水电厂水库调度管理工作优化措施探讨

黄劲峰（湖南省电力公司凤滩水力发电厂，湖南　沅陵　419600）



水电厂水库调度管理工作优化措施探讨

黄劲峰（湖南省电力公司凤滩水力发电厂，湖南沅陵419600）

本文简要阐述了水电厂水库调度工作的重要性，概括分析了水电厂水库优化调度的分类以及存在的问题，对今后水库优化调度工作的优化措施进行了探讨、以期能够为水电厂水库调度管理工作提供一定的理论借鉴。

水电厂；水库调度；管理工作；优化措施

引言

随着我国改革开放的不断深入，作为国民经济基础的电力行业也由计划经济逐渐向市场经济进行转变。水电厂水库调度工作被赋予了崭新的意义，同时也面临着各种发展机遇和挑战。水电厂水库调度工作的质量直接决定了到企业的安全性以及经济效益。因此，有理由相信水库调度工作已成为水电厂生产管理的中心环节，那么研究和摸索水电厂水库优化调度方法是做好水库调度工作的重要基础，同时也是在最大程度上实现水电厂水库效益的关键环节。

1　水电厂水库调度的重要性

水电厂水库调度的目的就是以水利枢纽的相关规划设计标准为依据，综合考虑和分析实际情况，有效的利用水电厂的水库库容，合理的进行水源调节，同时在满足工程安全的前提下，科学的处理蓄水与泄洪之间的关系，合理地对洪水进行调度，充分地发挥水利枢纽工程的功能，从而大大的提高水利资源的综合效益。

通常情况下，以发电为主的大型或者中型水电厂是综合利用水资源的重要部门，肩负着防洪与兴利的主要任务。因此，应该在确保水利大坝安全的条件下，应当尽可能的维持较高的水头和降低弃水，从而确保满足电力系统发电的需求。在这种情况下，水库管理工作人员应当以水利枢纽规划设计为基础，充分考虑水文特征、气象特征、具体的工程状况、当年径流预报资料以及系统的相关要求等，合理的编制一套完善的水库调度方案，从而选择合理的水库调度管理工作方式，确保实现水电厂的最大化经济效益。

2　水库调度分类

根据水库调度方式不同，水库调度可以分为不同的类型。

根据调度目标可以将水库调度划分为兴利调度、防洪调度、综合利用调度。其中，防洪调度主要是按照河流上游防洪要求、下游防洪要求、水库防洪要求、环境条件、洪水特证以及工程状况等来进行编制。兴利调度不但包括发电调度以及灌溉调度，还包括工业供水、城市供水以及航运等对水库调度的要求。当水库肩负着发电、防洪、灌溉、供水以及航运等诸多任务时，就应当遵循综合利用的原则，全面协调和满足国民经济各个部门的需求，从而有效的提高水库的综合利用效益。

根据水库数量可以将水库调度划分为单一水库调度以及水库群联合调度。为了充分的反映出水库调度的原则和方法，水库调度通常会由单一水库调度着手做起，然后逐步延伸至水库群的联合调度。水库群的联合调度包括并联水库调度、梯级水库群调度以及混联水库群调度。并联水库是指位于不同河流或同一河流的不同支流上的水库群，各水库水电站之间仅有电力联系，但在同一河流不同支流上的水库群还要共同肩负下游水利部门的防洪兴利等任务。梯级水库群则是指位于同一河流的上游、下游且以串联形式形成的水库群，各个水库之间具有直接的径流关系。混联水库群则是由串联水库群和并联水库群形成的组合式水库群。

根据调度周期可以将水库调度划分为中长期水库调度以及短期水库调度。如果水库具有年调节之上的性能，那么应该首先安排调节年度内的运行方式、供水情况以及蓄水状况等。具体来讲，就是以水库调度为核心，主要表现为：①平衡电力系统的长期电力电量；②编制设备检修计划；③确定水库的备用方式；④预报和分析水库入流；⑤调控洪水；⑥优化水库群调度，等。短期水库调度的内容主要包括：①平衡电力系统的日电力电量以及周电力电量；②合理分配并预测水火电厂有功负荷以及无功负荷；③确定合理的备用容量以及接入方式，等。经济运行的内容主要体现在四个方面：①动力设备的动力特性与指标；②合理分配机组间负荷；③最优运转机组数的起动计划、停用计划；④最优机组的起动计划和停用计划，等。

3　水库调度管理存在的问题

水库调度管理存在的问题可以客观和主观两方面来分析：①客观原因方面：在水库调度过程中由于水库调度管理部门往往过度注重水库的安全及其可靠的运行调度，而对于水库掉的经济性重视程度相对较低，这在一定程度上降低了水库调度管理部门对水库优化调度的积极性。②主观原因方面：从现阶段来看，相关部门决策者未能深入了解优化调度理论和计算机技术，导致在水库调度过程中对决策者不能很好的调控和把握优水库化调度方案。同时，大多数决策者可能对数学模型的抽象结果有各种不满之处，以及程序灵活性缺失，导致决策者在主观意识上对采用新方案的兴趣大大降低，继而是水库调度管理工作难以落实到各个环节。

4　水库调度优化措施

4.1汛期水库调度优化措施

汛期水库调度优化途径包括补偿调度法、预蓄预泄法以及综合信息推理模式法。

其中，补偿调度法是指在水库调度过程中，按照河流的上游水库和下游水库之间的库容以及预报的差异性，来实施动态的控制水库水位。补偿调度法尤其适用于水库群梯级调度。需要指出的是，水库库容状况、洪水预报准确度是限制补偿调度法的关键因素。

其次，预蓄预泄法是指根据水文预报以及调度权衡过程中，面临时刻反馈信息可带来的风险评估，引入决策者的意见来动态的确定水位方案，此方法的关键因素主要包括防洪、发电以及供水等各个方面效益风险的评价。

另外，综合信息推理模式法属于宏观决策法之一，其主要是以历史资料数据和影响水位的各种因素为基本前提，依照实时的水库综合信息，通过合理的推理方法，给出满足条件的水位控制方案。但是方法产生的主要问题包括：水位与其他影响因素之间的制约关系、逻辑关系以及推理过程。因此，必须满足一定的逻辑性以及具有一定推理过程的流程。

最后，耦合择优法是指严格按照时间变化以及信息更新，通过重复择优和实时的更新汛限水位，把综合信息推理充分的应用到水库调度决策系统以及防洪调度系统之中。决策系统以及调度系统的耦合度是限制耦合择优法的关键因素。由于耦合择优法具有智能化程度较高、操作简单、运行稳定和可靠等优势，这种方法在水库调度决策支持系统中被普遍的运用。

4.2非汛期水库调度优化措施

4.2.1非汛期水库优化调度目标

与汛期相比较来看，非汛期不需要考虑防洪调度，但是非汛期的水库调度仍然需要考虑发电、灌溉、航运等其他各种调度。而这些调度目标之间往往又难以进行比较，部分调度目标可能存在冲突和矛盾，所有的水库调度目标难以实现全部最优化。那么，多目标求解就是寻求多个目标局部最优化，最终达到整体多目标全局最优化的过程。所以，在非汛期，水库调度应当以满足多个目标为基本出发点，有效的实施水库优化调度工作。

非汛期水库优化调度目标主要包括发电目标、水资源利用目标以及航运目标。其中，发电目标是指在保障安全的前提下，水库的主要功能是利用水资源来进行发电，从而创造更好的经济效益。因此，非汛期水库调度的主要目标就是最大化水库经济效益。第二，水资源利用目标是指在发电最优化的前提下，利用水库的径流调节能力，为下游流域居民生活、工业、灌溉提供供水任务。第三，航运目标是指在保障发电、灌溉供水以及下游流域需水量供水的前提下，为水库下游航运的畅通提供重要保障。

4.2.2非汛期水库优化调度原则

非汛期水库优化调度原则主要包括：①与大型水库相比，小型水库蓄水量并不大，所以一年时间内小型水库的水量蒸发量、渗水等流失量就更小，相对于发电用水量来说基本上可以忽略不计。②与大型水库相比，小型水库的机组数量较少，单个机组装机容量也较小。另外，与大型水库相比，由于小型水库不需要甚至无力承担电力系统中的调峰和调频等任务，其发电量自由度相对较大，可以根据每年的水情进行发电。这是小型水库非常显著的特征。③与大型水库相比，小型水库不需要承担水资源调配、航运、用水等诸多任务，也就是说，对于小型水库而言，发电调度是非汛期水库调度的最主要方式。

5　结语

如果水库调度管理工作不当，就难以满足社会生产活动的用水需求，甚至还会因为引起人为失误而导致巨大的经济损失。因此，必须确保水库调度工作的科学与合理。科学合理的水库调度不但能够促使水库更好地服务于社会经济的发展，而且还能恰当的处理防洪与兴利之间的矛盾，从而实现水库合理的充蓄与消落、拦蓄与泄放，确保能够充分利用水库库容，实现水库安全、高效地运转。

［1］张士军.提升水电站经济运行有关措施探讨［J］.小水电，2011（6）：112～114.

［2］周超秀.新丰江水库调度现状与优化方式探讨［J］.广东水利水电，2009（8）：17～18，24.

［3］杨立常.加强调度管理提高电网效益［J］.武汉水利电力学院学报，1989，22（6）：153～154.

黄劲峰（1980-），男，助理工程师，本科，主要从事水库调度工作。

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2095-2066（2016）12-0071-02

2016-3-15