柬埔寨甘再水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理與實(shí)踐

李 永 強(qiáng)

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 概 述

甘再水電站項(xiàng)目是柬埔寨第一個(gè)大型水電站項(xiàng)目，也是外國(guó)公司在柬埔寨開(kāi)發(fā)的最大的水電工程，同時(shí)也是中國(guó)水電集團(tuán)第一個(gè)境外BOT水電站項(xiàng)目和目前中國(guó)在柬埔寨最大的投資項(xiàng)目，具有發(fā)電、灌溉、防洪等多項(xiàng)功能。

甘再水電站由首部重力壩樞紐(含壩后PH3電站)、PH1引水發(fā)電系統(tǒng)、下游反調(diào)節(jié)堰樞紐(含PH2電站)等組成。電站按“無(wú)人值班、少人值守”設(shè)計(jì),梯調(diào)中心設(shè)在PH1電站。裝機(jī)共8臺(tái)，總裝機(jī)容量194.1 MW。其中：PH1電站3臺(tái)，裝機(jī)容量180 MW；PH2電站4臺(tái)，裝機(jī)容量10.1 MW；PH3電站1臺(tái)，裝機(jī)容量4 MW。

2 水庫(kù)運(yùn)行方式與電站多年運(yùn)行特性

2.1 水庫(kù)及PH1電站的運(yùn)行方式

2.1.1 年運(yùn)行方式

水庫(kù)正常蓄水位高程為150 m，死水位高程為130 m，有效庫(kù)容32 710萬(wàn)m3，為不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)從每年5月份開(kāi)始蓄水，至雨季末蓄至正常蓄水位，然后水庫(kù)進(jìn)入供水期，至次年4月末水庫(kù)水位降至死水位。

洪水運(yùn)行方式為：當(dāng)汛期水庫(kù)水位蓄至高程150 m，而入庫(kù)流量小于高程150 m水位相應(yīng)的全部泄水建筑物總泄量時(shí)，按入庫(kù)流量下泄；當(dāng)入庫(kù)洪水流量大于該泄量時(shí)，則全部泄洪建筑物敞泄。

水庫(kù)運(yùn)行應(yīng)盡量保持盡可能高的水頭，且能最大限度地限制棄水量。同時(shí)結(jié)合短、中期水文預(yù)報(bào)進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)度，并充分利用水文氣象預(yù)報(bào)逐步修正和優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃。

2.1.2 日運(yùn)行方式

甘再水電站為柬埔寨電力系統(tǒng)內(nèi)的骨干調(diào)峰電站，電站運(yùn)行以調(diào)峰運(yùn)行為主，即應(yīng)首先滿(mǎn)足峰荷時(shí)段的電能產(chǎn)出，當(dāng)除滿(mǎn)足峰荷時(shí)段的電能產(chǎn)出外還有剩余水量時(shí)，電站可延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。通常干旱季節(jié)(11月至次年4月)電站在峰荷運(yùn)行，如有剩余水量，還可在腰荷運(yùn)行；在雨季(5月至10月)，電站除在峰荷和腰荷運(yùn)行外，如有剩余水量，還可在腰荷和基荷運(yùn)行。

甘再水電站的運(yùn)行以調(diào)峰運(yùn)行為主，日內(nèi)發(fā)電流量很不均勻，反調(diào)節(jié)堰是為對(duì)PH1電站的發(fā)電流量進(jìn)行反調(diào)節(jié)以滿(mǎn)足下游河道用水要求而設(shè)立的，反調(diào)節(jié)堰的運(yùn)行應(yīng)保證反調(diào)節(jié)堰以下河段在每天24 h內(nèi)保持相對(duì)均勻的水流。PH1電站的3臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)廠房的尾水位高程為27.2 m，反調(diào)節(jié)堰運(yùn)行應(yīng)保證水輪機(jī)下泄最大流量163.5 m3/s時(shí)不超過(guò)該尾水位。

2.2 反調(diào)節(jié)堰及PH2電站的運(yùn)行方式

PH2電站為河床式電站，安裝三臺(tái)燈貫流泡式機(jī)組：?jiǎn)螜C(jī)容量為3 100 kW(稱(chēng)為大機(jī))、單機(jī)容量為800 kW(稱(chēng)為小機(jī))和一臺(tái)軸伸貫流機(jī)組，總裝機(jī)容量為10.1 MW，電站運(yùn)行采取以水定電的方式，即以下泄水量確定發(fā)電量。在上游大電站(PH1)發(fā)電的同時(shí)，反調(diào)節(jié)堰處可開(kāi)啟1臺(tái)或2臺(tái)機(jī)組發(fā)電，當(dāng)反調(diào)節(jié)堰庫(kù)水位達(dá)到25 m高程時(shí)，全部機(jī)組投入運(yùn)行發(fā)電，力求發(fā)電量最大化。當(dāng)上游大電站不發(fā)電時(shí)，為確保反調(diào)節(jié)堰均勻下放10 m3/s的生態(tài)水量，關(guān)停3臺(tái)大機(jī)，僅開(kāi)啟小機(jī)運(yùn)行，均勻下放10 m3/s生態(tài)用水，使用10 m3/s生態(tài)用水在旱季每天20 h內(nèi)發(fā)電。在汛期，當(dāng)堰前水位高于溢流堰頂高程(25 m)時(shí)，機(jī)組全部投入運(yùn)行發(fā)電，其余水量由溢流堰自由溢流，產(chǎn)生棄水。

2.3 PH3電站的運(yùn)行方式

PH3電站的運(yùn)行采用以水定電的方式，下泄生態(tài)流量時(shí)利用生態(tài)流量發(fā)電，發(fā)電流量等于生態(tài)流量。

根據(jù)長(zhǎng)系列徑流資料，甘再河最枯月份平均流量?jī)H約0.5 m3/s，按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)即按最枯月份平均流量的80%作為河道生態(tài)流量計(jì)算，河道所需生態(tài)流量?jī)H為0.4 m3/s，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)生態(tài)流量3～5 m3/s，因此，在實(shí)際運(yùn)行中，小機(jī)組(PH3)發(fā)電的生態(tài)流量盡量取下限放水。

3 電網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度

3.1 柬埔寨國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)狀

柬埔寨電力工業(yè)基礎(chǔ)薄弱。由于缺乏維護(hù)且經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá) 20 多年的持續(xù)戰(zhàn)爭(zhēng),電力設(shè)施損壞和破壞嚴(yán)重，發(fā)電設(shè)施陳舊,裝機(jī)容量小。目前的電力構(gòu)成以水電站和柴油發(fā)電機(jī)組為主。柬埔寨全國(guó)沒(méi)有統(tǒng)一的電網(wǎng),電網(wǎng)分散，發(fā)電、供電體系不完善。柬埔寨國(guó)內(nèi)電能質(zhì)量差,電壓水平和頻率都很難得到保證。

3.2 電網(wǎng)對(duì)電站的調(diào)度方式

目前，柬埔寨國(guó)家電網(wǎng)白天的容量為450 MW，夜間的容量為180 MW。甘再水電站目前承擔(dān)其電網(wǎng)約40%的發(fā)電任務(wù)，白天在180 MW左右，夜間為60 MW左右；根據(jù)柬埔寨國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度的要求，230 kV線(xiàn)路運(yùn)行期間，電網(wǎng)派出的調(diào)度人員駐守在PH1電站中控室擔(dān)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員與貢布變電站調(diào)度中心直接聯(lián)系，調(diào)度員在中控室現(xiàn)場(chǎng)直接給運(yùn)行人員下達(dá)電站230 kV出線(xiàn)負(fù)荷，目前，電網(wǎng)沒(méi)有向電站下達(dá)月、周、天負(fù)荷曲線(xiàn)，主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員根據(jù)貢布變電站調(diào)度命令隨時(shí)增減機(jī)組負(fù)荷，通過(guò)簽字確認(rèn)的方式共同完成命令的執(zhí)行過(guò)程(調(diào)度過(guò)程)。

4 甘再水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式

4.1 合理進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度

根據(jù)基本設(shè)計(jì)報(bào)告，甘再水電站的開(kāi)發(fā)任務(wù)主要是發(fā)電，水庫(kù)從每年4月底或5月初開(kāi)始蓄水，至6月底或7月初蓄至正常蓄水位，11月底或12月初水庫(kù)進(jìn)入供水期，至次年3月末～4月末水庫(kù)水位降至死水位。5～7月初入庫(kù)水量逐漸增大，水庫(kù)處于蓄水期，發(fā)電水頭及發(fā)電出力逐漸增大；7月中旬～10月水庫(kù)基本維持在正常蓄水位運(yùn)行，出力較大且隨入庫(kù)流量的不同其起伏變化較大。因此，電站發(fā)電量在很大程度上由河水的徑流量決定。如何使徑流水發(fā)揮最高效益，就要求對(duì)水庫(kù)進(jìn)行合理地優(yōu)化調(diào)度。

4.2 合理安排設(shè)備運(yùn)行方式，提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平

由于自然氣候和地理位置的特點(diǎn)，甘再水電站每年11月到次年4月為旱季枯水期，5～10月為雨季豐水期，根據(jù)甘再水庫(kù)流域的來(lái)水量情況，水庫(kù)10月底至11月為汛末蓄水期，用于12月至次年4月的發(fā)電用水，從而使水庫(kù)調(diào)度非常復(fù)雜，而且在電站參與電網(wǎng)調(diào)整過(guò)程中，機(jī)組經(jīng)常偏離設(shè)計(jì)工況而加劇振動(dòng)，從而加大了對(duì)機(jī)組各零部件的損害。針對(duì)這種情況，我們一方面積極加強(qiáng)與水庫(kù)和電調(diào)的溝通和協(xié)商，根據(jù)甘再河來(lái)水量和電網(wǎng)負(fù)荷制定年度發(fā)電量計(jì)劃，根據(jù)水庫(kù)運(yùn)用方式制定階段電量生產(chǎn)計(jì)劃，力爭(zhēng)做到不棄水或少棄水，盡量使水庫(kù)來(lái)水全部通過(guò)機(jī)組泄至下游，充分利用甘再河有限的水能資源最大限度地提高發(fā)電效益；另一方面，根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐，繪制了機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)區(qū)域線(xiàn)，本著開(kāi)機(jī)就多帶負(fù)荷，帶就避過(guò)振動(dòng)區(qū)的原則，盡可能爭(zhēng)取合理負(fù)荷以避開(kāi)機(jī)組振動(dòng)區(qū)域運(yùn)行或盡量減少在振動(dòng)區(qū)域運(yùn)行的時(shí)間，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命和大修周期，保證機(jī)組以較經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)運(yùn)行。

4.3 提高水輪機(jī)運(yùn)行水頭，降低機(jī)組發(fā)電水耗

(1)盡快建立水情測(cè)報(bào)裝置，合理進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度，加強(qiáng)水庫(kù)、電站間的溝通聯(lián)系。在汛期運(yùn)行中，應(yīng)堅(jiān)持發(fā)電服從防洪，防洪兼顧發(fā)電的原則。在服從調(diào)度、保證防汛安全的前提下，分時(shí)段采用不同的汛期限制水位，盡量抬高汛后期水庫(kù)運(yùn)行水位的辦法，降低機(jī)組發(fā)電耗水率，提高發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)加強(qiáng)與調(diào)度的溝通。運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際水情及時(shí)與調(diào)度聯(lián)系溝通，合理安排機(jī)組的運(yùn)行方式、運(yùn)行臺(tái)數(shù)，減少機(jī)組空轉(zhuǎn)和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)段，靈活地調(diào)整機(jī)組負(fù)荷曲線(xiàn)，充分利用水庫(kù)有限的庫(kù)容和水頭多發(fā)電、發(fā)好電。

(3)合理控制水位，確保機(jī)組在最佳效率區(qū)內(nèi)運(yùn)行。根據(jù)水情，盡量將上游水位控制在正常蓄水位，減少上游水位過(guò)低時(shí)段，提高機(jī)組運(yùn)行水頭，降低發(fā)電耗水率，保持機(jī)組高效運(yùn)行。根據(jù)主機(jī)廠家提供的水輪機(jī)工作特性曲線(xiàn)和發(fā)電機(jī)特性曲線(xiàn)并結(jié)合電站的實(shí)際運(yùn)行測(cè)試結(jié)果確定電站的最佳運(yùn)行區(qū)域。對(duì)于PH1水電站,則根據(jù)水頭、流量和機(jī)組的工作特性曲線(xiàn),合理地確定開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)和負(fù)荷，在機(jī)組間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分配,尋找時(shí)段發(fā)電量或出力最大的方案,以提高機(jī)組的效益,使機(jī)組在最優(yōu)工況下運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)全站的最大效益。

(4)及時(shí)清污，減少水頭損失。PH2電站的燈泡貫流式機(jī)組建在干流上，水流挾帶著上游各種漂浮物聚集在機(jī)組進(jìn)水口附近，當(dāng)漂浮物的聚集達(dá)到一定量時(shí)將嚴(yán)重影響機(jī)組的出力，使得機(jī)組進(jìn)水口攔污柵前后水位差增大，致使機(jī)組的出力大大降低，甚至造成機(jī)組的運(yùn)行振動(dòng)加劇，進(jìn)而影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

4.4 克服電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行

運(yùn)行部針對(duì)電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)、新投產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定等因素給電站安全運(yùn)行帶來(lái)的不利影響，深入分析電網(wǎng)存在的問(wèn)題，制定出完整的組織措施和方案并落實(shí)到人；針對(duì)發(fā)電結(jié)構(gòu)不合理、時(shí)段性電力供應(yīng)壓力大的特點(diǎn)，認(rèn)真做好資源調(diào)配工作，合理安排電站的運(yùn)行方式；認(rèn)真思考，深入分析，制定切實(shí)可行的開(kāi)機(jī)運(yùn)行方式和安全措施；通過(guò)不斷完善應(yīng)急機(jī)制，重點(diǎn)防范大風(fēng)、多雨天氣等引起的電網(wǎng)事故，做好強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)分析和反事故演練，提高應(yīng)對(duì)電網(wǎng)突發(fā)事件的能力。在兩年時(shí)間的運(yùn)行中，在項(xiàng)目公司的正確領(lǐng)導(dǎo)下，通過(guò)運(yùn)行部全體運(yùn)行人員的精心操作，克服了電網(wǎng)薄弱，負(fù)荷、頻率、電壓等參數(shù)變化大，開(kāi)停機(jī)頻繁等國(guó)內(nèi)電力行業(yè)所遇不到的問(wèn)題，確保了電站機(jī)組設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4.5 加強(qiáng)設(shè)備定檢和消缺工作，加大技術(shù)改造力度，提高電站的自動(dòng)化水平

由于設(shè)計(jì)、制造、安裝等原因，在投運(yùn)初期，電站設(shè)備存在較多問(wèn)題，運(yùn)行狀況不能達(dá)到要求，如很多閥門(mén)關(guān)不嚴(yán)，滴冒跑漏隨處可見(jiàn)；二次接線(xiàn)存在一些錯(cuò)誤，保護(hù)誤動(dòng)拒動(dòng)時(shí)有發(fā)生；自動(dòng)裝置有時(shí)不能自動(dòng)化，需運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。針對(duì)以上狀況，為確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行，重點(diǎn)加強(qiáng)了技術(shù)改造研究，加大了技術(shù)改造力度，逐步提高了設(shè)備自動(dòng)化水平。每年定期進(jìn)行設(shè)備檢修，及時(shí)完成設(shè)備消缺，從而為技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)定檢、消缺和改造，設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性、可靠性以及生產(chǎn)自動(dòng)化程度都顯著提高，大大降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為電力生產(chǎn)奠定了自動(dòng)化基礎(chǔ)。

在設(shè)備的維修上，嚴(yán)格按照規(guī)程要求,堅(jiān)持應(yīng)修必修,修必修好的原則。確保主設(shè)備完好率達(dá)到100% ,輔助設(shè)備完好率達(dá)到97%以上，保證了電站的正常運(yùn)行,為機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了可靠保證。

4.6 完善生產(chǎn)操作規(guī)程和生產(chǎn)管理制度

在甘再水電站投運(yùn)前，我們主要注重收集安裝技術(shù)資料和原始數(shù)據(jù)，根據(jù)收集到的資料數(shù)據(jù)，參照本站設(shè)計(jì)說(shuō)明和相關(guān)電站生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)了現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)程，在機(jī)組投產(chǎn)初期起到了很好的指導(dǎo)作用。

在逐步完善操作規(guī)程的同時(shí)，注重加強(qiáng)電力生產(chǎn)管理制度建設(shè)。根據(jù)各階段生產(chǎn)的實(shí)際情況，在認(rèn)真總結(jié)傳統(tǒng)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，陸續(xù)建立和完善了具有本電站特點(diǎn)的電力生產(chǎn)管理制度，包括運(yùn)行管理制度、檢修管理制度、安全管理制度、物資設(shè)備管理制度等。在制度執(zhí)行上，采取實(shí)事求是的態(tài)度，在發(fā)電初期，由于各方面原因有些制度執(zhí)行的相對(duì)靈活，發(fā)電正常后逐步加大了執(zhí)行力度，保證了生產(chǎn)按照制度規(guī)范進(jìn)行。

5 結(jié) 語(yǔ)

甘再水電站的投產(chǎn)發(fā)電，為柬埔寨國(guó)家社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了巨大的促進(jìn)作用，經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的摸索和實(shí)踐，甘再水電站運(yùn)行部的生產(chǎn)管理水平逐步提升，取得了較好的成效。通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全、文明生產(chǎn)、設(shè)備健康管理、科學(xué)技術(shù)管理，有力地促進(jìn)了生產(chǎn)管理，為電站進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)期和長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是，如何更好地發(fā)揮電站的優(yōu)勢(shì)，使其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益趨于合理，還需更深入地進(jìn)行探討和研究。

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