中小水电“无人值班、少人值守”运行模式探讨

高家奇

(大唐四川发电有限公司，成都，610091)

1 引言

1.1 背景

电力行业对水电规模以单站装机容量大小界定。一般认为，单站容量5万kW以下的为小型水电；单站容量5万至30万kW的为中型水电。就四川水电而言，除了金沙江、雅砻江、大渡河的“三江”基地外，基本都是以中小水电形式存在。

作为备受关注的可再生清洁能源，中小水电在21世纪初期十余年的快速发展过程中奠定了我国世界第一水电大国地位的基础。但近年来，受多种因素影响，中小水电发展逐步放缓，特别是水电资源丰富的西南部分省区，明确原则上暂停或暂缓中小水电的核准、建设及扩容等相关工作。

面对严峻的发展形势，以及普遍地处偏远、生产人员紧缺、经营状况良莠不齐等现状，已建成投运的中小水电也同样面临着管理转型的考验。本文以笔者所在公司管理的某流域中小水电群为例，探讨中小水电“无人值班、少人值守”运行模式。

1.2 示例概况

该中小水电群共3级电站，呈上下游梯级分布(本文按上下游顺序简称为甲、乙、丙电站)，位于四川省甘孜藏族自治州某县境内。电站均为引水式开发，具有日调节能力，分别装有3台混流式水电机组，单站容量在9万kW至18万kW不等。各电站位于海拔2700m至3100m的高原地区，地处偏远，工作、生活条件相对艰苦。

办公生活营地位于流域中游的乙电站附近，靠近县城，距离上游甲电站厂房约25km，距离下游丙电站厂房约35km，车程约40min。近年来，已在营地建设了流域集控中心，实现对3座电站的集控运行。在此基础上，逐步试行“无人值班、少人值守”的运行管理模式。

2 基础条件

2.1 管理模式

2.1.1 工作组织

实施“无人值班、少人值守”的运行管理模式后，在电站现地不设置监盘人员和固定运维人员，仅设24h值守人员。按照“远程集控、少人值守、定期巡检、集中维护”的原则，由集控中心、维护班组和电站值守人员共同负责日常生产工作。

集控中心具备远程运行监盘和操作功能，能够对电站远程监视、监测、控制和管理。执行电网调度机构指令，监视电站设备状态和事件信息，按规程对异常信息进行处理，并通知维护班组和电站值守人员。

各专业维护班组承担集控中心和各电站的消缺及维护工作。

电站值守人员负责电站治安保卫，电站信息报送、记录，巡检、简易定期工作，部分操作及应急处置工作，协助消缺等工作，紧急情况下及时按规程或预案进行现场应急处置以防止事态扩大。

图1 生产系统组织机构

2.1.2 制度完善

“无人值班、少人值守”模式有别于常规模式，在执行常规管理制度、规程规范、应急预案的基础上，需针对性建立或完善相关制度，以适应管理需要。主要有以下方面：

首先，应明确集控中心、维护班组和电站值守人员的职责定位，厘清“两票”管理等工作流程，做到精细化、标准化、清单化、流程化，避免职能交叉或衔接盲区隐患。

其次，应完善现场定期工作标准。明确电站值守人员设备巡回及定期轮换工作的路线、项目、周期，定期开展日间巡视检查和设备定期轮换试验，特殊情况或工作需要应增加夜间巡检。及时发现缺陷、隐患并汇报维护班组处理(或进行紧急处理)。

再次，至少应编制应急值守管理、应急交通管理、应急通信管理、厂区保卫管理等制度。特别要明确规定电站值守人员活动范围，确保能正常、可靠接收相关报警信息，拨打、接听移动电话(对讲机、卫星电话)。

最后，要编制集控中心与电站通信中断的应急预案，确保在异常情况下快速切换至现地控制模式。同时，要在各类常规应急预案中赋予电站值守负责人应急撤离权限。

2.1.3 人员配置

集控中心设置6个运行值，实行“四值三倒”模式，4个值在营地集控中心倒班监盘，剩余2个值轮换休假。班组定员根据集控机组数量等工作内容配置。

维护班组设置机械、电气等专业，根据各电站设备状况、维护工作量、一线技术力量等配置班组人员，具备条件的可细化为电气一次、继保、自动化等专业班组。

电站值守人员配置3～4人，在现场24h值守，定期轮换休假，并明确1人为值守负责人。值守负责人应由具有电网调度机构受令资格，且熟悉运行和维护工作的人员担任。

为提高生产人员技能水平，应编制培训制度、制定针对性培训计划，以提升电站值守人员、集控中心值班人员岗位技能为重点，加强现场人员培训，打通工作落实的“最后一公里”。同时，可结合企业实际建立集控中心运行值、维护班组与现场值守人员的动态管理制度，定期进行一定比例轮换，逐步培养一线生产人员具备发电运行、设备维护等“一专多能”的综合素质，也可避免值守人员在偏远电站现场长期工作生活，利于保持队伍稳定。

2.2 设备技术要求

“无人值班、少人值守”模式以设备为基础，对设备自动化程度及可靠性要求较高。正常状态下设备能够自动运行和工况转换，遇有故障能够自动处理，不需现场人工即时干预。因水电站主辅机设备种类较多，宜制定专项细则逐一核查其在“无人值班、少人值守”模式下应具备的技术要求，必要时必须进行技术改造。在此，笔者认为重点应把握以下方面。

2.2.1 集控中心与电站现场正常联动

电站现场主辅设备运行状态良好，全部运行信号传送至集控中心实现远方监控；配置可靠稳定的自动装置，能接受集控中心指令，根据预设条件和指令自动调整设备运行状态，设备发生故障时能自动处理。电站与集控中心之间的数据通信满足两条独立链路通道要求。

2.2.2 可靠停机

集控中心应具备远程事故停机功能，因通信中断导致监控失效时能自动切换至现地监控。

电站现场配置有完善的保护装置和可靠电源，在紧急情况下能保证机组停机、停电、关闭进水闸(阀)门。正常停机由监控系统实现，监控系统或现地控制单元故障失效时可通过硬接线回路实现紧急停机(该停机回路电源应与现地控制单元主控制器电源分开)。紧急停机硬接线回路应包括机组过速、调速系统低油压、进水闸(阀)门系统低油压、事故停机中导叶剪断销剪断以及紧急停机按钮。

2.2.3 其他主设备可靠性

电站现场调速系统具备远程和现地操作功能，设置主备通道，主用通道故障自动切换至备用通道，满足自动和手动方式启机、停机和紧急停机；电站现场应采用“失电动作”规则，在水轮发电机组的保护和控制回路电压消失时，使相关保护和控制装置能够自动动作关闭机组导水机构，事故配压阀控制阀配置独立电源，水机保护动作应直接启动紧急(事故)停机。

电站现场励磁系统应设置主备通道，电压采集回路应相互独立，主用通道故障自动切换至备用通道；系统功率柜冷却风扇应能自动启停、电源宜冗余配置；灭磁开关跳闸回路应设置两路电源。

电站现场高压断路器、隔离开关应具备远方操作功能，接地开关宜具备远程操作功能；断路器、隔离开关、接地开关状态应使用分、合闸状态双接点信号并分别接入监控系统；断路器应配置双跳闸线圈，由两路电源分别供电。

电站现场厂用电系统进线及母联断路器应具备远程分/合操作功能，系统配置备用电源自动投入装置且能远程监视和投退切换，厂用电不同电源之间应有防非同期合闸技术措施。

2.2.4 涉汛及消防设备可靠性

电站现场进水闸(阀)门应具备远控功能，并设置独立于监控系统的关闭回路，且具备误动措施。泄水设施能够实现现地手动操作，并具备远程控制功能。

防汛设备设施电源冗余配置，至少有一路外来电源或保安电源。水淹厂房保护应设两级保护，第一级报警、第二级动作触发机组停机，并关闭机组进(出)水闸(阀)门。

电站现场排水泵应满足极端情况下的最大排水需要并留有余量，集水井水位和排水泵状态信号应送监控系统；厂房集水井、排水泵出口应设置防止尾水倒灌的技术措施。

电站现场消防设施、逃生自救设施配置齐全，火灾自动报警信号应接入远程集控中心，系统应与消防系统联动。

2.3 应急保障

各级生产人员应加强应急预案的演练，在紧急情况下，现场值守及维护人员应急处理应满足“响应及时、判断准确、处理得当”的要求。

根据实际情况，宜在值守地点配置监控系统监控终端、调度电话座机、卫星电话、调度业务联系等相关系统，确保与集控中心通讯中断后快速切换至现地控制模式。具备条件的可设置On-call移动报警系统，设备主要故障讯息(如机组事故停机、集水井水位过高、主轴密封水流中断等)应通过短信等方式及时推送至值守人员。

电站值守人员应随身携带对讲机、应急专用移动电话(手机、卫星电话)等通信设备，亦可设置现场广播系统，确保值守人员与集控中心、值守人员之间的通讯畅通。

电站现场应急撤离权限由电站值守负责人掌握，遇到突发情况(包括不限于厂房进水达到应急撤离水位线，厂区周边发生泥石流、滑坡等地质灾害，发生不可控制的火情、爆炸、外部冲突等事件等)按规定的应急撤离要求及时撤离。

3 试行成效

通过试行“无人值班、少人值守”模式，近两年来共减少电站现场的监盘维护人员近20人，分流充实至维护班组或集控中心值。现场生产人员大幅缩减，工作生活条件得以改善，专业化集中培训效果得到强化，提高了人员的使用效率和工作效率。逐步形成了以设备定期工作、设备状态分析等为重点的生产模式，安全生产管理水平持续提升。

4 结语

实行中小水电“无人值班、少人值守”运行模式，在一定程度上倒逼了设备自动化水平提高，能最大限度减少现场工作人员数量，降低现场安全风险，有效集中整合了一线人力资源，提高生产运营管理水平，也可有效保证生产现场的安全性和可靠性。同时，部分生产人员转移至工作环境较好的地区开展工作，有效改善工作生活环境，极大提升生产一线职工幸福感。

后续可以结合企业实际，充分挖掘和利用集控中心运行数据，强化设备运行趋势分析和故障预警功能，开展事故征兆预判；开展智能监盘和远程巡检，实现分层分级实时故障报警信息推送，依托工业电视监控系统有效整合集控运行巡屏、就地巡检和设备点检。利用高清摄像头、电子围栏、无人机等技术推进送出设备、坝前坝后等重点设备设施的远程视频监控，打造智慧型无人值守“关门电站”。