水电站“区域集控、无人值守”运行管理模式的探讨

刘朋 刘持源 黄德福

摘 要：本文首先介绍了国内水电领域无人值班（少人值守）的发展与现状，基于国家水电发展“十三五”规划，通过创新运行理念，提出了水电站“区域集控 无人值守”的一体化运行管理模式，详细分析了管理方法、实施策略以及面临的挑战。

关键词：水电站；区域集控；无人值守；一体化管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.202

0 引言

由于水电站大部分建在深山边远地区，距离城市较远，给生产一线人员带来诸多不便，特别是传统水电站，技术、设备、生产方式都相对落后，运行人员24h监控值班，这种运营方式对人力资源、物力资源需求很大，滞后人才发展，影响企业的经济效益。

如今，随着经济水平的提高和制度不断完善，水电站设备与相关技术得到了很大程度的创新和改进，而新电站施工设计原则就是按照“无人值守”进行设计改造，自动化程度较高，监控系统较完善，且已实施“远方集控 、少人值守”运行管理模式。本文在“远方集控 、少人值守”基础上主要阐述水电站实施“区域集控 无人值守”运行模式的意义、管理方法、实施策略，促进了企业更加高效、快速向數字化智能型电站发展，进一步优化人力资源配置，降低生产成本、提高劳动生产率。

1 水电发展现状

水电作为技术成熟、运行灵活的清洁低碳可再生能源，并有防洪、供水、航运、灌溉等综合利用功能，经济、社会、生态效益显著。根据最新统计，我国水能资源可开发装机容量约 6.6 亿千瓦，年发电量约 3 万亿千瓦时，按利用 100 年计算，相当于 1000 亿吨标煤，在常规能源资源剩余可开采总量中仅次于煤炭。经过多年发展，我国水电装机容量和年发电量已突破 3 亿千瓦和 1 万亿千瓦时，分别占全国的 20.9% 和 19.4%，水电工程技术居世界先进水平，形成了规划、设计、施工、装备制造、运行维护等全产业链整合能力。

“十三五”期间，中国新开工常规水电和抽水蓄能电站各6000万千瓦左右，预计2020年水电总装机容量达到3.8亿千瓦，其中常规水电3.4亿千瓦，抽水蓄能4000万千瓦，年发电量12500亿千瓦时，折合标煤约3.75亿吨，非化石能源消费比例保持在50%左右。

2 国内无人值班（少人值守）发展与现状

我国于 20 世纪 90年代开始探索水电站“无人值守”模式。截至1998 年底，广州抽水蓄能、辽宁太平湾、湖北葛洲坝和清江隔河岩等 4 座大中型水电站率先实行了“无人值班” （ 少人值守） 运行方式。随后，南方电网调峰调频公司旗下的惠州抽水蓄能电站、清远抽水蓄能电站、鲁布革水电站等，均采取“关门运行、远方控制”的值班方式； 华能澜沧江公司旗下的糯扎渡、小湾、漫湾等水电站，华电乌江公司旗下的构皮滩、洪家渡、东风等水电站，国电大渡河公司旗下的瀑布沟、龚嘴、铜街子等水电站、湖北清江公司旗下的水布垭、隔河岩及高坝洲等水电站，均实现流域水电站“集中控制、无人值班”的值班方式。其中，火溪河流域的涪江公司4个梯级水电站实行远方集中控制。

3 “区域集控 无人值守”运行管理模式实施策略

3.1 “区域集控 无人值守”概况

在多个水电站附近区域成立一个集控中心，对各站设备进行运行监视、监测、控制，各站生产现场无值班人员，机组工况转换、负荷调整由相应的调度机构或集控中心发令并按程序自动执行；在指定的待命值班地点设立待命值班人员随时待命，待命人员定期到厂房巡视，当设备发生异常或故障时，相关自动装置能自动处理，不需要人员到现场即时干预。

3.2 实施“区域集控 无人值守”的意义

3.2.1 管理上创新方式、优化提升，流程上精简环节、提高效率

“区域集控 无人值守”运行管理模式，对水电站集中管理，极大程度上保证调度、 监控的和谐统一， 缩短调度命令的传达转化时间和过程， 减少事故、异常处理时间， 加快电站发展和提升工作效率，对提升管理水平、运作效率、集约化、精益化管理有着积极作用，有利于电站安全运行。

3.2.2 节约人力资源，提高劳动生产率

实行“区域集控 无人值守”运营模式，充分利用先进的通讯、网络技术与智能调控技术，实现远端操控与统筹监管，不仅可以从根本上节省宝贵的人员劳动力，而且在计算机网络技术的支持下，水电站运行过程中的所有数据均可以实现精准高速的分析和处理，进一步提高电站安全生产水平。

3.2.3 进一步深入推动电力改革

响应国家电网公司发展战略体系建设，全面推进电力改革。贯彻水电发展“十三五”规划要求，大力发展水电清洁能源，加快推进体制机制创新，完善水电建设管理体制，提升流域综合管理水平。因此，在水电发展中推行“区域集控 无人值守”是技术改革创新、提高电站建设和国际竞争力的重要体现。

3.3 “区域集控 无人值守”模式管理方法

3.3.1 集控中心和无人值守管理模式

“无人值守”实现方式。

a）区域水电站构成梯级水电站的，由梯级调度集控中心直接监控，各被监控电站实行“无人值守”。

b）一厂多站（指一个水电厂有几个生产厂房）的水电厂与附近区域生产机构相似的水电厂，设立一个集控中心，实现由一个总控制室的集中监控，各被监控电厂实行“无人值守”。

c）区域单座水电站实现“无人值守”，可以由上级调度直接控制或设置集控中心。

d）由上级调度（包括网、省调等）直接监控的水电厂可直接实行“无人值守”。

3.3.2 集控中心设置原则

根据本地区电网的结构和水电站站址、类型（常规或抽水蓄能）、分布、装机容量等情况， 充分利用现有设备资源， 节省投资， 降低运行维护成本， 结合工程规划因时、因地制宜选择确定。

（1）完全满足电站安全运行和监控需求的区域集控中心系统，保证电站安全、优质、经济运行。

（2）根据水电站地域经济状况、类型、装机容量配置不同的区域性集控系统，使系统具有针对性、实用性。

（3）集控中心建设必须充分考虑系统的安全性、稳定性、可靠性和完整性，集控中心自动化系统具备数字化智能型电站的接入能力，具有数据通讯、数据处理、遥测处理、遥控、摇调、事项处理及语音告警、事故记录、电量采集、统计计算、历史数据存储、状态监测、水情测报、人机交互等功能。计算机监控系统必须满足当前需要和长远发展，符合各项国际标准。

（4）集控中心值班室安装独立回路的紧急停机和落快门硬接线按钮，确保机组远方一键可靠停机。

3.3.3 建立健全规章制度，优化职责分工

改变运行人员现场值守倒班的运行方式，对电站运行人员和业务进行重组整合，调整组织机构、划分岗位职责、梳理业务流程；编制水电站无人值守执行手册，建立科学合理的规章制度，设计人员培训发展、人才梯队建设体系，加以组织保障和制度保障，确保每位员工的发展切合电站关门运行人才的战略需求。

（1）集控中心实行24h不间断工作，填写运行日志及相关记录；

（2）待命值班人员应在指定待命地点随时待命，可根据地理位置、电站的数量、交通条件设立一个或多个待命值班地点，确保能够准确接收远程监控中心或电站管理人员的指令，并迅速赶往电站；

（3）发生下列情况，电站可临时恢复有人值班运行方式。

a）通信中断且短期内无法恢复时；

b）电站设备设施条件发生变化，无法满足无人值守技术要求时；

c）极端恶劣天气或防汛需要时。

（4）电站应建立现场巡回检查制度、远方监控制度、事故处理及报告制度、设备检修、试验和轮换制度、设备缺陷管理制度、防误操作装置的保管制度和使用制度、两票制度、交接班等制度，建立健全岗位职责、事故、故障、突发事件的应急管理机制。

a）集控中心人员职責。执行电力调度机构下达的运行方式和发电调度计划，负责各电站机组启停、远程工况转换、负荷调整以及运行管理工作；负责办理电力调度机构管辖范围内设备的检修申请和新设备投产申请、向调度机构提出检修申请及执行检修的相关工作；负责协调事故处理、沟通汇报工作。

b）待命值班人员职责。负责接收并执行集控中心或电站管理人员指令；负责巡回检查、现场操作、两票办理、现场应急处置、现场事故及异常处理，向集控中心提出有可能影响主设备运行或降低主设备运行可靠性的维护、检修申请，并按调令执行相关操作和现场应急处置等工作。

4 “区域集控 无人值守”运行模式面临问题

4.1 人员素质问题

推行“无人值守”模式对水电站运维人员的综合素质提出更高要求，不仅具备扎实的专业技能、业务水平，还要熟练掌握各自动化系统的操作方法。因此，电站需围绕“无人值守”模式加大运维人员业务技能培训力度，积极采取多媒体平台、专题讲座、事故演习、比武竞赛等多种培训形式，提升员工安全生产技能，使电站遇到紧急情况时可以果断准确的进行调控，保证电站安全。

4.2 设备改造问题

对于传统电站，受当时条件约束，设备较老旧，技术较落后，自动化程度不高，旧设备、主设备保护、工业电视、厂用电系统、消防系统、计算机监控系统、通讯装置等需要大量改造，成本消耗较高；由于集控中心自动化系统与调度自动化系统通过网络连接， 共用历史服务器和实时服务器， 如果集控中心管辖水电站数量较多， 自动化系统的局域网上信息流量庞大， 信息类型繁杂， 系统运行可靠性降低。需加强系统维护力度，进一步消除电站安全隐患。

5 结束语

目前，水电作为清洁能源，得到绝大多数国家的积极提倡和优先发展。实施“区域集控 无人值守”运行模式更是需要得到国家电网公司认可和各电力系统配合，“无人值守”集控管理，节省人力，精简流程，拓宽渠道，使电站运维人员能进一步体会山里工作，城市生活，增加工作幸福指数，提高工作效率，促进电力企业高效快速发展。

参考文献：

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[2]国家能源局发布.DL/T1174-2012，抽水蓄能电站无人值班技术规范[S].

[3]国家水电可持续发展研究中心编.全球水电行业年度发展报告2017[M].中国水利水电出版社，2018（04）.

[4]王晶晶，刘巍，张勇平，李群炬，刘平，李平，王丰，刘鸿斌.华北电网无人值班站和集控中心管理模式的探讨[J].华东电力，2009（10）.

[5]谭文胜.关于推行水电厂“无人值班、集中控制”若干问题的思考[J].水电站机电技术，2010（03）.

[6]水电发展“十三五”规划，国家能源局（2016-2020年）[S].

资助项目：电气类专业教学指导委员会专业教育教学改革研究课题（DQJZW2016026）

作者简介：刘朋（1990-），男，吉林榆树人，本科，学士，研究方向：水电运行与管理。