刍议梯级水电站运作现状和模式

汪志宏

摘要：水能资源开发应用的必然趋势是以流域为单位实行水能资源的统一开发和利用，即流域梯级水电站水库群。经过长时间的理论和实践探究，我国如今已构筑了独具特色的水电站水库群联合优化运作模式。本文以具体的梯级水电站为案例，探究其运作模式与发展现状，并基于当前的梯级水电站运作经验提出相应的对策。

关键词：梯级水电站群;运作模式;现状;实践对策

在对河流水能资源的开发应用中，我国构筑了互相调节、互相协作且满足流域整体中各部门多种需求的梯级水电站水库群。梯级水电站水库群的建立旨在强化上下库之间的水力联系。其中，位于上游、较高调节程度的水库对天然来水起着调节作用，同时也对下游水库入库流量做好了合理的年内分配。如今以流域为单元的梯级水电站运作模式已成行业常规设计。

一、梯级水电站运作模式概况

（一）梯级水电站运营模式概述

纵观我国共经历了四个水电开发历程，即传统计划经济下的指挥部模式、市场经济体制下的业主负责制、梯级，滚动综合开发模式、混合所有制股份企业流域开发模式。当前乃是未来一定时间内，水电开发模式的主流依旧是梯级，滚动综合水电开发模式。

此模式强调通过实现流域资源的可持续发展并实现保护和开发并重的目的，同时也尊重水电站发展规律，结合外部电力市场实际供求情况，优先对一些调节能力较强、经济效益较多且开发条件较好的水电站进行开发，将流域综合效益充分的发挥出来，并构筑了三峡梯级、清江干流和乌江梯级等非常有代表性的调度模式。

（二）梯级水电站运作模式特征

基于当前梯级水电站设备情况、人员配置以及各项遥控遥测数据成果，梯级水电站运作模式可归结为：第一，资源配置方面实现统一调度;第二，运营管理方面实现监控与操作分开。其具体应用内涵如下：

资源配置趋向于组织统一化。“统一调度”是指水电企业以统一调度为准则建立一体化的调度指挥机制，以系统化、流程化、统一化、共享化为组织架构的第一目标，避免拉大组织框架后的“关系不顺畅、任务不清晰、责任不明确”这些调度问题。

运营管理立足调度统一化。“监控与操作分开”是指水电企业立足调度的统一化来重置任务分工和责任分配。这一运作模式已在西北流域部分水电站得到成功的验证，具有可行性。

当前这一模式能被广泛应用的条件是实现“组织方面的改革创新”和“业务层面的培训升级”。而这需要历经长时间的组织优化探索以及持续关注组织成员的业务成长。这是当前很多梯级水电站在实现运作模式创新路上的“拦路虎”。

二、以清江流域梯级水电站为例分析梯级水电站运作模式

（一）清江流域梯级水电站运作概述

清江公司在对清江流域水电资源开发中开发出“清江模式”和“清江体制”，即构筑了清江模式——流域、梯级、滚动、综合的开发模式;建立了清江体制——产权清晰、业主负责、主题明确、滚动发展的水电工程管理体系。

在管理方针上，以安全为主，以专业分工，集中管理为核心，并成立了流域水库管理机构即库坝中心来实现其标准化建设，并取得了非常显著的成效。

目前，清江体制在全国水电建设开发领域得到了大规模的推广，负责清江管理人员自模式构筑以来不断创新，在国内以较高效率实现了梯级电站和流域大坝的综合管理。

（二）清江模式各阶段的发展成果

1、管理探寻阶段。

清江隔河岩水电厂于1992年成立，大坝水库，配套设施和发电厂本体是其生产管理的主要范围，其中隔河岩水电厂的一个直属分厂是水工分场，主要权责是负责大坝的运行管理。清江公司技术部门直接负责水库的调度。公司成立三年后，在1995年，针对隔河岩水电厂实施了首次改革，并建立了一厂三中心，即检修中心、水调中心和综合服务中心。

1997年进行第二次改革，建立了清江发电公司，其主要负责对流域电力生产的管理，并将一厂三中心纳入到发电公司统一管理。2001年，清江发电公司内部开始进行机构大改革，即将水调中心纳入到清江梯调中心。

在近些年的不断改革创新、分拆、重组之后，清江公司由原有资产最大的水库大坝运作管理工作弱化到仅由检修公司水工车间的测量，维护，观测三个班组来承担。

如果水库大坝不出事则已，一出事变是重大事故。这也使内部负责人开始高度关注。清江发电公司一直都存在人才队伍不稳定、流失率高、信息反馈体系不健全、机构级别和名称设置的不完整以及组织保障不力等问题。在此形势之下，经几年的探究和市场调研，清江發电公司相关负责人开始以“专业分工、集中管理以及条块结合”等原则在2001年的九月建立了清江库坝中心。

2、管理起步阶段。

国务院于2002年1月审核批准了水布垭水电站工程可以开工。在这之后，库坝中心接管了高坝洲水电站的管理工作。这也正式象征着流域库坝管理工作已进入了起步阶段。

在五年之内，库坝中心开始强抓技术，质量，基础和计划管理，完善了生产计划，技术管理和基础管理等制度，构筑了完整的数据管理系统，为高坝洲和隔河岩水电站发展提供了坚实的后盾。

3、管理形成阶段。

库坝中心于2006年9月开始介入到水布垭管理工作中。经2007、2008年两年，紧抓水布垭库坝管理工作的投产，放空洞，导流洞等蓄水机遇，提前介入到水布垭库坝管理的初期工作，并做好了充分的准备工作。也经外部市场调研，设计了维护管理，安全生产的基础条件，并展开了大规模的建筑物巡查工作。

库坝中心于2008年12月开始正式进行水布垭水电站部分监测项目的移交观测工作，至此，也象征着清江流域库坝管理格局已形成，库坝中心形成了四坝三库的管理格局。

同时，为了顺应新政策和新要求，库坝中心撤销了清江发电公司，直属清江公司，于2009年接手水布垭大坝部分项目的监测和管理工作，并成功完成了监测工程和土建的签证工作，于2010年完全接管了水布垭大坝的安全监测工作。

三、梯级水电站运作模式探究——以清江流域为例

在保障电网稳定发展的基础上，清江发电企业会在衡量发电效益的前提下，找寻适合自己且具有特色的运作模式，本文总结出以下三点：

（一）远方监控，电站值守

此种模式适用于单一的电站，比如在外界生活，经济，地理和交通环境均为理想的背景下，且距电站不超于50千米的范畴之内，安置远方监控中心，自建短距离的光纤通道，连接电站和远方监控中心之间的网络设备，使系统操作员可以延伸远处来进行数据监控，让远方的监控人员在平台上就可实现机组开，停，调等转换操作。

部分人员在现场值守和处理临时交办的工作，也就是远方监控，电站值守，这时，电站直接负责远方监控和值守人员的管理工作，有关专业数据和自动化系统都构建于厂内，所以远方监控中心只建设计算机监控系统，操作员站等必需的生产实时控制系统，和生产信息管理，工业电视等必要的实时控制系统。这种模式在流域电站群没有形成之前，属于一种过渡模式。

此模式具有维护成本低、便于投资、人员调配比较便捷等优势，缺点是一旦流域电站群形成，人员较多，统一调度较难。

（二）集中调度，现场控制

此模式是基于“远方监控，电站值守”模式的基础。因已形成了流域电站群，所以开发出“集中调度，现场控制”模式，即综合考虑经济、地理、交通等因素下，在距流域电站100到1000千米的范围之内，构筑集中控制中心，针对较多个电厂来进行调度。基于通信角度，在集控中心和上级调度部门构筑适用的专业通信系统。且至少要拥有一条通信通道，以此实现一对多。另一方面，在较小的范围之内，保障计算机监控系统和水库调度系统可以接入到集控中心，让集控中心可以全方位的掌握电站的生产和运营信息。简单来说，此种模式下的调度全掌握在调度中心，现场依旧实现设备的运行和监视操作工作。

此模式的优点是系统建设和投入可以在较小的范围之内完成，且具有较高的稳定性。缺点是因调度中心具有单一的功能，再加上人员配置较多，所以需要的成本较高。

（三）分区控制，现场值守

此种模式适合分布面积较广，流域长且电站多的流域项目。结合外部地理特性设置较多个分区集控中心，并相继接入到各个节点电站中，再设立核心集控中心，接入到各个分区集控中心里，实现三层结构。雖然在通信自动化建设上，核心集控中心依旧要求全面且兼顾，但因业务上不得再进行实时生产的控制，所以在系统建设上可以有侧重和区分，更加关注对信息的集成，收集和优化等。此模式的优点是安全可靠，职责相对清晰，因分层分区，所以使水电调度更加明朗。缺点是造价较高，成本较高，配置相对复杂。

四、清江流域梯级水电站运作管理措施评述

（一）管理方针

最初在建立之余，清江企业提出“以标治企”要求，库坝在建设和管理上都要具有清江特色，且现阶段国内库坝中心在管理上并没有非常清晰的标准可言，所以清江企业在探究发展现状，国家政策和库坝信息化建设现状基础之上，尽最大可能的提高库坝的管理水准，构筑了完善的应急处理机制，做到以企治标，未雨绸缪。

库坝中心为了降低企业的风险，实现经济利润，将目光集聚在关键结构，重点部位上，找寻危险点，并于2004年和2008年，确认了隔河岩、高坝洲和水布垭的主要监控结构和监控清单。这不仅构筑了各个生产单位和公司级的预案，也基于公司角度提供了滑坡，恶劣防洪，地震等事故的应急预案，同时也针对流域水电站泄洪雾化、水淹厂房等制定了处置方案，未雨绸缪地制定出抗风险、抗大汛等设计对策，并在其中明细了管理内容和施工技术方法，且结合标准化要求，对四坝三库安全检查项目，频次做出了规范。也针对流域库坝维护项目，频次做出了标准的要求，拟订了可持续的管理标准和制度，并获得一定的成效。

（二）管理目标

库坝中心都坚持着未雨绸缪，精心管理的方针，开展所有事项的主线是找寻问题，分析问题，解决问题，第一时间探寻造成的原因，及时预防，养护修理，为清江库坝中心的良好运作梳理了清晰的目标，希望构筑安全，健康，创新，活力的职工队伍，使清江库坝朝向更加专业，更加标准，更加信息化的目标前进。

（三）管理模式

作为清江公司的二级单位，库坝中心的组织管理、人员分工职责和设备设施交由清江公司综合管理。库坝中心一直坚守“以人为本，定期滚动，流域集控，过程管控”的管理模式，发展的中心思想是为员工构筑人文和安全工作的环境，将员工的主人翁精神充分地发挥出来，定期培训，提高员工的专业水准技术能力，同时也以过程控制的工作方法利用系统识别库坝的运作安全来加以监控。

除此之外，也构筑了梯级水电站安全监控分析系统，在平台上可以实现无人值班远程实时监控和集中管理。库坝中心也构筑了以维护为主体的工作体系，一些监测项目因无法自动化，在此工作机制之下，可以依照周期来自动执行。

（四）风险管理体系

库坝中心非常了解风险管理的重要性，故非常关注安全性能，在内部构筑了完善的应急预案和现场处置方案，逐步完善了风险管理体系。例如，库坝中心每周、每月均会现场检查同步监控，排查出一个异常数据，找寻可能发生的影响，尽可能地寻找补救对策。

在参加2010年电力系统水电站安全生产工作会议之后，库坝中心立即组织全体员工学习《大坝和水电站安全事故警示片》、青海拉西瓦果卜错落体塌滑应急管理工作、新疆开都河柳树沟水电站成功避免泄洪洞进口边坡整体大塌方特大安全事故的经验和做法，及时安排了流域厂房发电建筑物局部渗漏成因分析以及高标准防渗处理方案研究和试验实施，梳理流域电站的疏排水系统，完善水布垭工程滑坡体专项应急预案，加强了对大坝工作性态、滑坡体工作性态以及水工建筑物缺陷成因与修补方法的分析、研究，有计划地研究、实施流域大坝安全鉴定、安全定期检查、安全注册需要专门整改落实的事项。

（五）培训体系

库坝中心在多年发展中一直坚持员工培训多措并举，建立了具有实效的培训体系。其培训方法是“传帮送”和“送出去，请进来”，即：

公司利用引进专业导师、应用项目带徒、党员带徒等新型培训方法来培育专业性的复合型人才，在内部宣传互教互学的良好文化，要求每个组织、各项目组就就技能和岗位技术交叉学习，实现“传帮送”。新老员工也会共同交流传授经验，举办多个专题讲座，在一定的时间内培育出技术，专业水准，综合素质都优质的员工，使其快速上岗。

五、关于流域梯级水电站群发展的展望

（一）设备自动化水准显著提升

水电公司通过“资源配置的统一调度”实现了设备自动化水平的大幅提高，正在投入更多的人员和研发来探索电厂的“无人值班、少人值守”，以此提升传输质量。

例如，清江公司在面对已经投产的设备，坚持完善设备管理机制来实现创新性的设备更新、改造和检修，不断加大各类智慧算法等技术在提升控制水平、自动化程度等方面的贡献度。

（二）逐步完善水库群优化调度体系

水电公司需逐步实现对流域效益分配体系的完善，同时对上下游河、干支流之间的协调发展作出兼顾，实现资源的合理应用，即：

一方面，完善补偿体系的政策和法律制度，实现梯级水电站水库群联合调度的利益分配;

另一方面，对补偿机制和联合调度的利益分配深層次研究，通过对各方利益有效协调，来带动地区经济的不断发展。与此同时，也会促进公益性调度的正常实施。

（三）持续关注流域生态环境保护的需求

水电公司需将生态保护等因素融合到联合调度里综合考虑，关注梯级水库群防洪与生态环境和兴利之间的协调，构筑完整统一的水库，综合调度形式，尽可能地降低对水环境和河流生态带来的消极影响。因在发展中一定会对外部生态和水资源带来负面影响，但也要找寻措施尽可能的将负面影响控制在可接受的范畴之内。

结语

统一调度、监控与操作分开的流域梯级电站运行模式完全满足水电站生产运行的核心要求，并在节省人员、水资源统一调配利用、生产信息共享等诸多方面充分激发了“统一化”、“系统化”、“体系化”的管理机制优势，对促进水电站生产管理水平和提高水电站生产水平有着积极作用。未来，流域梯级水电站运行模式将继续发挥其价值，为后续的梯级水电站模式的创新提供借鉴。

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（作者单位：水城金阳水电开发有限公司）