實現流域電站安全、高效梯級調度的管理體系探討

陳谷武

【摘要】流域電站梯級調度管理的核心是建立上、下游電站在水情方面的信息共享和聯動機制，充分利用梯級電站間流量傳播的時間差和水庫的調節能力，采取提前拖庫、騰庫等方式，達到各電站庫容的重復利用，以削減洪峰，增加梯級電站的發電量，實現水資源的安全、有效、合理利用，安全防洪渡汛的目的。

【關鍵詞】梯級電站；調度；資源；效益

1、流域電站安全、高效梯級調度的管理體系建設背景

1.1 提高水力資源利用效率的需要

水能資源具有流域特性， 流域內所屬電站若均具備有日調節能力，水力資源不可能在時域空間進行大幅度的調節，對流域梯級電站實行聯合調度，統一管理，有利于實現水能資源的高效利用，充分發揮梯級樞紐的綜合利用效益，顯著增加梯級電站經濟效益，提高電能質量。

1.2 國家節能發電調度政策支持

流域梯級水電站聯合調度管理模式的推行，順應了國家節能發電調度政策的要求。節能發電調度辦法（試行）明確規定：對流域梯級水電站，應積極開展水庫優化調度和水庫群的優化調度，合理運用水庫蓄水，水電資源的優化利用不僅僅關系到水電企業自身的利益，同時也具有重要的社會意義。

1.3 裝機規模不大， 實施聯合調度相對容易

一般情況下，中小流域梯級水電站裝機規模不大，整個梯級聯合出力占電網總出力相對較小，調度靈活，系統潮流分布和系統穩定影響很小， 便于實施梯級集中控制與管理。

1.4 自動化系統為聯合調度提供了可靠的技術保障

要實現流域梯級電站的水電聯合優化調度管理，先進的自動化設備是基礎，計算機監控系統、水情測報系統、水調自動化系統和通信系統四大系統是實現流域統調度的關鍵，為流域梯級水電站聯合調度運行提供了可靠的技術保障。

2、流域電站安全、高效梯級調度管理體系的創新內涵和主要做法

流域電站安全、高效梯級調度管理體系改變了企業內部傳統的生產管理體系。它要求流域梯級水電站群設置唯一的流域調度機構，對外統一接受有關部門的調度指令，對內負責梯級的防洪、發電、排沙等綜合運用的統一調度等。

2.1 建立梯級電站防洪聯動體系

防洪工作是電站管理的重中之重，電站在利用水力資源為社會提供清潔能源，實現“興利”的同時，更重要的是合理調節庫容，削峰、錯峰，減輕水庫上下游城鎮、鄉村的洪澇損失，實施“除弊”。因此，建立了所轄梯級電站防洪聯動體系，確保了所轄電站及流域沿岸人民生命財產安全。

2.1.1 建立梯級電站聯合沖砂機制，確保沖砂效果。

在電站入庫流量達到開啟所有閘門進行沖砂時，為保證上、下游相鄰電站的沖砂效果，應建立了流域梯級電站聯合沖砂機制，達到減少河床的泥沙淤積，保持原庫容容積的目的，為汛期過后機組“三高”運行提供庫容保障。

2.2 創新管理，對梯級電站實行最優安全經濟調度

據相關資料統計，流域梯級電站的統一聯合調度可以使電站的發電量增加10%左右。為實現所轄梯級電站的統一聯合調度，在設備軟、硬件的建設上必須做大量的工作。

2.2.1 完善和更新調度自動化系統，為梯級電站的統一聯合調度提供堅強的技術支撐。

為適應電網調度的發展需要，調度自動化系統從單純的發電廠、變電站的SCADA功能的簡單應用，逐步建成具有SCADA基礎數據深化應用功能的ON3000調控一體化系統。通過網絡拓樸、狀態估計、潮流計算及負荷預測等PAS高級應用功能的拓展應用，實現在線潮流、安全監視、負荷變化分析功能，為合理安排梯級電站發電運行方式提供科學依據，保證各梯級電站發電出力始終處于最優狀態，實現了梯級電站的經濟與優化調度。

不斷提升調度通信系統智能化水平，搭建以電站、樞紐變電站為主接點的SDH環網通信平臺，建成數字化、網絡化、全方位的智能視頻監控系統，實現發電運行設備的遠程可視化監控，提高了發電設備運行管理水平，保證了梯級電站的優質運行和安全調度。

2.2.2 創新和優化梯級電站節能調度工作方法，實現梯級電站發電量的最大化。

當預報入庫流量大于機組引入流量時，根據梯級電站庫容曲線、單機設計流量測算出各電站每1萬kW·h發電量所需的耗水量、水庫消落深度，同時測算出上游電站的下泄流量傳遞到本站的時間，計算出梯級電站在調節庫容范圍內的可發電時間。同時與上游各梯級電站聯系，提前騰出調節庫容，降低梯級電站的水庫水位，重復利用調節庫容，實現多發電的目的。

2.2.3 實施電站模擬經營考核，實現電量經濟效益最大化。

流域內各梯級電站積極開展模擬市場經營考核，在考核電量、電費模擬收入的同時，鼓勵電站積極參與調峰，提高高峰電量比例，實現電站經營效益的最大化。

2.3 建立水情預測預報信息系統

流域內的電站應高度重視水情預測、預報工作，從水情室、方式科到水情預報專責，名稱的變化帶來的是專業分工的細化、水情工作的不斷強化、水情預測預報的信息化。

2.3.1 在多年人工預測預報水情的基礎上，通過對多年水情資料的整理和數據分析，形成了比較完善的梯級電站豐枯平水期、峰谷平時段發電運行方案。

2.3.2 充分利用網絡、電話、手機短信等現代信息工具，與流域內的上游電站建設立水情、雨情共享聯動機制，及時掌握上游電站的水情、下泄流量變化情況，根據適時水情及時調整電站運行方式，達到了水資源的充分利用。

2.3.3 建立日發電計劃制度，對梯級電站實行計劃調度。

在每天10時前，由水情預測專責根據梯級電站上一天的發電情況、水庫水位情況、上游梯級電站發電和下泄流量情況，計算出當日本電站的入庫流量，并制定出明日24小時96個點（15分鐘一個點）的該電站（含并網小水電）發電計劃，提供給負荷預測專責，并下發執行。

2.3.4 建立日水情分析制度，優化水資源利用。

堅持每天召開水情預報會議，水情預測專責對前一日發電計劃進行水情分析，分析影響發電的可變因素，并提出解決措施，及時修正當日發電計劃，調整運行方式，保證機組在“三高”下運行。

結束語

流域電站的梯級調度管理需要各個電站積極響應，相互支持、配合的前提下，才能發揮出應有的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]2012年8月國家發改會《節能發電調度管理辦法（試行）》