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1、清江梯级水电厂集中控制优化调度2009年第4期2oo9Number4湖北水力发电HUBEIWATERPOW.ER总第84期TotalNo.84文章编号:16713354(2009)04006604清江梯级水电厂集中控制优化调度赵中华,吕新宇,田艳(湖北清江水电开发有限责任公司,湖北宜昌443000)摘要:介绍了清江梯级水电厂开展集中控制优化调度过程中产生的效益,面临的问题,及对今后工作的建议及展望.关键词:梯级水电站;集中控制;优化调度;效益中图分类号:TV697.1文献标志码:BCentralizedcontrolandoptimalschedulingof,?lngJiangcascade
2、hydropowerplantsZHAOZhonghua,L0Xinyu,TIANYan(HubeiQingjiangHydropowerDevelopmentCo.,Ltd.,Yichang443000,China)Abstract:Theachievements,benefitsandexistingproblemsaboutcarryingoutcentralizedcontrolandoptimalschedulingofQingjiangcascadehydropowerplantsinthepast10yearsarereviewed.Thedevelopmentofthiswor
3、khereafterisprospected.Keywords:cascadehydropowerplants;centralizedcontrol;optimalscheduling;benefits清江公司成立以来在清江流域建成了水布垭(装机容量:1840MW),隔河岩(装机容量:1212MW),高坝洲(装机容量:252MW)三级梯级水电厂.清江干流多年平均径流量为127亿m,但清江流域为全国五大暴雨区之一,地处山区,气象条件非常复杂,流域来水不均匀,预报的准确性有时并不理想,汛期容易发生河水暴涨,造成弃水,甚至是局部洪水灾害.因此实行流域梯级水电厂及水库的集中控制优化调度,充分利用有限的
4、水力资源多发电是提高清江公司效益的有效手段.清江公司于1999年5月成立了清江梯调管理中心(以下简称”梯调”).清江梯调自成立起就开始逐步探索,逐步实现清江流域三级水电站的集中控制及优化调度,在流域水电站集中控制,优化调度方面积累了一定的经验并形成了一套有效的管理运行模式.1清江梯调集中控制运行的发展历程及现状清江梯调作为清江梯级电厂的远方集中控制中收稿日期:20090514作者简介:赵中华,男,工程师,从事梯调电力调度工作.66心,是清江梯级电厂集中控制运行和电力生产业务管理的机构,直接接受电网调度机构的调度指挥和业务管理.其主要职能是负责清江流域梯级水电厂水库,机组的联合优化调度和电力市场
5、的开拓及其政策研究.在1999年以前,清江公司的电力生产部,水调中心和梯级电厂机构相对独立,职能分离,各负其责,水情,计划,市场和实际生产难以协调统一.在1999年清江梯调中心成立以后,在制订发电计划的过程中,考虑了市场因素,来水情况,电价差异,电量结构和设备情况,在实际生产过程中,充分考虑了梯级水库的能量平衡和能量转移问题;但在执行过程中,当时的梯调中心建议只能通过两厂的运行人员向电网调度员申请,缺乏时效性.在流域梯级水电厂实现集中控制运行以后,清江梯调中心在综合考虑水情,市场,设备,价格的基础上,优化调度方案,对外可以迅速地向网调申请,对内可以直接对机组进行操作,对下达计划进行微调.目前清
6、江梯调集中控制的流程可见图1说明.赵中华等:清江梯级水电厂集中控制优化调度2009年7月图1梯调集中控制流程由图1可以看出,在电力生产实施流程中,华中网调,湖北省调,清江梯调及清江流域电厂形成了一套新的调度业务关系.正常方式下,清江梯调作为清江梯级电厂的远方集中控制中心,直接接受电网调度机构的调度指令,由梯调值班人员执行或转达至梯级电厂值守人员操作,梯级电厂在电力调度业务上直接接受梯调的操作指挥和管理,电厂逐步实现无人值班,少人值守的运行工作模式(图1中实线表示的关系);在电网事故或通信异常的情况下,电网调度机构值班调度员可直接对梯级电厂值守人员下达调度指令(图1中虚线表示的关系).2流域梯级
7、电厂实现集中控制运行的目的和意义2.1流域梯级电厂实现集中控制运行是一种发展趋势梯级电厂实现集中控制运行是流域性水电开发企业的必然选择,这样的调度模式有利于实现自然资源和人力资源的优化配置,实现可持续发展.流域梯级电厂实现集中控制运行体现了发电厂自动化的发展水平,是技术进步的必然结果.流域梯级水电厂实现集中控制运行,是发电企业实现管理创新,体制创新的需要.2.2流域梯级电站实现集中控制运行的现实意义流域梯级电厂实现集中控制运行,充分考虑了电力产品的特点是产供销同时发生和完成.目前主要是构筑了一个平台,通过这个平台,可将谋划,谋划的实施手段与具体实施进行高度整合,加强生产与市场的有机联系.3集中
8、控制,优化调度的优势梯级水电厂集中控制调度是根据梯级串联水库的内在关系,按照水量平衡的原则,整合水库调度,发电调度,市场营销等方面的因素,充分利用水能资源,设备资源,人力资源,实现流域电站间优化分配的一种新型调度模式.集中控制的必要性和优势主要体现在如下方面:(1)集中控制,优化调度有利于发挥电厂的规模经济效益,可以充分发挥人力,技术,资金和设备等方面的优势,减少运行成本.流域梯级电厂统一由一个机构集中控制,容易实现最佳经济规模效益.以清江流域目前情况来说,全面实现流域三级梯级电厂的集控运行后,整个负责水情,电力调度和电力营销的人员一共不到30人,而现场值班人员由每值23人减至1人,且主要负责
9、巡视和排除缺陷的值守工作.(2)集中控制,优化调度能够改善梯级电站水库的调节特性,提高机组运行特性,提高水能利用率.实现梯级电站集中控制,可以通过合理调整各个电厂的发电计划,解决梯级电站水库水量资源在空间和时间上分布不均匀的问题,充分利用各水库的有效库容,实现水能资源的优化利用,提高梯级水电站的整体发电效益.实现梯级电站集中控制,还能够保证梯级各电厂机组尽可能在设计水头范围内稳定运行,避免各个电厂分散调度时机组较常处于低效率区运行,减少机组小出力运行时间,避免机组的运行工况恶化,能大幅度减少机组的磨损程度和其他损坏因素.实现梯级电站集中控制,可通过对各电厂机组负荷的合理分配综合减少梯级电站的机
10、组在电力系统中旋转备用的运行时间和机组空载运行时间及减少机组穿越振动区的次数,这样无论是对提高机组运行工况,还是对提高水能利用率,都具有十分重要的作用.(3)集中控制,优化调度能够保障防洪,发电,灌溉,航运,水产养殖等巨大社会经济效益.实行流域电厂集中控制能够充分发挥水利水电工程对环境的有利影响,消除或降低不利影响至最低限度,使水利水电工程与环境相融合,相协调;使水利水电建设为区域经济持续发展,资源可持续利用,生态良性循环服务.以清江流域为例,从防洪的角度来说,通过三级梯级水库分级拦蓄洪水,统一调洪,能够有效地使最大泄洪流量降至最低,提高梯级水利枢纽工程自身防御洪水的能力,同时能够为长江防洪进
11、行削峰,错峰,使防洪效益进一步得到发挥.从水产养殖的角度来说,从清江梯级水库集中控制以来,特别是高坝洲库区,因为优化调度,使水库水位基本控制在一个合理范围内,极大地减少了前些年出现的库区水产养殖户因水库水位的大幅波动造成部分经济损失的情况.67湖北水力发电2009年第4期通过20062008年各电站运行状况(见表1),可部分说明以上观点.表120062008年各电站运行状况注:表1中数据为2005年5月16日清江梯调正式实现远方集中控制,优化调度以来运行分析中统计的部分数据,因水布垭电厂首台机组是于2007年7月投产发电,其他3台机组分别于2008年3,5,8月投产发电,其数据不具有完整的代表
12、性,未在表1中列出.4集中控制,优化调度实施的条件及手段4.1技术准备清江梯调为配合实现远方集中控制,目前已建成了梯调监控系统,梯调水情测报系统,清江梯级水电厂监控系统调度数据网络,梯调与华中电力调度数据网连接系统,清江电力调度通讯系统,电力电量自动采集及报表系统,隔,高两厂工业监视系统等.4.2规章制度建设在电网和清江公司的指导和有关部门的大力支持下,清江梯调组织编写和完善了清江梯级水电厂调度管理规程,清江梯调计算机监控系统运行规程,清江隔河岩和高坝洲水库调度规程,清江梯调监控系统事故处理管理规定和相关的梯级水电厂调度管理制度,工作制度.为理顺调度关系,分清调度管理职责提供了有力的制度保障.
13、4.3集中控制运行人员情况清江梯调中心为实现流域电厂集中控制成立的调度部现有调度值班人员10人,值长全部是从隔河岩及高坝洲电厂抽调的,从2000年开始通过到华中网调,湖北省调学习,到梯级电厂现场培训和实践,进行了系统的学习和培训,通过长时间的培训和实践,调度及相关人员的专业技术水平,实际工作能力和事故应对能力得到不断提高,并且这种培训制度一直延续至今.4.4集中控制的实施手段清江梯调作为清江梯级电厂的远方集中控制中6R心,直接接受电网调度机构调度员的调度指令,由梯调值班人员直接执行或转达至梯级电厂由值守人员操作.目前清江梯调监控系统有梯调站间AGC(EDC)及与流域三级电厂相应的3个站内AGC
14、,电网调度员下达到梯调的控制令和调节令主要是通过这些AGC实现的.清江梯调中心实施集中控制的工作内容包括:负责梯级电厂机组远方开/停机,负荷调整等操作,并对梯级电厂发变电及相关设备进行运行监视,与电网调度机构的调度联系,严格执行调度指令,或将指令及时向梯级电厂转发;在电网调度机构的统一指挥下,配合电网调度机构进行电网事故处理,及时准确地向梯级电厂下达事故处理指令;负责组织编制梯级电厂年,月,13发电计划和运行方式,并报网,省公司批准后执行;负责梯级电厂生产报表统计与考核,并按电网调度机构的要求上报;负责受理,申报并批转梯级电厂设备检修,消缺申请,转发操作指令票或下达开工指令;负责梯级电厂厂区通
15、信和信息设备的维护,检修和更新改造(除电力载波设备外);负责编制水库运行调度方案,并按要求报批后执行.5实施集中控制,优化调度面临的问题及建议5.1梯级电厂电压等级不同的影响由于各电站在电网中的作用和地位不同,决定了其上网的电压等级不同.清江梯级电厂中高坝洲电厂3台机组及隔河岩电厂2台机组通过220kV电压等级上网,隔河岩另2台机组及水布垭电厂4台机组通赵中华等:清江梯级水电厂集中控制优化调度2009年7月过500kV电压等级上网.在目前的电力系统实际情况下,电压等级不同会导致各电厂出力不匹配,对于实现优化调度造成了一定困难.而且目前这个问题很难得到有效的解决.5.2不同调节性能水库的影响清江
16、梯级电站水库的调节性能各不相同,水布垭为多年调节水库,隔河岩为年调节水库,高坝洲为日调节水库,同时高坝洲为隔河岩的反调节水库,而隔河岩也可以说是水布垭的反调节水库.不同调节性能的水库决定了不同的水库调度方式,如匹配不好,要么就会产生弃水,要么就会降低水能利用的效率.同时水库汛期水位如何控制是影响水库发电效益的重要因素.根据国家防洪法有关规定,汛限水位以上的防洪库容由防汛部门直接调度,电站管理单位没有任何权力干涉.而对水电厂来说,一旦错过了蓄水时机,就无水可蓄,将影响整个供水期水库运行方式.这就需要加大对流域水文气象预测及水库调度,防洪调度的研究力度.目前清江梯调已在这些方面积累了一定经验并形成
17、了比较有效的理论系统.5.3调度关系的影响梯级电厂集中控制运行是一件新生事物,在国内没有可资借鉴的成熟经验.虽然在新的调度关系调整的探索过程中解决了一些以前未遇到的问题,但清江梯调仍应按照电网公司的要求和清江实际,尽快适应这种新的调度关系,明确责任,在安全生产和专业管理等方面不缺位,维护正常的调度生产秩序,切实提高电力生产的效益.这一方面需要梯调积极与电网调度机构协调,理顺调度关系;另一方面需要梯调努力提高内部生产管理水平,加强各电力生产单位在专业上的相互协作;同时需要梯调与梯级电厂理清工作职责及安全责任范围,并加强在电力生产上各方面信息的沟通和相互协作.5.4人员素质的影响新的调度管理模式对
18、人员素质提出了更高的要求,虽然梯调中心工作人员已经过各方面培训,但毕竟相关人员不在现场,所以仍需继续加强培训,加深对现场设备和系统的熟悉程度,提高应急处理事故的能力;加强水,电调度人员的交叉培训,提高专业业务知识的深度和广度,满足目前生产调度和未来发展的要求.6结束语发电企业的目标是追求个体利益的最大化,电力市场的运行规则引导并约束发电公司的行为;而市场中不确定和未知因素的存在给发电企业特别是调峰调频电站带来了风险和额外收益的机会,梯级电厂的集中控制,优化调度保证了流域梯级电厂最大限度地发挥效能.梯级电厂的集中控制,优化调度是一种新的理念,随着国家流域开发战略的发展,其地位也必将得到肯定,对梯
19、级电厂的调度管理方法也将越来越完善.第二届世界水电大会在冰岛举行国际水电协会主办的第二届世界水电大会(IHA2009WorldCongress)于2009年6月24日至29日在冰岛首都雷克雅未克举行.来自50多个国家的政府代表,水电界代表以及联合国,国际金融机构,非政府组织等270余名代表参加了本次大会.冰岛共和国总统奥拉维尔?拉格纳?格里姆松(61afurRagnarGrimsson),冰岛共和国能源,工业与旅游部部长凯瑟琳?朱丽多蒂(KatrtnJtliusd6ttir)等冰岛政要到会表示祝贺,致辞并参加了大会的相关讨论.大会就能源政策,水资源政策,水电与气候变化,水电项目投资与融资模式,碳汇交易,温室气体排放及水电可持续发展等多个与行业发展相关的热点议题展开了陈述及互动式讨论,现场气氛十分活跃.中国三峡总公司副总经理林初学应邀向大会代表介绍了三峡工程的投融资管理情况;中国水利水电科学研究院陈厚群院士应大会组委会邀请做了题为”汶川地震下的大坝安全与中国水库诱发地震研究”的精彩演讲.(摘自http:/www.ctgpe.12om.en网)
