新形势下水电集控运行工作的发展变化及对策

唐霄钰

摘要：随着科技水平的快速发展，通过将计算机技术与水电站有效结合，建立起流域水电站监控中心，提高水电站整体监控质量，可以解决水电站地处偏远、生活不便等方面的问题。为此，本文总结水电集控建设经验，主要针对水电集控运行模式分类、建设过程中的若干问题两方面进行了详细的探讨和分析，以期降低运营成本，实现节能减排，优化调度，给各发电企业水电站的远程集控建设工作提供参考。

关键词：水电集控运行；流域梯级电站；电力改革

引言：水力发电是我国电力生产的重要形式，随着社会的不断发展，流域开发规模逐渐扩大、新电改进一步深化、电网结构不断变化等，人们对于电能的需求持续增加，电力企业提高供电工作效率，以及安全生产都是企业首要任务。在电站安全运行的众多关键因素中，做好运行值班工作是确保发电企业安全运行的重中之重。

1.集控运行系统在水电站中的应用

集控运行，就是对各地的水电站进行集中处理，建立集控中心监控系统与各地水电站或低级电站监控系统通信连接，进而对各个水电站进行控制的方式。集控运行系统的运用可以方便对各个中小型水电的管理，减少工作人员数量，达到最高的收益。

2.水电站远程集控运行的利与弊

有利方面：第一，改善工作生活环境。传统的水电运行人员从山区转移到城市，工作和生活环境得到有效改善，有利于运行人员的身心健康。第二，促进降本增效。水电站接入集控运行后，1人可以肩负多个水电站的运行监盘工作，运行人员可以较原运行方式降低25%左右，可以明显降低人工成本；对于同流域梯级电站，可以充分发挥梯级联合调度优势，合理安排发电负荷，提升发电效率，增加发电量。第三，促进设备自动化水平提升。水电站要达到无人值班的条件，设备运行安全可靠必须得到有效保障，通过远程集控建设可以推动电厂设备自动化水平提高和设备问题的处理。第四，便于掌握实时生产信息。对于大型发电集团，通过集控中心远程收集现场生产信息，及时准确了解生产情况，提高生产信息的时效性和全面性，有利于企业的生产指挥与决策。

不利方面：第一，运行人员设备熟悉度降低。水电站运行值班、调度联系等大部分职能转移至集控中心，集控运行人员通过计算机监控系统远程监控水电站设备，运行工作从现场人为干预转向远程设备干预，将降低运行人员对现场设备的熟悉程度，传统的运行专业弱化。第二，建设成本投入较大。水电集控建设需要较多的资金投入，特别是对于自动化程度较低的水电站，需要投入大量资金进行设备自动化改造升级，将对企业经营造成一定的压力。

3.水电运行变化趋势和发展变化

3.1电力深化改革引起的变化

新形势下的电力体质改革突出市场化，电力行业从半封闭走向开放，市场营销模式由过去的“跑电网”要电量、“跑政府”核电价转变为“跑市场”抢电量、“跑客户”谈电价。发电计划电量与市场电量并存，市场电量比重逐渐增加。比如，目前湖南省水电厂的月度发电计划由优先发电计划和当月市场合同电量共同组成，优先发电计划是指水电站近5年实际发电量平均值。结算模式采取月结月清模式，水电企业按近5年发电量均值下达的月度发电计划，是不能进行滚动调整的，少发时计划作废，多发时如果挤占了火电及基数电量时，需对火电进行补偿，承担巨额补偿费用。且在月度交易时，预测发电计划超过优先发电计划的电厂均需进入市场，若不进市场挤占火电市场合同，则需承担火电下调补偿及一般合同差价。因此，做好发电负荷预测与发电运行方式优化，是新形势下运行工作中的一项重要内容，负荷预测、计划编制是否准确，将直接影响电厂的经济运行以及公司的经营目标。

3.2风、光伏等清洁能源装机逐年增长带来的变化

近年来，随着国家节能减排政策要求，风电、光伏发电等清洁新能源加速发展。比如截止2018年，湖南省作为一个水电大省，从能源配置上来说，受季节特点影响较为明显，来水多集中在春、秋2季，且有来水集中、分布范围广、持续时间长的特点。汛期时，各水电厂往往长时间满负荷运行，火电发电方式一般维持在系统稳定要求的最小开机方式。随着风电、光伏装机容量的逐渐增大，水电、风电和光伏发电同为绿色环保能源，在发电方式的安排上给电网也带来极大的挑战。对调度机构来说，系统负荷在增加时，不同调度等级的电站优先级是不同的，并不意味着各电厂的出力一定会增加。

3.3流域梯级电站特点引起的变化

1.上下游电站水位约束限制情况。上下游电站的防洪调度、方式安排、检修配合等都是运行工作的重要协调内容。在集控中心成立前的传统厂站值班模式中，运行人员对上下游电站不同特点、制约因素、实时信息的了解和掌握，是做好方式安排的前提。对于同属一个公司电站来说，水情、出力、检修等实时信息易于掌控。对于不同公司的电站，也需要对其检修方式、水位约束情况进行了解。否则，容易发生下游电站机组检修，上游电站出力受限的情况。

2.上下游电站发电负荷、出库流量、水流抵达时间等约束情况。上游电站发电流量到达下游电站的时间，例如：三板溪出库到达挂治电厂约25 min，托口出库到达洪江约3.5 h等。相邻电厂之间的负荷比例达多少时，入出库能维持平衡，例如：三板溪负荷/挂治负荷约为6/1时，挂治电厂入出库能维持平衡。

3.同区域电网所在电站联合调度。利用公司几个电站都接入某一个区域特点，选择性能优、工况好、效率高的机组对电网电压、频率进行调整。以湘西南500kV电压调整为例，湘西南处于电网的末端，夜间电压普遍偏高，运行人员可利用三板溪、白市、托口电站并网机组进相运行来调节电压；也可在黔东电厂机组运行时联系其在进相能力范围内调整。

4.改进的建议和对策

4.1针对电力市场改革政策，分析变化的因素。

调度运行方面：做好中长期、短期、日前以及实时负荷预测，按汛期水量优先、非汛期效益优先的原则对中长期、短期、实时等发电方式进行优化，提高负荷预测准确度，减少耗水率，避免弃水损失电量。水库调度方面：做好发电量预测：包括年度、月度、月中滚动预测，月末对各集控电厂发电量进行预测。市场营销方面：根据自身特点和实际情况尽量占据足够大的市场电量份额，年度开展交易时，应利用优先进入市场的机会，签订大量市场合同，保障月末各电厂市场电量转让的主动权，避免因挤占火电市场合同承担下调补偿。

4.2针对电网特性，分析直流对电网和电站的影响，了解管辖电站机组在电网的电气位置及出力限制条件，主动适应新的形势变化。同时加强现场与调度的沟通，了解直流负荷变化情况，根据电站水库水位、来水情况及时申请发电负荷，做到发电利益最大化。

4.3加强各级之间的沟通联系。与上下游电站运行人员加强联系，及时掌握上下游电站机组检修情况以及水库水位约束情况，熟悉和掌握管辖区域电站的机组特性、设备参数、运行特征和注意事项，合理安排机组运行方式和检修方式。

4.4建章立制，发挥管理效益。开展新电改政策及其影响的研究、密切跟踪配套文件的出台，迅速乃至超前谋划应对举措，同时根据电网结构变化以及所在流域特征等特点，编制相关管理制度和规程，从制度上完善管理短板，发挥管理效益。

4.5加强培训，及时补充培训内容。根据各变化特点，编制和完善培训方案，通过专题培训、座谈讨论等多种方式，切实开展发电营销、水库调度、电网结构、调度知识等方面的培训活动。

结论：总之，水电站集控运行系统又繁杂，牵涉面比较广。对于自动化程度较低且经营较困难的小水电站而言，如果短期内投入大量资金以提升设备自动化水平，会对企业经营造成困难，所以要考虑成本收益，合理延长建设期限，逐步完成设备自动化改造升级，再开展集控建设和运行工作。合理安置运行人员，集控运行后减少现场运行人员。促进整个水电站集控的运行效率和运行质量，保证水电站能够充分发挥出应有的功能。

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