摘 要:随着经济的蓬勃发展,生产与生活中对电力的需求不断扩大。同时,随着电力改革的深入,电力控制系统逐渐趋向完善与智能化,区域性电站集控中心作为一种新型的电站管理机构发展壮大起来,在水电联合优化调度中发挥着重要作用。文章主要针对区域电站集控中心在水电联合优化调度中的作用进行分析,以期更好地实现电力的管理与系统的优化,更好地保障各方面的电力需求。
关键词:区域电站;集控中心;水电联合优化;调度作用分析
我国区域辽阔,丰富的水利资源为我国流域水能的开发提供了可能,为更好地管理水利资源,更好地规范水利布局,兴建了一批区域电站集控中心,作为一个或者几个流域范围内的集控管理机构,其在水电联合优化调度中发挥着重要的作用。无论是增发电量还是对突发事故进行应急处理,无论是对防洪汛洪还是做好工作人员的工作调度,区域电站集控中心作为区域核心指导机构,其优势与功能有目共睹。因此,积极分析区域电站集控中心的作用,尤其是在水电联合调度管理中的作用对社会和国家都有长远意义。
重庆分公司集控中心(以下简称集控中心)作为大唐重庆分公司区域电站的集中控制管理中心,经过不断发展,现纳入集控中心统调电站已达到6座19台机组并全部实现远程监视与控制,分别包括乌江流域的彭水、银盘电站,郁江流域的马岩洞电站,龙河流域的藤子沟、牛栏口和鱼剑口电站,总装机容量达到256.6万,在重庆电网中起着举足轻重的作用。自集控中心建设投运以来,其在防汛、发电调度、事故处理、水库调度和人员工作方式改进上均取得卓越的成绩,下面就其进行简要论述。
1 集控中心采取有效措施,积极做好防洪度汛
防洪度汛是集控中心管理工作的一个重大方面,其防洪度汛工作主要通过如下几个方面进行开展,分别是加强水情预测,提前确定水位控制策略;跨单位、跨流域优化调度,因地制宜调整防洪调度策略;集控中心与所控电站通力协作,确保防洪指令正确实施。
在各电站进入汛期以前,集控中心便会联合所有电站开展防汛演习,这便解决了以前单个电站自我进行演习时的局限性,可以使每个电站更多的从全局考虑,提高其全面性。进入汛期以后,尤其是主汛期,集控中心便安排专业水调人员进行24小时值班,当水调人员预测天气会出现较大降雨时,便会研究各电站水位控制策略,分别制定出三天和十天滚动发电计划,然后采取分级管理措施,由直管领导进行校核,最后报重庆市调计划处进行审批,由此便可以确保水库能够提前腾空库容消纳来水,确保防洪度汛安全。
其次,针对彭水、银盘电站上下游的沿河、彭水和武隆三座县城,其防洪标准均是5年一遇的洪水,集控中心在面对水库必须会发生泄洪,为了不增加县城防洪负担,采取主要策略便是提前泄洪,泄洪流量较小,采取此办法可以使流域发生最大洪峰时还能均匀控泄,以此达到错峰的目的。成立集控中心的另一优势便是方便协调,可以同时协调多厂站、多流域和多级防汛机构,从而减少冲突,增加相互之间信息共享力度,确保沟通的及时性,藉此集控中心成功处理了2014年7月中旬乌江流域所面临的近年最大一次洪水,保证了彭水、武隆县城始终处于安全泄量以下,确保了沿岸人民生命财产的安全。
成立集控中心也可以增加其统筹协调的能力,充分发挥大水库和龙头水库的调节作用,从而有效缓解下游电站防汛压力。龙河流域的龙头电站为藤子沟水电站,其具备多年调节能力,为了有效缓解下游防汛压力,减少弃水,一般采取汛期来临之前加大出力腾空库容,尽管如此,但是许多电站往往只考虑自身利益,不会从流域或者整体的防汛形势上去考虑,那么成立集控中心便可有效解决这一难题,避免电站只为自身利益出发,破坏其全局性,此作用便类似于长江防总,充分发挥了其调度协调性。
集控中心还可以有利于泄洪指令的正确执行,有效保证泄洪指令及时落实到位。在未成立集控中心之前,每个厂站既要考虑调度策略,同时又要进行实际操作,那么现在却变成各司其职,集控侧考虑调度策略、操作时间等,而电站正常情况下只需考虑实际操作便可。同时,集控侧在下发操作指令时也是层层把关,更可能的提高其科学性。
2 集控中心合理分配负荷,有效降低事故发生率
通过建立流域电站集控中心,可以更好地分配区域电站间的负荷,有效降低事故发生率。我国每年水电管理方面都会出现各种各样的事故,其中很大一部分事故的发生与电站的高负荷有关,建立集控中心的最大优势就是有效降低了电站的原有负荷,对水电站的负荷进行优化经济性分配,充分考虑电力系统的稳定性与水流情况,为电站安全运行提供良好的环境。区域电站集控中心通过将水电站内部经济运行环境、水利运转过程及基本制约因素综合起来考虑,形成完善的管理体系,而其中又涉及到各种具体环节,具体环节下包括对水力发电机组的运行情况分析、水电站自身性能的优势分析及水力的具体计算等,这些原本分散的方面在区域电站集控中心的领导下集中起来,逐渐形成流畅的运行过程,在进行管理时充分考虑电网调度需求及电价的设计,计算出日负荷曲线,根据日负荷曲线不同时间段的特点进行负荷管理,积极做好功率平衡、水位限制等方面的前期预想,使得电站在自己承受的负荷范围内工作,有效地降低事故发生率。
3 区域电站集控中心统一调度,保证发电效益最大化
建立区域电站集控中心的另一目的是保证发电效益的最大化。集控中心通过对当前流域的水情信息资源分析,结合当前水库的运行管理方式,对电网调度管理部门及流域公司梯级水库调度意图进行总结分析,营造了技术交流的氛围与环境,对发挥联合调度具有积极的作用,其中通过发挥集控调度优势仅2014年便累计增发电量9.2亿千瓦时。
大唐重庆分公司所处的电网,具备如下特性:其受天气、温度等因素影响较大,往往出现来水后电站需要加大出力时却碰到重庆电网负荷需求较小这样的瓶颈,对提高发电效益增加了难题。对此集控中心采取外送电的方式,并经过不断的总结得出:外送电时段基本发生在5至9月,同时得出近年的5、6月份,电站的发电需求通过网内负荷以及外送手段基本能得到满足。9月若不考虑特殊情况,电站的发电需求通过网内负荷以及外送手段也基本能得到满足。因此,5、6、9月外送电可由电站根据需求,提出方案报重庆电网,由重庆电网安排协调。除去枯水年外,近几年的7月份电站的发电需求与网内负荷以及外送存在较大矛盾。近几年的8月份电站的发电需求与网内负荷以及外送也存在一定的矛盾。2014年8月在华中交易的关心下电站的发电需求通过大量的外送很好的得到了满足。因此7、8月份,外送电可由电站根据需求,提出方案,报重庆电网和华中电网,由华中电网统一安排协调。
同时,集控中心通过积极研究中小水电经济运行指导意见,对于效益本身比较薄弱的中小水电,其具有突破性意义。目前接入大唐重庆分公司集控中心的中小水电有马岩洞、藤子沟、牛栏口、鱼剑口四个电站,除藤子沟电站水库具有多年调节性能外,其它中小水电均为调节性能较差的日调节电站,几个电站还有一个共同特点就是:长距离、共引水隧洞、有压引水混合式开发电站,发电引水系统随流量引用增大水头损失较大,另外一个运行特点就是各中小水电均有下网电量,且需要支付工业电费,下网电价较上网电价差距较大,需要电站在来水一定的情况下,尽可能细水长流,提高发电在网时间,减少下网电量。因此,当前集控中小水电经济运行迫切需要解决的问题有二,一是汛期减少弃水提高水量利用问题;二是减少发电流量引用水头损失提高水能利用问题。解决两个问题的关键在满足水能利用水平的情况下,有降雨洪水风险时,将库水位通过发电及时消落至死水位,腾库以提高水量利用;在没有降雨洪水风险时,按一定规则控制库水位,安排好机组开机运行方式,提高水头的利用。对此,集控中心充分研究了各电站机组运行工况,确保来水较小的情况下,能最大化的提高其在网运行时间,同时分别研究了单机、双机、三机运行时的效率值,死水位和正常水位时的效率值等,这些对于提高中小水电发电效益均具有实际意义。
4 集控中心实现人力资源的合理配置,优化工作环境
集控中心所辖流域电站数量较多,尤其是各电站机电设备自动化程度参差不齐,水库调度基础工作较差、管理分散;发电运行、水调等生产技术人员严重匮乏等,通过组建集控中心,可对基层各电站水库调度和发电运行实施集群式管理,实现更优的人力资源配置。成立集控中心后,可以免去现场监盘任务,只需执行现场巡检和操作任务,同时在发生事故时,集控中心可以对一次设备进行操作,第一时间隔离和减小事故,电站人员只需进行事故善后处理、检查和恢复。现彭水、银盘电站现场已完全实现“无人值班+少人值守”模式,而中小水电已全部实现运维一体模式,6座电站只配备了4名水库调度员。因此,成立集控中心有效减轻了电站工作人员的工作量,一部分人员还可以到主城区工作,改善了以前只能在大山里面工作的恶劣环境,同时优化了人力资源配置,提高了办事效率。
5 结束语
我国水资源丰富,利用水能发电也是大势所趋,相较于煤炭发电等传统发电方式,水能发电环保、节约、高效。要想实现水能的稳定发电离不开水电站的科学运行与管理,建立区域电站集控中心是实现水电站科学运行与管理的可行性举措,文章从经济效益、事故发生率、调度优化及人力资源配置等几个方面分析了区域电站集控中心在水电联合优化调度中的优势,为更好地开展区域电站集控中心管理提供指导与参考。随着经济的进一步发展,水利改革的再次深入,区域电站集控中心也将迎来更加光明的前景。
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作者简介:徐海涛(1987-),男,重庆市丰都县人,学历:学士,工作单位:大唐国际发电股份有限公司重庆分公司,助理工程师。