金澤華:烏江流域集控管理模式的探索與實踐
2009/4/21 9:55:52 新聞來源:188BETApp

摘要:本文針對烏江梯級水電站單獨運行情況,提出梯級水電站遠程集中管理問題,闡述了烏江集控中心的建設過程,分析了烏江集控工作近年來所取得的效益,指出了烏江梯級水電站遠程集控工作的發展方向。
關鍵詞:流域水電站群 集中管理 調度 節能
隨著國家西部大開發、西電東送等事關發展的重大舉措實施,貴州電力獲得了前所未有的機遇,特別是水電開發工作呈現了蓬勃發展的良好態勢。21世紀的第一個十年內,科學發展觀的貫徹與落實,使電力發展形成了一係列的節能環保政策,作為清潔能源的主要組成部分,水電企業更是節能發電調度政策的最大受益者。從宏觀的層麵來將,如何讓水電企業進一步發揮優勢,充分體現清潔、環保、可再生的能源特性,將是電力調度機構、水電企業等需要進一步探討的問題。
貴州電網是南方電網所屬的重要省網之一,截至2007年底,全網裝機1994萬千瓦,水電435萬千瓦,占總裝機容量的21.8%。烏江公司水電裝機容量為314.5萬千瓦,占貴州電網水電的72.3%。公司已於2006年6月形成了洪家渡、東風、索風營、烏江渡等四座首尾相連的梯級水電站群,下遊的構皮灘和思林電站將於2009年投產、沙沱將於2011年投產,預計整個梯級2012年前後完建。
從2002年以來,烏江公司致力於探索梯級水電站的運行管理問題。在梯級電站即將形成前,公司在自動化係統建設、機構設置、電力調度關係等方麵開展了大量工作,烏江梯級水電站遠程集控中心從無到有,逐步規範,在梯級水電站集中管理各方麵展開了探索與研究,為推進水電節能增效工作打下了堅實基礎。
1 流域水電站群集中管理問題的提出
1.1 單一電站獨立運行造成水量利用率低、調峰棄水損失電量多
烏江渡水電站、東風水電站是烏江梯級滾動開發的兩座母體電站,首台機分別於1978年、1994年投產,兩電站單獨運行,呈現出水量利用率低、調峰棄水損失電量大的明顯特點,統計1997~2003年,兩電站年徑流利用率不到60%,調峰棄水損失電量每年約4.0億KW•h,7年經濟損失共計約6億元左右,具體統計數據見下表:

1.2 流域水電站群聯合優化調度的效益空間巨大
國內當時已經形成的流域多級水電站群較少,行業內專家對梯級聯合調度可增加效益大小的看法不一,有“3%~5%”或“8%~10%”的不同說法,數據雖然不一致,但梯級聯合調度可以獲得增發電效益的說法是肯定的。因此,作為率先形成四級電站的烏江幹流梯級,需要探索一套科學的生產調度管理模式,研究梯級水電站聯合調度的理論體係和管理模式,力爭挖掘最大的節水增發電效益。
2 烏江流域水電站群集中管理模式的探索過程
2.1 探索研究水電站遠程集中管理模式
2000年以來,烏江公司對梯級電站管理問題進行了不同層麵的分析與探討,並逐步達成了一定的共識。2003年初,烏江公司組織了有關管理及技術人員進行了深入調研和考察,調研了當時國內已經開展流域集中調度管理的單位、電力設計院、高校等,對流域梯級調度控製和電力體製等方麵進行了深入分析,結合公司實際情況提出了“以節能增效為核心的大型梯級水電站遠程集中管理”的理念,認為烏江公司需要建立一個全新的部門、一套全新遠程監控係統,負責梯級水電站的統一調度管理,打破原有單站式的調度運行模式,力求通過管理體製的變革,實現梯級水電站群節能增效的目的。2004年2月,烏江公司從電廠抽調專業技術管理人員,組成了烏江公司水電站遠程集中管理籌備小組,負責集控中心籌建和自動化係統建設;2005年4月經華電集團公司批準,於5月16日,正式成立“貴州烏江水電開發有限責任公司水電站遠程集控中心”。
2.2 加強梯級水電站聯合優化調度理論研究
自2003年以來,烏江公司根據“以節能增效為目的、以優化調度為核心、以集中控製為手段”的生產調度管理思路,充分考慮了烏江流域總體規劃、長江三峽以上防洪要求、南方電網運行特點、烏江流域水文特性等約束條件,開展了聯合優化調度控製的一係列理論研究,並且圍繞梯級水庫短期洪水聯合預報、中長期徑流預報、梯級水庫群防洪優化調度、梯級水庫群發電優化調度等高級應用,進行了水庫調度、遠程控製等領域的高級應用模型和算法研究,使烏江梯級水電站優化意圖大部分都得到了實現,極大地推動了烏江梯級水電站群的水能優化利用工作。
2.3 利用科技進步打造國際先進的聯合調度控製自動化係統平台
水庫優化調度和發電優化控製的模型和規則,必須要有相應的平台係統作為支撐。烏江梯級水電站集控係統平台以流域集中監控係統和流域水調自動化係統為核心,實現了遙測、遙信、遙調、遙控、遙視的五遙功能,包含了工業電視、電能量等輔助係統,開發了水文預報、防洪優化調度、發電優化調度、發電優化控製等高級應用軟件,是一個集優化計算、遠程監視、集中控製和調度管理等功能於一身的綜合性自動化係統平台。2007年1月23日,以中國電機工程學會理事長陸延昌為組長、張勇傳院士為副組長的專家評審團一致認為“係統整體達到國際先進水平”。
3 理順烏江集控中心與電力調度機構的調度關係
3.1 邀請電網專家參與集控係統建設,從技術層麵與電力調度機構達成共識
烏江公司從2003年起,邀請電網專家共同商討梯級水電站遠程集中管理關鍵技術問題,協商解決技術難題和設計方向,在不違背電力調度體製的前提下,推動梯級水電站遠程集中管理。2004年10月至2006年10月,經過申請中調批複,在調度的指揮和配合下,完成了洪家渡、東風、索風營、烏江渡共15台機組的各項遠程控製功能試驗,試驗結果全部滿足遠程控製要求,為實現遠程控製打下了堅實基礎。
3.2 電力體製改革的深入,推動了電網公司調度運行管理觀念的改變
自電力體製改革後,貴州電網在構建和諧網廠關係、“三公”調度等方麵作了大量工作,為了實現網內的節能環保調度意圖,電網公司定期和不定期的聽取各發電企業的優化調度建議,促進網內信息共享,加強網內技術交流等。電網公司要求各發電企業加快科技開發,鼓勵實現“無人值班(少人值守)”模式。因此,電網管理的觀念改變推動了烏江梯級遠程集中控製管理的發展。
3.3 加強溝通、多方協調,梯級水電站受令地點變更至集控中心(貴陽)
自2006年6月1日遠程集控試運行後,烏江公司加強協調電網調度,要求對梯級水電站進行遠程控製試點;2006年9月,烏江公司請貴州中調管理及技術人員對烏江梯級水電站遠程控製的可行性進行了分析,並提出了相關的要求和完善意見;經過公司多層麵協調交流,在對係統可靠性、穩定性進行進一步的測試確認後,2006年10月22日,貴州電網公司統一了烏江梯級龍頭水電站的遠程控製試點工作,烏江公司經過3月的試點,試點工作完全滿足遠程控製的相關要求;2007年3月12日,貴州電網公司同意將洪家渡、東風、索風營、烏江渡發電廠運行值班受令地點變更為烏江集控中心,至此,集控中心成為了電力調度機構的調度對象。
4 烏江流域水電站群集中管理的效益分析
烏江公司通過梯級水電站遠程集中管理,在提高自身防洪能力的同時為推動地方經濟發展、增加電網安全效益起到了重要作用。在環保方麵,2004~2007年,四年優化調度的節水增發電量,相當於減少標煤使用而減排CO2約89.1萬噸。在梯級水電站管理領域內,為國內各大流域發電公司的水電站管理模式提供了又一個具有參考價值的實際案例。
2004~2007年底,烏江公司在確保電站自身安全和維護電網穩定運行的前提下,通過烏江梯級電站聯合優化調度,節約水資源可發電量為17.78億kw.h,折合成人民幣為3.735億元,為公司創造了良好的經濟效益。具體分析計算如下表:

五、存在問題分析
1.公司內部管理體製需進一步理順
因公司目前正處於水電開發的關鍵時期,基於公司內外部環境等各種因素,深入推進水電站集中管理還需進一步理順公司生產管理體製,以更加充分發揮集控管理模式的作用,進一步從體製上發揮集控中心的防汛調度指揮、經濟優化運行、電力營銷協調等方麵的作用。
2.力爭獲得電力調度機構的更大支持和認可
從外部關係上,目前《中國南方電網電力調度管理規程》已經明確集空中心作為電力調度機構的調度對象,但仍希望爭取到調度機構更多的支持,進一步發揮集控中心在流域調度中的專業技術優勢,實現廠網雙贏的調度意圖。
六、未來發展方向
烏江梯級水電站集控管理工作將以經濟效益為中心,調整內部管理體製,進一步理順外部關係,使水電站群的聯合調度真正發揮作用、創造效益。根據公司的發展規劃,烏江流域水電站群集控管理將在梯級七座電站形成後的整體優化調度研究、梯級水電優化調度效益的評價與考核管理、加大與電力調度機構合作等方麵進一步開展工作,加強梯級水電聯合調度管理創新和技術創新的力度,力爭把烏江公司創建成國內水電品牌,實現公司又好又快發展的目標。
金澤華簡介:
金澤華,1957年.11月生,碩士研究生,教授級高級工程師,貴州烏江水電開發有限責任公司總經理、中國華電集團公司貴州公司總經理、黨委委員,共榮獲國家級科學技術進步獎1項,國家級管理成果獎1項,省部級一等企業管理現代化創新成果獎4項,省部級二等企業管理現代化創新成果獎3項。




