)流域內(nèi)防洪能力。另外，科學(xué)合理對(duì)不同電站的發(fā)電負(fù)荷實(shí)施分配，顯著提高流域當(dāng)中資源的綜合使用率。結(jié)合流域梯級(jí)電站進(jìn)行集控運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)省資源、環(huán)保，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀念，助力社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康良好發(fā)展。所以，一旦具備充足的條件，就需要大力發(fā)展、積極實(shí)現(xiàn)流域梯級(jí)電站集控運(yùn)行方式。