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摘要：云南省自开展了电力市场化交易以来，水电装机容量不断增加，汛期水电消纳困难，水电厂在如何将机组发电能力转变成实发电量，实现水电厂效益最大化，是水库调度工作的重中之重。本文联系实际，从收集水雨情信息、径流预报、优化调度、优化目标等方面进行总结，实现水电厂发电效益最大化目标，提升水库调度管理水平。
关键词：电力体制改革；水电厂；水库优化调度
1．云南电力体制改革及电力交易情况
为规范云南电力市场中长期交易，实现电力交易的公平、公正、公开，促进云南电力市场的稳定、开放、竞争、协调发展，根据国家以及云南省有关法律、法规和实际情况，国家能源局云南监管办公室、云南省发展和改革委员会、云南省工业和信息化委员会、云南省能源局等部门联合制定了《云南电力市场中长期交易实施细则》，确定了云南电力市场中长期交易的总体要求，市场成员的权利与义务，市场准入与退出条件，电力交易品种、周期和方式，价格机制，交易组织方式，安全校核和交易执行，合约电力偏差处理，辅助服务，计量与结算，组织实施与风险防控等众多方面的具体实施办法。同时提出，昆明电力交易中心有限责任公司为云南电力交易机构；现交易品种分为年度双边、月度（包括双边、连续挂牌），日前交易等。受省间电力输送电力的限制，云南水电汛期消纳困难，为此水电竞争上网激烈。
2014年云南省就开展了电力市场化交易试点，当年完成市场交易电量近200亿千瓦时。2015年11月，云南省被确立为全国首批电改综合试点省份；2016年4月6日，中共云南省委、云南省人民政府印发《云南省进一步深化电力体制改革试点方案》的通知；2016年8月，昆明电力交易中心挂牌运营。2017年，市场化交易电力703.1亿千瓦时，市场化交易电力703.1亿千瓦时，同比增加19%左右，市场化水平高于全国平均水平；2018年，云南省内电力市场化交易电量850亿千瓦时，同比增长超过20.9%，市场规模连续4年保持两位数以上增长，交易电量占云南电网公司省内售电量的比例超过62%，市场化比例全国最高。
2. 电力体制改革中对水库调度日常工作的要求
依据《云南电力市场中长期交易实施细则》、《云南电力市场化交易实施方案》，按照市场化交易规则需求，交易中心和云南电网对各水电厂水库调度专业有新的数据报送要求，各水电厂水库调度人员一是在每年12月上旬相交易中心报送下一年年度各月发电能力；二是每月13日前云南调度数据网上报送水电厂下月水电厂发电能力预测；三是若进行日交易电量，必须在每日上午10时前测算出明日可进行交易的日发电量，并及时提供给电量交易人员进行日电量平台交易。同时根据云南市场化交易实施方案中的中结算考核细则，对水电厂的月度及日发电能力预测能力要求较高，如水电厂短中长期发电预测精度低，被考核概率的很大。因此，云南实行市场化交易对水电厂水库调度专业提出了更高的要求，需要水库调度管理工作更加精细化。
3. 电力体制改革中如何做好水库调度工作
随着云南电力体制改革不断深化，水电汛期消纳困难的大背景下，发电侧上网竞争激烈，在应对电力体制改革对水库调度工作影响，如何实现水电厂效益最大化，如何开展水库调度日常工作，体会如下。
3.1做好水雨情数据收集与处理
要实现水雨情及时、准确、快速的收集、整理、统计、分析、管理数据，必须建立流域水情自动测报系统，一方面可以最大限度的利用水资源，发挥最大效益；另一方面，又可对防洪减灾起到预防作用。水情测报系统建立后，不仅能进行水文信息的自动采集传输和处理，为电站的优化调度提供正确的依据，而且便于管理人员及时掌握电站的运行情况；有助于发电计划的科学、合理、有序的执行，从而避免因偏差造成发电效益损失，实施科学调度。数据收集主要包括：
（1）天气数据的收集整理、实时查询及对比分析，并为径流预测提供基础数据。
（2）雨量、水位、径流资料的收集整理、实时查询，并为径流预测与水库优化调度提供基础数据。
（3）工程设备参数收集整理、实时查询，并作为水电厂优化调度的边界条件。
3.2 做好短、中长期径流预报
依据水电站所属流域实际情况，利用流域内已有水文站现有的历史径流序列，采用定性和定量相结合以及过程与总量相结合的方法，建立水电站入库流量预报模型，开展短、中长期径流预报；并根据水电厂实际运行径流资料不断率定预报参数，不断提高短、中长期预报精度，为开展短、中长期优化调度奠定基础，提升水电厂年、月、日发电能力预测的可信度，为电力交易提供相对准确的参考值。
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（1）中长期径流预报
中长期径流预报是根据当前和现实的水文、气象等信息，运用天气学，对未来较长时间内水文情势做出定性或定量预报。一般预报方法可以采用大气因子分析法（应用大气环流、下垫面因素进行预报）、单因子预报（如历史演变法、周期分析法、平稳时间序列法等）、模糊数学预报方法、人工神经网络预报方法、支持向量机预报方法、组合预报方法等。
（2）短期径流预报
短期径流预报与中长期径流预报相比，更倾向于物理成因分析并辅以数理统计分析的更准确的径流预报，预报方法经历了从基于相关图法的实用水文预报方案到基于物理概念的流域水文模型的转变。基于相关图法的实用水文预报方案包括考虑前期降雨量的降雨径流经验相关法、相应水文法、降雨径流法等。并根据水电厂实际运行径流资料不断率定预报参数，提高径流预报精度。
3.3做好短、中长期水库优化调度
考虑到水库调度在很大程度上依赖于未来的径流情势,但目前对未来径流尚无法准确预知,因此,水库优化调度不可避免地具有一定的局限性。做水库优化调度时，一定要根据水库实际情况，增加一些必要约束条件，尽量能够模拟出环境变量与实际情况相近。
（1）中长期水库优化调度
中长期优化调度以一年为周期，研究年内各月、旬、周水电站的优化运行方式。在确定中长期径流预报结果后，应制定水电厂中长期发电优化调度方案。但要重点考虑天然来水的不均衡性对方案的重要影响，特别是汛期来水的不均衡性会直接影响水电站发电量，必要时可以采用多年平均同期弃水比率或负荷率来修正汛期各月发电量。主要内容包括优化目标选择、设置水库约束条件、设置水库电站电价等。优化目标可选择水电厂计算期发电量最大、发电收入最大、枯水期保证出力最大、总弃水量最小、总耗水量最小等。优化调度还需要考虑各电站机组的年度检修计划、水工建筑物现状、送出线路、变电站的最大工作容量等。
计算预测来水条件下不同目标的年度调度方案，从发电效益、用水量、弃水量、调度运行管理方面综合比较，通过分析各方案的可靠性以及面临的主要风险和考核要求，推荐年发电计划，并用于年度双边、月度双边交易。
（2）短期水库优化调度
短期预报结果应与短期优化调度相结合，短期发电优化调度是以日为周期，以电力市场竞价上网为背景，在由中长期优化调度确定的或已知的各水电站水库初、末水位，径流来水已知以及检修计划给定的条件下，确定日内逐时段（15min）水电站发电及水库调度计划，属于“以电定水”问题。合理安排水电厂日发电量及发电曲线；并根据月交易电量额度大小，为交易部门是否参与日发电交易提供参考，整体提高发电效益。
3.4优化目标选择
在制定优化调度方案时，相同约束条件下应采用多个目标分别进行优化方案计算并进行对比，统计出全年、汛期、枯期、平水期4个不同时段的电量、发电收入、耗水率、弃水等指标进行对比，为决策提供运行辅助决策信息。一般来说，枯水期和平水期多采用发电量最大为优化目标，并实时跟踪电价，必要时以发电效益最大为优化目标进行修订发电计划；汛期因为入库基流大，发生洪水的概率高，所以在预知水库来水的情况下，协调好蓄泄的关系，处理好防洪与兴利的矛盾，根据入库水量信息、水库特性、面临的状态和各种约束条件，应采用弃水量最小为优化目标进行水库优化调度，尽可能的减少无益弃水，争取发电和防洪效益最大化。因此，做年度优化调度方案时，应选择出不同时期的最优调度方案，综合不同时段的最佳优化方案最终形成年度优化调度方案，实现年度综合效益最大化的目标。
4. 结语
综上所述，在云南省电力体制改革不断深化，电力交易模式不断的完善的条件下，年、月、日等各种交易模式开放的窗口期非常有限。水电厂只有做好水雨情数据收集与处理分析的基础工作，建立可靠的水情自动测报系统及水库优化调度决策支持系统，提高短、中长期径流预报精度，做好多目标的优化调度方案，才能在有限的时间内完成发电能力计算、交易人员才能分析各种报价方案的竞争优势，从而提高水电厂的水库调度运行管理水平，实现水电厂发电效益最大化目标。
参考文献
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[3]徐志召,伍晓雪.水库调度运行管理要求和措施研究[J].丝路视野,2017(25):158-158.
论文作者:程传波
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/1
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