流域梯級電站集控中心建設的探討與應用

吳偉

摘要：本文主要介紹新疆某流域梯級電站建設運行管理情況，以及在逐步實現“無人值班、少人值守”的運行管理模式下，對集控中心的建設運用的探討。

關鍵詞：梯級電站;集控中心;建設;

1? 概述

隨著發電設備性能、可靠性的提高，以及自動化控制、計算機監控、遠程通訊技術的飛速發展，結合電網安全性、穩定性日益增強，為梯級水電站實現遠程控制創造了良好外部條件，流域電站集控控制與調度模式應運而生。

為科學合理利用流域水能資源，充分發揮梯級電站規模效益，達到“無人值班、少人值守”運行管理模式，降低生產管理成本，實現梯級電站集中控制、優化調度和經濟運行，我公司投資建設集控中心，對所轄五座電站進行集中監視、控制、運行管理，實現梯級優化調度。

2? 集控中心建設的必要性

隨著計算機監控及信息網絡技術日益成熟，在技術上完全能夠可靠、穩定地實現水電站遠程集中控制，近年來國內外許多成功案例值得借鑒。國內流域梯級電站大多采用聯合集中控制運行模式，運行效果良好。從國外發達國家的運行管理模式看，聯合集中控制的模式非常普遍，無人化程度相當高。我公司集控中心建設的必要性主要有以下幾點。

2.1? 電站分散布置，集中控制有利于統一調度管理

我公司所轄五座水電站，分散在阿勒泰地區福海縣、布爾津縣境內，總裝機450MW，相距最長距離200多公里，地處偏遠、多點分散，管理難度大;電站計算機監控系統獨立運行，不利于公司層面對電站監控系統信息的整合和數據的綜合利用，維護成本高;而且梯級電站存在密切水力聯系，對流域梯級電站統一管理與調度有利于提高梯級電站的發電效益。

2.2? 集控中心建設，有利于提高經濟效益和管理效率

目前，新疆電力市場形式嚴峻，尤其作為新疆電網末端的阿勒泰電網，本地消納能力不足和外送受限問題依然存在。2021年開始，水電已納入電力直接交易，競價上網的電力市場機制逐步完善。建設集控中心可以根據流域水情、雨情信息，實現上下游總體優化調度，最大限度提高水能利用效率。水庫及電站優化配置方案的實施具有顯著的經濟效益。

（1）根據國內外梯級調度相關統計資料，長期實施梯級優化調度可增加發電量1.5%-2%，甚至更多。按照目前我公司所轄電站設計年發電量合計14.33億千瓦時，按照年增2%的預測，可年增加2866萬千瓦時發電量。

（2）集控中心建成后，可縮減電站運行管理人員。目前我司生產人員80余人，負責五座電站安全生產、運行管理、檢修預試、運行維護等工作，人員緊張問題日益突出;集控中心建成后，可從根本上解決人員不足問題，同時較大程度降低人員費用支出，提高經濟效益，降低發電成本，具有長遠的經濟效益。

2.3? 集控中心建設，將增強流域調節能力

發揮集控中心協調優勢，充分利用區域水情信息和流域水庫調節能力，優化上下游電站及水庫運行方式，增加流域防洪調節能力，降低防洪度汛風險和災害損失。集控中心建成后，電站采用“無人值班，少人值守”運行方式，極大減少現場員工數量，降低了自然災害導致人員安全風險和交通安全風險。

2.4? 集控中心的建立，將極大提升經濟效益和管理效益

梯級電站集中控制，可以充分協調電站水流與電量關系，確保經濟安全運行，提高流域整體發電能力，最大限度節約水能資源。通過系統協調優化電站水頭、流量、效率、負荷分配及不同電價政策，使經濟效益最大化。在集中控制管理模式下，可以合理地整合資源，通過科學調配提升管理效率、工作效率，實現人力、物力的資源成本共享，優化節約管理成本。

2.6? 堅持科學發展，以人為本

公司所轄電站地處山區偏遠地域，遠離城市中心，交通、通訊、醫療、生活條件極其不便，集控中心建設可以改善員工工作生活環境，提高生活品質，更好吸引高素質管理和技術人員，保持員工隊伍穩定，有利于公司長遠高質量發展。

3? 集控模式探索與實踐

我司致力于梯級電站運行管理模式探索與實踐。我司電站運管模式經歷了由“機電分離”至“機電合一”的過渡，到“無人值班、少人值守”再到“遠程控制、無人值班，少人值守”的運行模式。

3.1? 集控模式探索歷程

2009年，我司首座電站完成自動化改造，實現電站自動控制。2010年7月，第二座電站投入運行，在自動控制基礎上，探討聯合控制的關鍵技術問題，在不違背電力調度原則情況下順利實現遠方聯合控制運行模式，即兩座電站均在首座電站中控室調度控制，新電站按“無人值班、少人值守”模式運行。2013年啟動集控中心建設，選址北屯市，為即將陸續投運的3座電站接入做好準備。2014年，集控中心開工建設，2016年初具備試運行條件后前兩座電阻接入運行。2016年下半年，連續3座電站投入運行，機組試運行結束后均順利接入北屯集控中心運行，全部電站實現“遠程控制、無人值班，少人值守”運行管理模式。

3.2? 梯級水庫聯合優化調度的探索

為極大地優化水能利用效率，對梯級水庫聯合優化調度進行探索。為達到水庫優化調度目的，在集控中心搭建水調平臺，將各水庫水文特性傳輸至集控中心。同時針對各水庫水文、氣象特性、梯級水庫電站和電網運行特性，對水庫長期優化調度進行研究，初步總結出符合流域梯級電站優化運行的經驗。

3.3? 集控模式下的生產管理系統探索研究

研究部署適用于流域生產一體化管理的集中式生產管理機制與系統，研究探索梯級電站聯合調度一體化平臺，采用流域電站集中式管理和梯級電站聯合調度運行方式，實現集控中心對流域梯級電站電力生產全范圍、全過程和全員管理，實現公司要素集約化管理，保障集控模式電站的安全與經濟運行。通過依托OA辦公平臺或互聯網在線辦公平臺，實現遠程在線、多人協同辦公，極大解決了電站分散、距離較遠的問題。

4? 流域梯級電站群遠程集控中心建設的體會

（1）流域梯級電站集中控制可最大限度解決生產力，把盡可能多的人員熊偏遠山區解放出來，有利于員工成長，進一步改善員工工作生活環境，提高生活品質。

（2）集控中心建設應堅持總體規劃、統籌安排。從設計到定位、費用概算，再到現場安裝調試、項目驗收、投入運行，小到機房裝修、辦公設備等均應做到規劃合理、安排妥當。

（3）合理優化集控中心機構設置，確保滿足生產實際。如倒班方式、調度業務專責設置等方面。

（4）安全穩定經濟運行是集控中心的基本保障。建設過程中嚴格按照先試驗后運行的原則，保證設備安全穩定運行;可采取一定時期內原有運行模式同步運行的原則，待整體穩定后進行調整。

（5）集控中心建成后應及時完成常規運行管理到集控管理的思維轉換，建立健全管理體制，加大事故應急預案演練。建立運行維護一體化機制，保證集控中心與現場維護人員分工明確、協調作業。

5? 結束語

實現流域電站統一調度，必須建立流域為單位的集控中心或調度控制中心，實現流域內電站遠方集中控制、機組優化運行，減輕勞動強度，提高經濟效益，意義重大。

參考文獻：

[1] 馬光文，劉金煥等.流域梯級水電站群聯合優化調度[M].中國電力出版社，2008.

[2] 馮漢夫，馬琴等.智能化水電站的思考[J].水電自動化與大壩檢測，2010，34（6）：1-5.