流域梯级水电站集控运行工作研究

汪红星

（国家能源集团迪庆香格里拉发电有限公司，云南 迪庆 674402）

0 引言

流域性作为水能资源中比较大的特点，通过对梯级水电站实现集中控制，实现对水能资源的高效运用。作为一种先进、新型、高效的具有流域性特点的电力生产运转形式的梯级水电站[1]，在这个模式下，可以保证中心城市对边远地区水电站实现远程控制，进而为较为边远地区的水电站顺利实现无人值班的目的带来重要条件，最大程度上对流域梯级水电站的水量实现统筹运用目的，得到更加显著的经济与社会效益。近年来，想要增加流域水资源利用率，将梯级水电站所具备的作用发挥出来，获得较高的经济效益，支持国家节能发电的政策，国家当中不同流域内部水电开发公司，积极主动研究水电站集控运转模式，构建起集控中心或者调度水库的机构，实现集中控制流域梯级水电站[2]。即便在运行管理中实际情况有所不同，集中控制的实施程度也各不一样，可实质上都是建立起流域梯级集中控制作为目标的统一管理运行体系，在进行筹建实施过程中，做好统一规划设计工作、实现分布实施，在具体运转管理当中获得良好的完善与提高。

1 流域梯级水电站集控运行的内涵

流域梯级水电站集控运行就是流域水电开发公司为了最大程度上挖掘出梯级水电生产的潜力以及效益，把归属于相同流域的水力紧密联系的水电站，构成梯级水电站群体[3]，通过不同水库不同水文和库容特性，转变具备调节能力水库以及电站的运转方法[4]，利用梯级水电站利用水资源，加强总体梯级的供电效果，发挥出水资源的综合效益，统一组织各个梯级水电站生产与管理，获得最高的经济效益。

流域梯级水电站的集控运行包含如下两个方面的内涵：第一，梯级之间紧密联系，作为不能割裂的一个整体，必须展开集控运行[5]；第二，水量以及电力调度作为互动关系，要保障最优化的方案、最高的效益，一定要让水与电结合起来，发布集控运行指令[6]。梯级水电站集控运行作为实施水量、电力联合调度运行的基础，能够获得更高综合效益的保证。

2 流域梯级水电站集控运行体系

2.1 组织体系

为了能够集控运行流域梯级水电站，需要梯级电站群体构建起集控机构，针对外部统一接受部门的调度指令，针对内部统一负责防洪、发电等调度指令。不一样的梯级电站与流域集控机构，构成网络联系，从而实现调度、通信以及监控的功能，对流域调度中心的指令完全接受，从而由梯级监控系统来实现。作为企业当中新型职能单位的流域梯级调度机构，其出现定然会让企业原本组织结构、电力生产组织管理关系产生改变。推行流域梯级集控运行还能有效帮助企业员工改变工作内容、制度、地点。

2.2 管理模式

过去的落后的电力体制下，电网公司负责机组的发电调度工作，企业的发电设备是否安全、是否可靠、是否稳定、投运效率是否良好，成为考核电网单位的重要指标。所以发电企业将中心工作放到维修、检修发电设施，提高水工建筑物的完整程度上，从而建立起以电厂设备的完好程度作为中心的生产管理系统，从而，发电企业水库调度，给电网的运行调度、企业生产组织指挥机构起到谋划作用，让水电企业生产管理模式变得更加“重电，轻机，不管水”。而流域梯级水电站的集控运行需要改革发电企业原本的生产管理体质，发电企业中心工作不单单局限在确保设备的完好可靠程度，还需要追求最大化的综合效益。流域集控机构已经变成流域开发公司生产调度控制以及生产信息的中心。总体的生产过程如下：首先准确预测来水过程，达到防洪要求、综合运用水资源的要求下，结合调度编制计划，电网企业讲调度计划进行批准之后来组织实施。调度当中要一定坚持“水电互动，方案最优”的这一原则[7]，综合实际水情预测方法、水库综合运用方式，初步确定好梯级水电站发电负荷、机组运转方式，综合电网负荷需要、水电站机组具体情况，按照调度决策系统，参照防洪、航运条件，把最优的水库、发电调度方案确定到位。想要让水调、电调更良好的衔接在一起，避免无用的沟通，进一步提高实时调度的应急响应效率，实施水库和发电调度一同平台值班的模式。

2.3 运行方式介绍

集中远程管理水库、电站实现流域梯级水电站的集控运转目的。水库与电站信息集中到流域集控机构，转变集控运转的决策参考。结合梯级电站建立起远程集控生产模式，实现对流域梯级水电站的集控运行目的。此种模式下，梯级电站要受到集控机构的统一调度指令，大大减少现场工作人员的数量，更有甚至产生无人值班的模式，节省企业的人力成本。面对远程集控生产模式来说，是否有着先进且可靠的提及调度业务系统会直接影响梯级电站集控。为了能够有效实现远程集控的模式，需要构建起较为完善、现代化的自动化系统。流域梯级集控系统属于较为重要的生产调度管理系统，对接电网调度系统，此系统与电网规范与规程相符合，并且，电网要保证调度自动化系统的安全稳定可靠程度，要确保流域梯级集控系统满足这一需要。而且，流域梯级集控系统需要紧密联系企业内部的生产与行政体系，在讲梯级自动化调度能力有效确定后，综合考虑生产调度关系。

3 流域梯级水电站集控运行效益

3.1 提高水资源利用效率

针对相同流域中的梯级水电站实现集控运行，能够提高这一流域当中水资源的利用率，在这一流域当中的水电站构建龙头调节水库。此水库具备调节功能，通过梯级水电站协调运转的前提条件下，水库发挥出良好的调节效果，提高梯级水电站水资源利用率。此水库发挥调节作用具体流程即汛期来临，先将其他小水库蓄满，最后是龙头水库，汛期结束，从龙头水库最先开始加大发电强度，对其他小水库提供补给，利用这一调节方式降低其水量，确保旱季时期水电站发电能力，总体上提高流域内水电站对水资源的利用率。

3.2 提升流域内的防洪有效性

过去的单库洪水调度下，不同流域的电站分别进行降水、来水的采集，所以不同电站不能及时对信息进行共享。一般上游的水库开闸以后，下游的电站要在几个小视后才会得到信息，由于上级电站无法及时把来水情况告知下级电站，因此，一旦水库调节性能弱，无法展开预先操作。为了保证大坝安全性，非常可能出现河道水位突然上升或者是下降的现象，严重危及到下游河道的安全与周围居民的生命财产安全。流域梯级水库与防洪调度进行紧密联合，综合不同梯级水库的调节作用，发挥出大型水库、龙头水库的优点，集控中心负责来统一调度洪水，全面对上下游的影响因素实现考虑，结合不同水库的情况，动态控制汛期水位，针对洪水实现预泄、拦尾，还能实现错峰、削峰的调度目标[8]。并且，变化上游当中水库的运行模式，结合不同电站实现灵活停机操作步骤，面对可能出现弃水现象的水库，做好错峰调度工作，有效对不同水库之间蓄洪关系实现处理，不影响水电站防洪安全的基础上，做好集控运转，加强总体流域梯级水电站所具备的防洪效果。

3.3 推进电力体制改革

伴随着电力体制改革形式的逐步明晰，厂网公开和竞价上网逐步实现，电网针对电力调度，从以往微观管理过渡到宏观控制，对于不一样的发电公司展开的电力调度，采用总负荷曲线控制模式，让各发电公司电力调度管理变得更加灵活多变。对于水电厂的水库调度任务来说，不再单纯是防洪与调度，企业需要与市场经济规律相结合，针对防洪、发电以及航运实现协调控管目的，通过水库，采用水位的允许变化幅度，制定出统一梯级电站发电计划，减少水量消耗，获得最高的电力生产效益。与此同时，面对梯级枢纽发电调度与检修工作计划进行有效优化，满足电力市场提出的机组、负荷控制的需求。随着电力体制改革的深入，要顺利建立起电力交易实时竞价体系。竞价上网直接对电量合同与电价协议的签署产生重要影响。为了适应这一改革需要，保持主动状态，流域梯级电站要利用水电联合优化调度的方式，水电结合实时调度。实时调度能够充分掌握水情信息，提高售电以及发电的能力，结合电力市场的动态信息以及未来水质情况，将发电计划做到位，让运转方法变得更加理想，进一步提高开发水电等可再生清洁能源的竞争实力。

4 结语

总之，现如今的流域梯级水电站建设速度的不断提高，开始朝着流域梯级集控运转的方向改变。利用流域梯级集控运转方式，有效减轻电站工作人员的压力，逐步变化为无人值守的模式，节省人力资源成本，提高工作效率。并且，还能有效增强流域内防洪能力。另外，科学合理对不同电站的发电负荷实施分配，显著提高流域当中资源的综合使用率。结合流域梯级电站进行集控运转，节省资源、环保，还能实现节能减排的目标，贯彻落实科学发展观念，助力社会经济持续健康良好发展。所以，一旦具备充足的条件，就需要大力发展、积极实现流域梯级电站集控运行方式。