論區(qū)域電站集控中心在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的作用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，生產(chǎn)與生活中對電力的需求不斷擴(kuò)大。同時，隨著電力改革的深入，電力控制系統(tǒng)逐漸趨向完善與智能化，區(qū)域性電站集控中心作為一種新型的電站管理機(jī)構(gòu)發(fā)展壯大起來，在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中發(fā)揮著重要作用。文章主要針對區(qū)域電站集控中心在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的作用進(jìn)行分析，以期更好地實現(xiàn)電力的管理與系統(tǒng)的優(yōu)化，更好地保障各方面的電力需求。

關(guān)鍵詞：區(qū)域電站；集控中心；水電聯(lián)合優(yōu)化；調(diào)度作用分析

我國區(qū)域遼闊，豐富的水利資源為我國流域水能的開發(fā)提供了可能，為更好地管理水利資源，更好地規(guī)范水利布局，興建了一批區(qū)域電站集控中心，作為一個或者幾個流域范圍內(nèi)的集控管理機(jī)構(gòu)，其在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中發(fā)揮著重要的作用。無論是增發(fā)電量還是對突發(fā)事故進(jìn)行應(yīng)急處理，無論是對防洪汛洪還是做好工作人員的工作調(diào)度，區(qū)域電站集控中心作為區(qū)域核心指導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其優(yōu)勢與功能有目共睹。因此，積極分析區(qū)域電站集控中心的作用，尤其是在水電聯(lián)合調(diào)度管理中的作用對社會和國家都有長遠(yuǎn)意義。

重慶分公司集控中心（以下簡稱集控中心）作為大唐重慶分公司區(qū)域電站的集中控制管理中心，經(jīng)過不斷發(fā)展，現(xiàn)納入集控中心統(tǒng)調(diào)電站已達(dá)到6座19臺機(jī)組并全部實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制，分別包括烏江流域的彭水、銀盤電站，郁江流域的馬巖洞電站，龍河流域的藤子溝、牛欄口和魚劍口電站，總裝機(jī)容量達(dá)到256.6萬，在重慶電網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。自集控中心建設(shè)投運(yùn)以來，其在防汛、發(fā)電調(diào)度、事故處理、水庫調(diào)度和人員工作方式改進(jìn)上均取得卓越的成績，下面就其進(jìn)行簡要論述。

1 集控中心采取有效措施，積極做好防洪度汛

防洪度汛是集控中心管理工作的一個重大方面，其防洪度汛工作主要通過如下幾個方面進(jìn)行開展，分別是加強(qiáng)水情預(yù)測，提前確定水位控制策略；跨單位、跨流域優(yōu)化調(diào)度，因地制宜調(diào)整防洪調(diào)度策略；集控中心與所控電站通力協(xié)作，確保防洪指令正確實施。

在各電站進(jìn)入汛期以前，集控中心便會聯(lián)合所有電站開展防汛演習(xí)，這便解決了以前單個電站自我進(jìn)行演習(xí)時的局限性，可以使每個電站更多的從全局考慮，提高其全面性。進(jìn)入汛期以后，尤其是主汛期，集控中心便安排專業(yè)水調(diào)人員進(jìn)行24小時值班，當(dāng)水調(diào)人員預(yù)測天氣會出現(xiàn)較大降雨時，便會研究各電站水位控制策略，分別制定出三天和十天滾動發(fā)電計劃，然后采取分級管理措施，由直管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行校核，最后報重慶市調(diào)計劃處進(jìn)行審批，由此便可以確保水庫能夠提前騰空庫容消納來水，確保防洪度汛安全。

其次，針對彭水、銀盤電站上下游的沿河、彭水和武隆三座縣城，其防洪標(biāo)準(zhǔn)均是5年一遇的洪水，集控中心在面對水庫必須會發(fā)生泄洪，為了不增加縣城防洪負(fù)擔(dān)，采取主要策略便是提前泄洪，泄洪流量較小，采取此辦法可以使流域發(fā)生最大洪峰時還能均勻控泄，以此達(dá)到錯峰的目的。成立集控中心的另一優(yōu)勢便是方便協(xié)調(diào)，可以同時協(xié)調(diào)多廠站、多流域和多級防汛機(jī)構(gòu)，從而減少沖突，增加相互之間信息共享力度，確保溝通的及時性，藉此集控中心成功處理了2014年7月中旬烏江流域所面臨的近年最大一次洪水，保證了彭水、武隆縣城始終處于安全泄量以下，確保了沿岸人民生命財產(chǎn)的安全。

成立集控中心也可以增加其統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的能力，充分發(fā)揮大水庫和龍頭水庫的調(diào)節(jié)作用，從而有效緩解下游電站防汛壓力。龍河流域的龍頭電站為藤子溝水電站，其具備多年調(diào)節(jié)能力，為了有效緩解下游防汛壓力，減少棄水，一般采取汛期來臨之前加大出力騰空庫容，盡管如此，但是許多電站往往只考慮自身利益，不會從流域或者整體的防汛形勢上去考慮，那么成立集控中心便可有效解決這一難題，避免電站只為自身利益出發(fā)，破壞其全局性，此作用便類似于長江防總，充分發(fā)揮了其調(diào)度協(xié)調(diào)性。

集控中心還可以有利于泄洪指令的正確執(zhí)行，有效保證泄洪指令及時落實到位。在未成立集控中心之前，每個廠站既要考慮調(diào)度策略，同時又要進(jìn)行實際操作，那么現(xiàn)在卻變成各司其職，集控側(cè)考慮調(diào)度策略、操作時間等，而電站正常情況下只需考慮實際操作便可。同時，集控側(cè)在下發(fā)操作指令時也是層層把關(guān)，更可能的提高其科學(xué)性。

2 集控中心合理分配負(fù)荷，有效降低事故發(fā)生率

通過建立流域電站集控中心，可以更好地分配區(qū)域電站間的負(fù)荷，有效降低事故發(fā)生率。我國每年水電管理方面都會出現(xiàn)各種各樣的事故，其中很大一部分事故的發(fā)生與電站的高負(fù)荷有關(guān)，建立集控中心的最大優(yōu)勢就是有效降低了電站的原有負(fù)荷，對水電站的負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性分配，充分考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與水流情況，為電站安全運(yùn)行提供良好的環(huán)境。區(qū)域電站集控中心通過將水電站內(nèi)部經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境、水利運(yùn)轉(zhuǎn)過程及基本制約因素綜合起來考慮，形成完善的管理體系，而其中又涉及到各種具體環(huán)節(jié)，具體環(huán)節(jié)下包括對水力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況分析、水電站自身性能的優(yōu)勢分析及水力的具體計算等，這些原本分散的方面在區(qū)域電站集控中心的領(lǐng)導(dǎo)下集中起來，逐漸形成流暢的運(yùn)行過程，在進(jìn)行管理時充分考慮電網(wǎng)調(diào)度需求及電價的設(shè)計，計算出日負(fù)荷曲線，根據(jù)日負(fù)荷曲線不同時間段的特點進(jìn)行負(fù)荷管理，積極做好功率平衡、水位限制等方面的前期預(yù)想，使得電站在自己承受的負(fù)荷范圍內(nèi)工作，有效地降低事故發(fā)生率。

3 區(qū)域電站集控中心統(tǒng)一調(diào)度，保證發(fā)電效益最大化

建立區(qū)域電站集控中心的另一目的是保證發(fā)電效益的最大化。集控中心通過對當(dāng)前流域的水情信息資源分析，結(jié)合當(dāng)前水庫的運(yùn)行管理方式，對電網(wǎng)調(diào)度管理部門及流域公司梯級水庫調(diào)度意圖進(jìn)行總結(jié)分析，營造了技術(shù)交流的氛圍與環(huán)境，對發(fā)揮聯(lián)合調(diào)度具有積極的作用，其中通過發(fā)揮集控調(diào)度優(yōu)勢僅2014年便累計增發(fā)電量9.2億千瓦時。

大唐重慶分公司所處的電網(wǎng)，具備如下特性：其受天氣、溫度等因素影響較大，往往出現(xiàn)來水后電站需要加大出力時卻碰到重慶電網(wǎng)負(fù)荷需求較小這樣的瓶頸，對提高發(fā)電效益增加了難題。對此集控中心采取外送電的方式，并經(jīng)過不斷的總結(jié)得出：外送電時段基本發(fā)生在5至9月，同時得出近年的5、6月份，電站的發(fā)電需求通過網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送手段基本能得到滿足。9月若不考慮特殊情況，電站的發(fā)電需求通過網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送手段也基本能得到滿足。因此，5、6、9月外送電可由電站根據(jù)需求，提出方案報重慶電網(wǎng)，由重慶電網(wǎng)安排協(xié)調(diào)。除去枯水年外，近幾年的7月份電站的發(fā)電需求與網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送存在較大矛盾。近幾年的8月份電站的發(fā)電需求與網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷以及外送也存在一定的矛盾。2014年8月在華中交易的關(guān)心下電站的發(fā)電需求通過大量的外送很好的得到了滿足。因此7、8月份，外送電可由電站根據(jù)需求，提出方案，報重慶電網(wǎng)和華中電網(wǎng)，由華中電網(wǎng)統(tǒng)一安排協(xié)調(diào)。

同時，集控中心通過積極研究中小水電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指導(dǎo)意見，對于效益本身比較薄弱的中小水電，其具有突破性意義。目前接入大唐重慶分公司集控中心的中小水電有馬巖洞、藤子溝、牛欄口、魚劍口四個電站，除藤子溝電站水庫具有多年調(diào)節(jié)性能外，其它中小水電均為調(diào)節(jié)性能較差的日調(diào)節(jié)電站，幾個電站還有一個共同特點就是：長距離、共引水隧洞、有壓引水混合式開發(fā)電站，發(fā)電引水系統(tǒng)隨流量引用增大水頭損失較大，另外一個運(yùn)行特點就是各中小水電均有下網(wǎng)電量，且需要支付工業(yè)電費(fèi)，下網(wǎng)電價較上網(wǎng)電價差距較大，需要電站在來水一定的情況下，盡可能細(xì)水長流，提高發(fā)電在網(wǎng)時間，減少下網(wǎng)電量。因此，當(dāng)前集控中小水電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行迫切需要解決的問題有二，一是汛期減少棄水提高水量利用問題；二是減少發(fā)電流量引用水頭損失提高水能利用問題。解決兩個問題的關(guān)鍵在滿足水能利用水平的情況下，有降雨洪水風(fēng)險時，將庫水位通過發(fā)電及時消落至死水位，騰庫以提高水量利用；在沒有降雨洪水風(fēng)險時，按一定規(guī)則控制庫水位，安排好機(jī)組開機(jī)運(yùn)行方式，提高水頭的利用。對此，集控中心充分研究了各電站機(jī)組運(yùn)行工況，確保來水較小的情況下，能最大化的提高其在網(wǎng)運(yùn)行時間，同時分別研究了單機(jī)、雙機(jī)、三機(jī)運(yùn)行時的效率值，死水位和正常水位時的效率值等，這些對于提高中小水電發(fā)電效益均具有實際意義。

4 集控中心實現(xiàn)人力資源的合理配置，優(yōu)化工作環(huán)境

集控中心所轄流域電站數(shù)量較多，尤其是各電站機(jī)電設(shè)備自動化程度參差不齊，水庫調(diào)度基礎(chǔ)工作較差、管理分散；發(fā)電運(yùn)行、水調(diào)等生產(chǎn)技術(shù)人員嚴(yán)重匱乏等，通過組建集控中心，可對基層各電站水庫調(diào)度和發(fā)電運(yùn)行實施集群式管理，實現(xiàn)更優(yōu)的人力資源配置。成立集控中心后，可以免去現(xiàn)場監(jiān)盤任務(wù)，只需執(zhí)行現(xiàn)場巡檢和操作任務(wù)，同時在發(fā)生事故時，集控中心可以對一次設(shè)備進(jìn)行操作，第一時間隔離和減小事故，電站人員只需進(jìn)行事故善后處理、檢查和恢復(fù)?，F(xiàn)彭水、銀盤電站現(xiàn)場已完全實現(xiàn)“無人值班+少人值守”模式，而中小水電已全部實現(xiàn)運(yùn)維一體模式，6座電站只配備了4名水庫調(diào)度員。因此，成立集控中心有效減輕了電站工作人員的工作量，一部分人員還可以到主城區(qū)工作，改善了以前只能在大山里面工作的惡劣環(huán)境，同時優(yōu)化了人力資源配置，提高了辦事效率。

5 結(jié)束語

我國水資源豐富，利用水能發(fā)電也是大勢所趨，相較于煤炭發(fā)電等傳統(tǒng)發(fā)電方式，水能發(fā)電環(huán)保、節(jié)約、高效。要想實現(xiàn)水能的穩(wěn)定發(fā)電離不開水電站的科學(xué)運(yùn)行與管理，建立區(qū)域電站集控中心是實現(xiàn)水電站科學(xué)運(yùn)行與管理的可行性舉措，文章從經(jīng)濟(jì)效益、事故發(fā)生率、調(diào)度優(yōu)化及人力資源配置等幾個方面分析了區(qū)域電站集控中心在水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中的優(yōu)勢，為更好地開展區(qū)域電站集控中心管理提供指導(dǎo)與參考。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，水利改革的再次深入，區(qū)域電站集控中心也將迎來更加光明的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]申建建.大規(guī)模水電站群短期聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究與應(yīng)用[D].大連理工大學(xué)，2011.

[2]王永強(qiáng).廠網(wǎng)協(xié)調(diào)模式下流域梯級電站群短期聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究[D].華中科技大學(xué)，2012.

[3]張睿.流域大規(guī)模梯級電站群協(xié)同發(fā)電優(yōu)化調(diào)度研究[D].華中科技大學(xué)，2014.

[4]劉榮，楊曉松，周奮強(qiáng)，等.集控運(yùn)行培訓(xùn)教材[D].大唐重慶分公司，2014.

[5]羅衛(wèi)國.集控中小水電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指導(dǎo)意見[J].大唐重慶分公司，2015.

[6]李益民，段佳美.水庫調(diào)度手冊[M].中國電力出版社，2014.

作者簡介：徐海濤（1987-），男，重慶市豐都縣人，學(xué)歷：學(xué)士，工作單位：大唐國際發(fā)電股份有限公司重慶分公司，助理工程師。