水電站聯(lián)合調(diào)度的初探與實(shí)踐

張現(xiàn)江

（毛爾蓋水電有限公司，四川 成都610000）

阿壩州境內(nèi)具有豐富的水利資源，而且因?yàn)?008年“5.12”汶川大地震對(duì)于當(dāng)?shù)氐乃娦袠I(yè)沖擊很大，為了合理的開(kāi)發(fā)水電資源，近年來(lái)阿壩州小金川流域以及腳木足流域已經(jīng)新建設(shè)9座水電站，總裝機(jī)容量約200萬(wàn)千瓦，對(duì)于發(fā)揮當(dāng)?shù)氐乃Y源，帶動(dòng)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于已建成的水電站，包含了各種不同的調(diào)節(jié)類(lèi)型，如果水電站之間的匹配與運(yùn)行方式調(diào)節(jié)不合理，會(huì)產(chǎn)生棄水，影響水電站的發(fā)電效率。為了促進(jìn)水電站的有效運(yùn)行，需要采用水電聯(lián)合調(diào)度的方式，實(shí)現(xiàn)多水電站的聯(lián)合調(diào)度，從而發(fā)揮水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用、優(yōu)化利用徑流資源、增加梯級(jí)發(fā)電量，完成防汛和發(fā)電的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)水電站的效益最大化。

1 水電聯(lián)合調(diào)度的意義

1.1 對(duì)公司發(fā)展的意義

隨著流域內(nèi)水電站的不斷建設(shè)發(fā)展，為了對(duì)水電站進(jìn)行有效地管理，保證水電站的發(fā)電效益，需要采用水電聯(lián)合調(diào)度的方式，對(duì)于各級(jí)水電站進(jìn)行有效管理，保證水庫(kù)防汛安全，并且提升水電站的發(fā)電效率。采用聯(lián)合調(diào)度的方式，能夠發(fā)揮水電站的優(yōu)勢(shì)，提升水電公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮水力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)。采用水電聯(lián)合調(diào)度，能夠?qū)α饔騼?nèi)的水流進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，從而保證流域徑流的充分利用。天然水情受到季節(jié)變化的影響較大，其中汛期以及枯季的水量變化較大，因此需要發(fā)揮龍頭水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用，保證水電站的發(fā)電效率。

1.2 對(duì)于人力資源開(kāi)發(fā)的意義

當(dāng)前阿壩水電站的調(diào)度人員、值班人員、管理人員以及測(cè)報(bào)系統(tǒng)維護(hù)人員不足，為了對(duì)流域內(nèi)的水電站進(jìn)行有效管理，提升水電站的運(yùn)行效率，需要采用水電聯(lián)合調(diào)度方式進(jìn)行管理。采用水電站聯(lián)合調(diào)度的方式，能夠物盡其用、人盡其責(zé)，合理的利用水電站調(diào)度人員，集中人員自愿與物力資源，節(jié)省管理成本，提升水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 對(duì)于水電資源利用的意義

采用水電聯(lián)合調(diào)度的方式，能夠優(yōu)化水電電鍍，并且以水電防汛安全為前提，對(duì)于現(xiàn)有的水電方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，隨求水電效益的最大化。阿壩地區(qū)水資源豐富，年凈流量大，采用水電聯(lián)合調(diào)度，能夠有效的利用洪水資源，并且對(duì)于各級(jí)電站進(jìn)行攔蓄調(diào)節(jié)，從而加強(qiáng)與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)，減少棄水量，增強(qiáng)水資源的利用效率。其中龍頭水庫(kù)能夠?qū)τ谒Y源進(jìn)行調(diào)節(jié)，豐水期調(diào)節(jié)下游防汛壓力，枯水期增加入庫(kù)徑流量，從而保證水力發(fā)電效益。

1.4 對(duì)電力營(yíng)銷(xiāo)工作的意義

電力營(yíng)銷(xiāo)工作室發(fā)電公司通過(guò)對(duì)電站機(jī)組、電網(wǎng)形勢(shì)的分析，從而提出合理、科學(xué)的調(diào)度建議，從而實(shí)現(xiàn)水電的效益。在電力營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程中，采用水電聯(lián)合調(diào)度，能夠加強(qiáng)與電網(wǎng)的溝通，從而開(kāi)展多層次的協(xié)調(diào)交流工作，根據(jù)來(lái)水情況以及電網(wǎng)需求進(jìn)行發(fā)電，少棄水，實(shí)現(xiàn)發(fā)電公司與電網(wǎng)的雙贏。

2 水電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)

為了對(duì)水電站聯(lián)合調(diào)度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，需要在各水電站的進(jìn)水口安裝壓力傳感器以及水位浮子開(kāi)關(guān)等檢測(cè)設(shè)備，并且于尾水水位安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而對(duì)進(jìn)水口以及出水后的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為水電調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。除了在水電站的進(jìn)水口與出水口進(jìn)行水位監(jiān)測(cè)之外，同時(shí)接入了小金川流域以及腳木足流域的部分重要水文、雨量站，形成覆蓋流域的水情廣域網(wǎng)絡(luò)，采用單模光纜連接各監(jiān)控系統(tǒng)，并且采用DL476協(xié)議實(shí)現(xiàn)信號(hào)的互相傳輸，并且對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，從而得出相關(guān)的控制量。通過(guò)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?yàn)樗娬韭?lián)合調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)水電調(diào)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 通信系統(tǒng)建設(shè)

隨著多水電站的建設(shè)與發(fā)展，電站與電站之間需要采用有效的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與連接，為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行耘c安全性，阿壩水電站采用專(zhuān)用的通信網(wǎng)絡(luò)，以電力光纖為主，以及采用甚小孔徑終端作為備用通道的從而構(gòu)建水電調(diào)度的廣域網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前阿壩水電站的水電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了整個(gè)流域，從而形成了水電站聯(lián)合調(diào)度的廣域網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)全流域水情信息共享、洪水統(tǒng)一調(diào)度、水務(wù)計(jì)算統(tǒng)一管理以及發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的要求。

2.3 水電聯(lián)合調(diào)度管理建設(shè)

采用“集中經(jīng)營(yíng)，統(tǒng)一管理”的管理模式對(duì)阿壩水電站進(jìn)行集中、統(tǒng)一調(diào)度管理，采用三班制進(jìn)行管理，其中調(diào)度中心配置主管1人、調(diào)度員2人、值班員2人，主要負(fù)責(zé)對(duì)阿壩地區(qū)的水庫(kù)進(jìn)行調(diào)度管理，編制發(fā)電佳話、洪水預(yù)報(bào)，與電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)溝通協(xié)調(diào)。水電站聯(lián)合調(diào)度統(tǒng)一管理主要以流域水文預(yù)報(bào)進(jìn)行編制發(fā)電佳話，并且上報(bào)網(wǎng)、省電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)與上級(jí)主管部門(mén)，審核、批復(fù)后下達(dá)電廠實(shí)施，對(duì)于水庫(kù)運(yùn)行進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)水電的優(yōu)化調(diào)度。

3 水電站聯(lián)合調(diào)度效益分析

在采用水電聯(lián)合調(diào)度以來(lái)，阿壩水電站進(jìn)行了有效的管理，改變了原來(lái)的各電站“單兵作戰(zhàn)”的管理模式，實(shí)現(xiàn)公司整體經(jīng)濟(jì)效益的最大化。在水電聯(lián)合調(diào)度過(guò)程匯總，根據(jù)電站的水情實(shí)況以及來(lái)水預(yù)測(cè)，合理的編制電站的發(fā)電計(jì)劃以及中長(zhǎng)期運(yùn)行方式，并且與電網(wǎng)寫(xiě)作，實(shí)現(xiàn)水電工作的優(yōu)化調(diào)度。開(kāi)展水電聯(lián)合調(diào)度工作以來(lái)，阿壩水電站的水庫(kù)入庫(kù)水量增加，而且相比于聯(lián)合調(diào)度之前，發(fā)電量增加了12%，比年初的計(jì)劃超出5億kW·h，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。而且在枯水年份，水情主要表現(xiàn)為降雨量少、溢洪水量少，入庫(kù)水量少等情況下，發(fā)揮龍頭水庫(kù)的調(diào)節(jié)功能，加大發(fā)電方式，為下游電站補(bǔ)充水量，提高流域電站水能利用率，發(fā)電量與降水量較多的歷史發(fā)電持平，未出現(xiàn)明顯的波動(dòng)；洪水期間龍頭水庫(kù)能夠極大的減輕下游各電站的防洪壓力，確保防洪安全。開(kāi)展水電站聯(lián)合調(diào)度以來(lái)，2012年與2013年的電網(wǎng)協(xié)調(diào)工作發(fā)展順利，及時(shí)的為電網(wǎng)提供水情報(bào)告與分析，并且水電站長(zhǎng)期保持滿負(fù)荷一條線運(yùn)行，對(duì)于電力工作發(fā)展具有重要的意義。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)行實(shí)踐表明，采用水電站聯(lián)合調(diào)度的方式，能夠減少水情預(yù)報(bào)誤差，減少棄水率，增加發(fā)電效益。水電聯(lián)合調(diào)度的管理方式，能夠優(yōu)化水資源的利用效率以及人力配備情況，確?！凹泄芾?、統(tǒng)一調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)值守”的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)水電聯(lián)合調(diào)度的運(yùn)行效益，提升水電利用效率。隨著電力體制改革的不斷進(jìn)行，水電站聯(lián)合調(diào)度將發(fā)揮更大的作用。

［1］水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)：電氣二次[M].北京：水利電力出版社,1984.

［2］李澤宏.綜合多重影響因素的梯級(jí)水電站群優(yōu)化調(diào)度實(shí)踐及成效[C]//梯級(jí)調(diào)度控制專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)交流論文集.武漢：長(zhǎng)江出版社,2008.

［3］李繼清,姚志宗,賈懷森,等.劉家峽水庫(kù)防洪限制水位汛期動(dòng)態(tài)控制方法[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè),2007,31(2)：11-14.