我國流域梯級水電站水庫群聯合優化運行模式探討

摘 要：未來水能資源開發利用的發展趨勢是以流域為單位實行水能資源的統一開發和利用，即形成流域梯級水電站水庫群，梯級水電站水庫群聯合優化調度共同進行流域水能資源的開發、利用、治理、保護等，實現流域水能資源的高效利用。經過長期的理論研究和實踐探索，我國形成了一系列具有共性又各具特色的水電站水庫群聯合優化運行模式。文章簡要闡述了我國流域梯級水電站群聯合運行模式現狀、面臨的問題以及前景展望，具有一定的工程實際意義。

關鍵詞：梯級水電站群；聯合優化運行；前景

前言

在河流水能資源的開發利用中，為滿足防洪興利雙重目的，形成一群共同工作、一定程度上相互協作、共同調節徑流、滿足流域整體中各部門的多種需要的水庫，稱之為梯級水電站水庫群。梯級水電站水庫群最主要的特點是上下庫間的水力聯系，集中體現在位于上游的、較高調節程度的水庫對天然來水起了調節作用，改變下游水庫入庫流量的年內分配、甚至年際分配。

目前，以流域為單元實行水資源的綜合開發與統一管理，已經在世界范圍內形成了一個潮流。我國地域遼闊、河流眾多，大江大河徑流充沛、落差巨大，蘊藏著極為豐富的水能資源，形成了十三大水電基地，是我國能源的重要組成部分。

1 我國流域梯級水電站群聯合運行模式現狀

我國水能資源在地域分布上具有局部河段或區域資源集中的特點，有利于形成規?；乃娀?，目前我國已經形成了包括黃河上游、烏江流域、瀾滄江流域等在內的十三大水電基地。

我國水電開發模式經歷了四個主要的發展階段：傳統計劃經濟體制下的指揮部模式；市場經濟體制下的業主負責制；流域、梯級、滾動、綜合開發機制；混合所有制股份企業流域開發模式。

目前“流域、梯級、滾動、綜合”水電開發模式，仍然是當前乃至今后相當長時期內水電開發模式的主流，該模式以已建水電站為母體，用母體水電站的發電效益來逐級開發流域內的其他水電站，以水電效益為龍頭形成匯集流域內相關產業發展的綜合效益，達到開發與保護并重、實現流域資源的可持續發展。遵循水電站建設規律，結合電力市場供求狀況，優先開發條件好，調節能力強，經濟效益顯著的水電站，充分發揮流域綜合效益。并建成了清江干流、三峽梯級、烏江梯級以及瀾滄江干流等具有代表性的梯級水電站水庫群優化調度模式。

2 我國流域梯級水電站群聯合運行面臨的問題

實現流域梯級水電站群的聯合運行，是流域梯級水電站建設發展的必然趨勢，能夠大大提高流域水能資源利用效率，實現經濟效益和社會效益的最大化，而然，梯級水電聯合優化運行仍在存在著許多挑戰。目前比較突出的主要有三個方面：

2.1 組成流域梯級水電站水庫群的各個電站之間發電計劃的制定與協調

在作出流域洪水預測的基礎上，按照電網調度的要求，及時調整水庫調度計劃，制定組成流域梯級水電站水庫群的各個電站的發電計劃制定與協調是一個復雜的長期過程，加之電力體制改革、電力市場化交易等環境因素的影響，對流域干支流梯級水電站水庫群發電計劃的協調是流域梯級水電站群聯合運行面臨的一個重要問題。

2.2 流域各個主體之間的效益分配與補償機制

對于梯級開發、投資多元化的流域，在其聯合運行實施中，應充分考慮各個主體的利益，建立完善的效益分配與補償機制，避免水庫長期處于低水位運行，嚴重影響流域的發電效益和防洪調度。

2.3 組成流域梯級水電站水庫群的各個電站之間信息與資源的共享

目前我國大多數流域的信息采集系統仍不夠完善，比如水情遙測站點數量較少或者除了梯級各水電站上下游少數幾個標志性的站點以外，其余的遙測站點均同時布設了水文部門的報訊站點等，造成重復建設。此外，由于各系統信息采集、編制口徑不一致，限制了信息數據的共享性等。

3 我國流域梯級水電站群聯合運行前景展望

目前，我國正處于電力改革、電力市場化交易的試行階段，未來，流域梯級水電站水庫群優化調度將從以下幾個方面取得長足的發展和進步。

3.1 流域梯級水電站水庫群運行模式自動化水平提高

將水庫調度原則和電力市場原則相結合，考慮水電站工程樞紐安全、對電網運行的影響等因素的基礎上，在未來電廠“無人值班”、“少人值守”發展趨勢的要求下，提高電能傳輸質量，注重設備的更新改造和預防性檢修，節省投資，隨著計算機水平不斷提高，流域梯級水電站水庫群優化調度工作自動化水平將不斷提高。制定合理的發電計劃。提高設備自動化水平。

3.2 流域梯級水電站水庫群優化調度機制更加完善

通過公平協商，完善流域效益分配機制，兼顧上下游和干支流之間的協調發展，促進資源優化利用。一方面，完善梯級水電站水庫群聯合調度的利益分配和補償機制的法律保障和政策措施。另一方面，研究聯合調度的利益分配和補償機制，充分協調各方利益，促進地區經濟社會的和諧發展。同時確保公益性調度行為有效實施。

3.3 進一步關注流域生態環境保護等需求

將生態環境保護因素，納入聯合調度統一考慮，促進社會對水電的客觀認識和正確判斷，積極探索梯級水庫群防洪、興利與生態環境相互協調、統一的水庫綜合調度方式，減少水庫群對河流生態和庫區水環境造成的負面影響，將水庫群對河流生態和庫區水環境造成的負面影響控制在可承受范圍內。

4 結束語

建立梯級水電站水庫群聯合優化調度模式，是未來流域水能資源開發利用的趨勢。我國地域遼闊、水能資源豐富，形成了十三大水電基地，建設了一系列在國民經濟、社會環境等方面發揮在著巨大作用的梯級水電站水庫群。同時也將長期面臨著各個電站之間發電計劃的協調與制定面臨巨大挑戰、流域各個主體之間的效益分配與補償機制不夠完善、各部分之間信息與資源共享水平有待提高等問題。未來，我國流域梯級水電站水庫群優化調度模式將結合電力改革的大環境，進一步提高流域聯合調度自動化水平、進一步完善相應機制，同時結合大環境要求，加強對生態環境的保護等需求。

參考文獻

[1]梅亞東，熊瑩，等.梯級水庫綜合利用調度的動態規劃方法研究[J].水力發電學報，2007，26（21）：1-4.

[2]韓桂芳，陳啟華，張仁貢.動態規劃法在水電站廠內經濟運行中的應用[J].水電能源科學，2005，23（1）：48-62.

[3]周瑞蓉.梯級水庫群發電優化調度的理論與實踐研究[J].電源技術應用，2013（12）：421.

[4]鮑正風，徐楊，等.溪洛渡、向家壩與三峽梯級水庫聯合調度[J].水電廠自動化，2014，35（4）：56-61.

[5]左天才，謝思敏.烏江流域梯級水電站幾種管控模式探討[J].遠程集控與電廠監控，2006（1）：1-6.

[6]李甘.流域梯級水庫群聯合調度研究進展[J].人民黃河，2015，37（3）：21-24.

作者簡介：王昱倩（1988-），女，主要從事梯級電站優化調度工作。