多級調度機構管理模式下的梯級水電站檢修優化措施探討

中圖分類號：TM73文獻標志碼：A

0 引言

梯級水電站運行與管理直接關系到區域能源供應的穩定和可持續發展。隨著梯級水電站數量的增加，各電站設備分屬的調度機構逐漸復雜化，涉及不同層級管理機構之間的協調與合作，給梯級水電站的運行和管理帶來了新的影響和挑戰[1]。提高檢修水平[2-3]、優化檢修工期安排[4-6]、改進檢修模式[7-8]、升級管理體系[9-10]等措施有效改善了梯級水電站檢修管理工作，但如何在多級調度機構管理模式下有效應對梯級水電站的檢修管理問題依舊是亟需解決的課題。

本文以某流域梯級水電站為例，分析當前檢修管理的現狀和面臨的挑戰，提出多級調度機構管理下的梯級水電站的檢修管理策略和方法，以期為梯級水電站的安全穩定運行和可持續發展提供支撐。

1梯級水電站檢修管理現狀

1.1 多級調度機構管理模式簡介

在我國一般通過建立多級調度機構來實現對電力系統的統一調度和運行控制。首先根據地理位置分為國家電網調管區域及南方電網調管區域；其次，兩大電網根據管轄范圍進行內部縱向分級。這種多級調度機構管理模式具有如下特點。

（1）層級分明。根據電網覆蓋范圍、行政區域、管理層次及功能劃分電網調度機構。通常劃分為國家電網（南方電網）調度、跨省區域調度（南方電網無此類別）、省級調度（中調）、地區調度、縣級調度等多級調度機構，各級調度機構之間存在明確的層級關系和職責劃分，各司其職。

（2）統一決策。在多級調度機構管理模式下，各級調度機構在電網調度中均為上下級關系，國家電網（南方電網）調度機構負責統一決策和整體規劃，其余調度機構均需執行落實國家電網（南方電網）調度機構的要求。

（3）資源協調。各級調度機構通過信息共享和資源協調，實現對各項資源的合理配置和利用，以最大程度地提高資源利用率[1]。

（4）靈活應變。多級調度機構管理模式具有較強的靈活性，能夠根據實際情況及時調整和應對各種突發事件，保障水電站的安全穩定運行。

（5）效率優化。通過多級調度機構管理，可以實現水電站運行的整體優化，包括電網潮流平衡、聯合調度等方面的優化，提高水電站的整體運行效率。以國家電網制定年度檢修計劃為例，每年10一11月組織各級電網及直調電廠等單位分批次集中工作，共同制定次年檢修計劃。通過國家電網統籌協調，充分考慮檢修工作的優先級、電網運行的安全性和穩定性、電廠的發電保供需求等因素，根據各區域電網檢修需求確定重點直流檢修窗口期，再優化調整換流站及各電廠檢修計劃，將檢修對電網及電廠的影響降至最低。

綜上所述，多級調度機構管理模式在實現統一規劃和決策的同時，能夠充分發揮各級調度機構的作用，實現資源協調和管理增效，為梯級水電站的運行提供了良好的管理模式和體系支持。

1.2梯級水電站檢修管理現狀

在多級調度機構管理模式下，各水電站根據電站裝機、地理位置、電壓等級等接受不同級別調度機構的調度管理。為便于統一管理，各電站管理機構根據電站情況設立相應的集控中心，由集控中心對接電網及電站，進行內外部檢修工作的協調，綜合平衡各方需求，統籌安排檢修工作，確保電網安全穩定運行。

以某流域梯級6座水電站為例，從上游至下游分別為A、B、C、D、E、F電站，因建設前期電力規劃差異，它們雖同屬于一個公司，但接受不同的上級調度機構調度。其中，B主電站、C左岸電站、D主電站、E主電站 500kV 調管設備的檢修工作由國家電力調度控制中心（以下簡稱“國調中心”）負責；A主電站、C右岸電站 500kV 調管設備的檢修工作由中國南方電網電力調度控制中心（以下簡稱“南網總調”）負責；F電站除 220kV 開關站外其余設備檢修工作由國家電網公司華中分部調度控制中心（以下簡稱“華中網調”）負責；F電站 220kV 開關站設備檢修工作由國家電網湖北省電力有限公司電力調度控制中心（以下簡稱“湖北省調”）負責；F電站某小機組設備檢修工作由國家電網宜昌供電公司電力調度控制中心（以下簡稱“宜昌地調”）負責。各電站將檢修需求匯總至集控中心，由集控中心統籌各方需求，結合水庫運用向各級調度機構上報檢修計劃，各級調度機構根據電網檢修安排、電力消納、電力保供等需求綜合研判后予以批復。

2梯級水電站檢修管理面臨的挑戰

多級調度機構管理模式在檢修管理中雖然有諸多優點，但也存在一些潛在的挑戰。

2.1各級調度機構調度要求存在差異

梯級水電站檢修計劃管理工作大致可劃分為年度檢修計劃、月度檢修計劃、周檢修計劃、日前計劃及緊急搶修等類型。不同級別的調度機構因所在層級及管理設備范圍不同，在日常檢修管理方面存在不同的流程和操作規范。這些差異包括但不限于以下幾方面。

2.1.1 日常流程差異

以上述梯級水電站實際檢修管理工作為例，不同級別的調度機構對計劃報送時限及填報方式均有不同要求，需要結合各級調度機構需求進行分類應對，詳見表1。

2.1.2調度命名要求差異

根據自身運營特點，不同調度機構使用不同的調度命名規則對電力設備及其狀態進行描述，給多級調度機構管理帶來困難。因此，各電廠需要根據相應調度機構的調度規定對檢修設備進行規范命名，以確保符合調度規程規定要求。以上述C電站 500kV 串內5212開關命名為例，國調中心規范命名為“500kV5212開關”，南網總調規范命名為“ 500kV 第一串聯絡甲5212開關”。

2.1.3業務標準差異

不同級別的調度機構對于同類型檢修計劃的內容填報要求存在差異，各水電站需要根據最新調度要求不斷優化完善申請內容，保障檢修工作順利開展。以機組A級檢修后啟動試驗為例，國調中心相關業務由系統處負責統籌，僅需提前申報試驗計劃及申請說明，將試驗內容備注在日前發電計劃中即可開展相應工作，而南網總調則需將試驗步驟按檢修票的形式提交系統，經各處室會商批準后方可開展。

2.2 檢修安排協調難度大

不同級別的調度機構在擬定檢修計劃時，往往會根據實際檢修需求、設備狀態、風險評估等制定對自身電網設備可靠性影響最小的停電計劃，較少考慮其他非自身管轄區域電網的檢修情況。以上述C電站為例，左右岸分屬國調中心及南網總調兩個調度機構負責，長期存在左右岸外送直流同時檢修的風險，制約電站自身安全及外送能力，當左右岸外送直流檢修期重疊時，雙方調度機構需反復協商，盡量壓縮重疊期，減少對下游D電站航運的制約。

不同級別的調度機構對檢修計劃的靈活性要求不同，往往級別越高的調度機構對長期檢修計劃的制定有越高的需求，而地區調度機構則更加注重短期的靈活性，根據當前情況進行調整和安排，確保電網自身安全。此外，不同電站因所處區域、調節能力、電力消納需求及受控的調度機構對計劃的執行要求不同，跨區域調度和協調需要考慮不同地區的電力資源分布、負荷特點、輸電能力等因素，檢修統一安排協調難度較大。

2.3檢修計劃剛性執行要求嚴

隨著電力市場改革的推進，上級電網調度機構對梯級水電站檢修計劃“剛性執行”的要求日益嚴格，即檢修計劃確定后應嚴格執行，非年度計劃檢修工作原則上不允許納入月度檢修計劃，非月度檢修計劃原則上不允許日前開展，非計劃停運、緊急停運、臨時檢修等均面臨各區域輔助服務管理實施細則及電力并網運行管理實施細則“兩個細則”考核的風險。然而，在實際執行中，水電站每年將10月至次年6月確定為歲修周期，檢修工作安排需結合汛期設備運行評估情況進行優化調整，往往下半年的檢修安排與年計劃有較大差異，需多次協調調度機構以采納調整方案，檢修計劃剛性執行任重道遠。

3解決措施及建議

為應對多級調度機構管理模式給梯級水電站檢修管理帶來的挑戰，可以通過以下措施建立完善的管理機制和統一標準，充分發揮多級調度機構管理模式的優勢。

3.1統一檢修管理規范

建議國家電網與南方電網共同制定一套全國統一的電網設施命名規則，開發使用同一套檢修業務流轉系統，結合各級電網的需求，逐步提高檢修數據一致性和標準化水平，推動檢修工作的統一化和規范化。

3.2搭建流域檢修管理平臺

為實現統一規劃、協調安排和資源優化的目的，建議各水電站搭建并使用統一的流域檢修管理平臺，該系統平臺具備以下功能。

（1）智能化制定檢修計劃表。根據水電站設備的實際情況，考慮來水預報及水庫調度邊界，結合電網檢修約束，提供智能化的年度、月度檢修計劃編排建議，同時支持多級水電站協作聯動，結合人工智能，完善優化模型，確保制定的檢修計劃符合實際情況。

（2）標準化錄入檢修模板庫。明確各級調度機構對檢修票的填報要求，對水電站常規檢修工作建立統一規范的檢修票模板庫，確保檢修票票面按照標準化術語及格式填報。

（3）精準化部署檢修監督網。平臺可實時監控設備的檢修進度和狀態，記錄和反饋檢修過程中的情況，方便及時了解設備的狀態和維護情況，便于后續評估和改進檢修安排。

（4）統一化整合檢修數據庫。平臺可對檢修過程中的數據進行自動化統計和分析，例如年度檢修進度、機組歷史檢修臺賬、對比各水電站檢修、分析相關圖表和報告、建立歲修期典型案例庫等，推動水電站檢修工作的持續優化。

（5）創新化推行檢修預測表。平臺可實時獲取設備的運行狀態數據，利用大數據分析技術，對收集到的數據進行深度挖掘，建立設備健康狀態評估模型，預測設備未來的故障趨勢并進行風險提示。基于預測結果，提前制定維護計劃，實施預測性維護，開展機組狀態檢修，減少突發故障的發生，提高設備的可靠性。

通過建立檢修管理平臺，實現檢修計劃的智能化、資源的統一管理和調配、檢修進度的實時跟蹤記錄以及數據的自動化統計分析等功能，推行狀態檢修，提高水電站的檢修效率和管理水平，助力設備的高效運行。

3.3 與電網電廠建立全方位溝通機制

為提升檢修管理的專業性和標準化水平，各電網、集控中心、電廠間需加強信息交流，完善溝通協調機制，提前掌握各級調度檢修窗口期，結合電廠設備動態評估情況，匯總各電站檢修需求后，在滿足電網運行安全、水電站生態調度要求、航運安全及水電站運行安全的前提下，與各水電站進行深入探討，共同制定年度檢修計劃，確保檢修安排的科學性和可行性。通過加強信息交流、精準分析檢修需求、協同制定檢修計劃和及時總結經驗等舉措，提高檢修管理的專業水平和標準化程度，確保梯級水電站檢修工作的順利推進，為電網的穩定運行提供有力保障。

3.4加強檢修監督及風險把控

面對檢修計劃制定預估周期長、剛性執行要求高的挑戰，在制定檢修計劃時，需結合歷史檢修經驗，充分考慮各種復雜情況可能引發的風險，進行全面細致的風險評估和管理，提前采取措施。同時，對檢修計劃執行建立全面的監督機制，實時監測和評估檢修計劃的執行情況。此外，建議各級電網建立常態化的信息共享機制，將系統內可預見的檢修約束提前公開共享，共同辨識潛在風險點，并制定有效的緊急預案，確保檢修工作安全順利進行。

3.5積極應對電力市場背景下的檢修管理

隨著電力市場改革的深入，電網調度機構對檢修計劃“剛性執行”要求日益嚴格，因此，必須進一步增強檢修安排的計劃性和合理性。應持續關注梯級水電站參與電力市場進度，加強對電力市場及輔助服務相關政策規定的學習研究，跟蹤新能源投產后電力潮流變化情況，總結歸納外送系統線路檢修限制約束規律，為檢修計劃安排提供科學合理的決策支持。

4結束語

在能源結構轉型與清潔能源發展的時代背景下，多級調度機構管理下的梯級水電站檢修管理不僅是一項技術性的挑戰，更是對能源可持續發展戰略的深刻響應。本文對當前梯級水電站管理模式進行了深入分析，提出了構建統一高效的檢修管理平臺、優化跨區域檢修計劃、強化風險識別、建立技術監督機制等一系列建議，以期助力梯級水電站檢修管理突破傳統模式的局限，實現智能化、精細化的管理升級，為保障能源安全、促進清潔能源的廣泛利用和推動經濟社會可持續發展貢獻力量。

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Discussion on Maintenance Optimization Measures for Cascade Hydropower Stations under Multi-level Scheduling Institution Management Model

WUXingye，RENYanyan，RANHongwei，LIUXiaokun，YANGDi（China YangtzePowerCo.，Ltd.，Wuhan 430014，China）

Abstract：Toexplore the applicationof multi-level scheduling institution management model in themaintenance management of cascade hydropower stations，this study introduces the concepts and characteristics of multilevel scheduling institution management model，and describes theactual situation of maintenance management. In response to problems such as the differences in scheduling requirements among Various levels of scheduling institutions，challenges in maintenance coordination，and strict requirements for rigid implementation，suggestions are proposed including standardizing maintenance management regulations，establishing a basin-level maintenance management platform，developing comprehensive communication mechanisms with power grids and power plants， and strengthening maintenance supervisionand risk control.This research aims to improve the eficiencyand quality of maintenance management for cascade hydropower stations，and to provide robust support for the safe，stable operation and long-term sustainable development of cascade hydropower stations.

Key words：multi-level scheduling；cascade hydropower station；maintenance management；intelligent maintenance system