流域梯級水電站集中控制運行模式探討

摘 要：隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高，計算機網絡通信技術以及自動控制技術取得了較大程度上的進步，為我國國民經濟的發展以及工業水平的提高做出重要貢獻。在這一背景之下，水電站抓住機遇，引進了新技術與新工藝，迎來了新的發展時期。隨著人們對流域梯級水電站控制系統認識與研究的不斷加強，越來越多的發電企業開始對流域梯級水電站集中控制運行模式進行探索與研究。文章就結合某一具體流域梯級水電站集中控制運行模式進行研究與分析。

關鍵詞：流域梯級；遠程集控；水電站

1 流域梯級水電站進行集中控制的必要性與可行性

1.1 流域梯級水電站進行集中控制的必要性

我們所研究的這一水電站具有三個明顯的特征，首先它是沿流域分布的，其次這一水電站所處的地理位置較為偏僻，除此之外，它規?？缍认鄬^大。在這種情況之下，水電站要想提高自身的經濟效益與社會效益，就必須采取有效措施對生產運營的成本進行一定程度上的降低，這就要求水電站能夠掌握較為先進的技術，并對人力資源進行有效的整合，在此基礎之上對經濟調度進行一定程度的優化。除此之外，水電站還應當不斷發揮創新意識，對管理模式進行創新與發展。因此，在流域梯級水電站進行集中控制運行是未來發展的必然趨勢。國家發布的《節能發電調度辦法（試行）》中也有規定，要求在考慮節能性與經濟性的基礎之上對可再生資源進行相應的優先調度。除此之外，還需要對平均分配發電量的調度模式進行修改，將其改為發電機組的排序，把水電作為可再生資源置于前面，這一做法主要是為了達到節能與環保的目標。一般情況下，各級的電力調度機構都需要參考相應的原則進行關于日發電曲線的編制，所參考的原則主要包含以下幾個方面：①對于無調節能力的水能發電機組而言，要求能夠嚴格遵循“以水定電”的原則，并在此基礎之上對發電負荷進行有效的安排；②對于承擔綜合利用任務的水電廠而言，首先需要對綜合利用的要求進行有效的滿足，在這一前提之下，再進行關于水電機組發電負荷的安排，除此之外，還應當設法對水能的利用效率進行一定程度的提高；③對于梯級流域水電站而言，應當積極對水庫與水庫群進行有效的優化調度，并對水庫的蓄水進行合理的運用。

1.2 流域梯級水電站進行集中控制的可行性

目前狀況下，在西方的一些國家，流域梯級水電站的遠程集控技術已經取得了較大程度的發展，且運行較為成熟與穩定，通過對這一控制模式的應用，使得很多發電企業取得了很好的經濟效益與社會效益。在這個發展的新時期，該水電站應該抓住機遇，充分利用自身的優勢與條件，進行流域梯級水電站的集中控制。該水電站的優勢主要表現在如下幾個方面：①新建的流域水電站，它能夠進行統一的規劃設計，并進行分布實施。②在每個電站之中，都是采取的“無人值班，少人值守”的模式，具有較高水平的綜合自動化系統；③水電站之中的設備，都具備較高的性能，可靠性與穩定性得以保證。綜合這些因素，該水電站完全有條件進行水電站集中控制系統的建設。

2 管理模式

為了對電網與電站運行的穩定性與安全性進行一定程度上的保障，將水調與電調有機的結合起來，并在此基礎之上對流域梯級水電站的優化調度進行有效的實現，因此，建立一套適應性較強且行之有效的管理模式十分重要，針對這種情況，可以在調度中心、遠程集控中心以及梯級水電站之間建立起完整而有效的通信信道。對于流域梯級調度而言，由于它是在電力系統的五級調度范疇之外，因此在這一管理模式之中調度管理的流程略有差異，具體調度流程為：①首先由遠程集控中心對中期、長期以及短期優化方案進行一定程度的研究與分析，然后再將之分別上報到各個流域梯級以及各電站的發電能力與調度建議方案、檢修計劃、實時信息以及運行操作的執行情況等；②其次，調度中心將各個流域梯級總負荷的發電計劃以及電站的發電負荷曲線進行下發，除此之外，還應當下發一系列的指令，這些指令主要包含有運行方式指令、檢修指令、設備操作指令以及實時負荷調整指令；③最后，再由遠程集控中心對流域各電站之間和站內機組之間的負荷進行一定程度上的優化分配，并在此基礎之上對調度指令進行有效的執行。

3 系統結構分析

對于流域梯級水電站集中控制系統而言，它主要包含了三個層次，這三個層次分別為調度中心、遠程集控中心計算機監控系統以及流域梯級水電站計算機監控系統，下面對其進行分別闡述。

3.1 流域梯級水電站計算機監控系統

在進行對于電力送出方案的規劃時，一般都需要利用電源匯集后接入電網系統進行一定程度的考慮，這樣一來，就能夠對電力送出點的集中進行有效的實現。該水電站在某一流域之中存在著三個梯級電站，而在這三個梯級電站之內，各個現地控制單元主要是對交換機以及光纜進行一定程度上的利用，然后在此基礎之上形成一個雙環形的網絡。隨之，再將這一雙環形網絡與主干網之中的工業級交換機繼續擰一定程度的連接，這樣一來，交換機與雙環形網絡又形成了一個冗余的骨干網環。對于流域梯級水電站計算機監控系統而言，它是由多個部件共同組成的，主要包含有冗余的系統服務器、冗余的操作員工作站、工程師工作站、便攜式人機界面以及語音報警與尋呼短信服務計算機組成。

3.2 遠程集控中心計算機監控系統

在前文中我們提到，該水電站所處地域相對偏遠，因此遠程集控中心與流域各電站之間的通信具有較大的難度，通信系統的建立也成為了一項技術瓶頸。隨著經濟的快速發展以及科學技術水平的不斷提高，遠程集控中心所處地已經形成了一定規模的傳輸骨干網絡，除此之外，所處地區的電信業務覆蓋也較為廣泛，在工業控制之中，衛星通信也得到了較為廣泛的應用。在這一背景之下，可以將電力數據專網作為每個接入點的主通道，而將2×2M bps公網作為備用通道，對于應急備用通道而言，則可以選擇2×64K bps衛星通道。這樣一來，就可以對遠程集控中心監控系統與流域梯級各電站計算機監控系統之間的數據傳輸進行有效的實現。

4 結論與展望

本文主要針對流域梯級水電站集中控制運行模式進行研究與分析。在進行分析的過程中，將某一具體水電站的流域梯級水電站集中控制運行系統作為研究對象，并對系統建設的必要性與可行性進行了一定程度上的闡述。然后在此基礎之上，從管理模式以及系統結構兩個方面進行了重點分析。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

隨著經濟的發展以及行業水平的提升，相信流域梯級水電站集中控制必然會成為未來發展的趨勢。每一個符合條件的流域公司應該抓住機遇，引進新技術，同時加強創新，爭取在未來的發展中取得更高層次的進步。

參考文獻

[1]張雙虎.梯級水庫群發電優化調度的理論與實踐—以烏江梯級水庫群為例[J].西安：西安理工大學，2007.

[2]解玉秀.改革開放30年來中國水電能源開發透視[J].解放軍報，2008.11.16（第七版）.

[3]彭程，錢鋼糧.21世紀中國水電發展前景展望[J].水力發電，2006，3

2（2）：6～10.

[4]周玉琴.三峽梯級與清江梯級聯合調度研究[J].武漢：武漢大學，2005.

[5]劉學海.梯級水電站群優化調度與運營策略研究[J].天津：天津大學，2005.