1.澧水公司江垭水电站 湖南张家界 427000
2.新安江水力发电厂 浙江建德 311600
摘要：随着经济和电力行业的快速发展，梯级水电站水库联合调度将流域梯级的多个水库整合成一个水库群系统，优势互补，扬长避短，使整个水库群工程体系可以更好的为防洪、发电、灌溉等服务，充分发挥梯级水库整体效率和综合效益。在长期调度实践与深入科学研究的基础上，我国制定了一系列规范、规程，形成了一套完整的技术规范体系，这为电力市场环境下的梯级水电站联合调度的运用创造了良好的条件。
关键词：流域梯级水电站；集控；运行效益
引言
电力市场环境下的普渡河流域梯级水电站联合调度是实现安全和经济效益全方位综合发展的有效方法，对发电企业进一步落实电力体制改革精神、优化能源结构具有积极意义。对提高区域电网稳定性，提升企业在能源领域竞争力，以及进一步提高水电的经济和社会效益方面意义重大。越来越多的人开始关注域梯级水电站集控的运行效益。然而从现有的研究成果来看，多数研究者关注的是水量利用效率、节水增发电等指标，很少关注运行效益。
1水电站远程集控技术的重点管理
水电站远程集控运行工作的重点主要是调整负荷、监控设备的运行情况及解决操作过程中出现的异常情况，如日常监控和调整负荷的异常状况。设备操作的主要目的是顺利并且成功地完成目标任务，设备操作通常是分阶段进行的。水电站远程集控中心运行的过程中，由电网EMS系统动态下达AGC功能电厂负荷给定值，整个过程不需人为操作，都是自动化进行。操作过程中，远程监控的实现可以通过人机界面进行，所以对监控画面有着较高要求，如清晰度高、画面完整、色彩饱和度达标、画面切换与衔接流畅不卡顿及画面不得扭曲变形等。画面中一定要将现场的状况和逻辑体现出来。对于信息的上传需要进行筛选或核对。当信息量比较大时，可以先进行优化和处理，然后进行上传，或者可以通过发电机定子线圈温度的设置，使用排序高的三点上传，上传信息的重点，过滤没用的垃圾信息，以减少监控人员的信息压力，降低信息干扰，使设备的安全性和有效性得到大幅提升。监视主要包括安全监视、过程监视及经常性监视3种类型，根据不同颜色区分管理故障的相应等级。其中，安全监视主要分为故障监视和非故障监视两种，能够应急响应突发事件，并做出处理。过程监控主要有调节过程、操作过程以及设备整个操作规范过程，也包括开停机监控。所有监控过程在一个工作周期结束后才能停止监控工作，同时要及时干预监控过程中遇到的问题。经常性监控主要包括计算机监控系统、含电设备及通道3个部分。计算机监控系统运行状态管理主要包括操作权和控制权管理、AVC功能和AGC功能调节。
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2运行效益分析
2.1有利于提升流域内的防洪有效性
在传统的单库洪水调度模式下，各个流域内的电站都是各自采集降雨、来水等相关信息的，因此各电站无法及时共享这些信息。通常上游水库开闸后下级电站在几小时之后才能收到相关信息，因为上级电站不能及时将来水情况通知给下级电站，所以如果水库的调节性能相对较差，其是很难进行预泄操作的，同时为了确保大坝安全，很可能会发生河道水位骤然升降的情况，从而会严重威胁到下游河道的安全以及周边人民群众的生命财产安全。然而流域梯级水库能够将防洪调度联合起来，同时依据不同梯级水库的差异性调节性能，对大型、龙头等水库的调节优势予以充分利用，集控中心负责统一调度洪水，在全面考虑上下游相关影响因素的前提下，将不同水库的水文、库容等特性与水情、天气等信息结合起来，对汛限水位进行动态控制，一方面对洪水实施预泄、拦尾，同时进行错峰、削峰等调度，同时对于上游有调节水库的运行方式也能予以改变，通过对各电站进行灵活地开停机操作，可以对可能发生弃水风险的水库进行错峰调度，从而对不同水库间的蓄泄关系进行妥善处理，在不影响各个水电站防洪安全的情况下实现集控运行，从而使流域内的梯级整体防洪能力得到有效提升。
2.2发电能力预测及交易方案制定
在单一水库的竞价上网中由于竞价策略不同导致的成交电量差异，将会造成梯级上下游水电站“有水不能发电”或者“有交易电量无来水发电”的被动局面。同时对市场规律掌握不足、对用电侧电力需求了解不够，将会造成发电能力与交易电量不匹配。这些因素必将导致梯级水电站不同程度的弃水或无法完成交易电量，造成流域水能资源利用的不合理、不充分。电力市场环境下的梯级水电站联合调度，就是将流域梯级水电站作为整体考虑，充分结合用电侧电力需求，制定科学、合理的交易方案，确保成交电量与发电能力匹配，最大限度减少弃水电量，实现整体电价最优和成交电量最大化目标。发电能力预测及交易方案制定是竞价上网联合调度工作中的首要任务，在流域梯级水电站的联合调度中，通过集控中心将流域上的铅厂、鲁基厂、甲岩作为整体考虑，同时将隶属同一发电主体的赛珠水电站纳入整体考虑范围，利用水情测报和统计数据对发电能力进行准确预测，同时结合昆明交易中心公布的省内主要用电行业开工率及电力市场交易成交电价统计数据。通过科学、系统的分析，制定合理、可行的交易方案，确保梯级水电站成交总电量，在保证正常发电的同时，实现电价最优。
2.3竞价策略及发电组合制定
电力市场环境下的流域梯级水电站联合调度，根据电力市场变化，结合不同时期电价趋势，制定梯级水库联合调度目标，在满足电网安全需要的前提下，做到多发高价电。具体调度方式，枯水期按照“总负荷相同，用水量最小”的原则，按照耗水率最小目标，进行组合发电。汛期在确保防洪安全的前提下，按照“发电量最大化”目标进行组合发电。竞价策略方面，在保证梯级水电站整体成交电量的情况下，制定阶梯报价策略，同时结合枯水期、汛期电价差异，充分利用流域最末一级甲岩水电站季调节性能，制定枯汛、汛枯两个交替月份的联合调度方式，满足电网安全、电量平衡情况下，枯汛交替月安排梯级上游铅厂、鲁基厂水电站按年度水位运行控制计划正常发电，甲岩水电站按最大蓄水能力发电，积极参与电网基荷及调峰调频，实现发电效益最大化目标。汛枯交替月安排梯级上游铅厂、鲁基厂水电站按年度水位运行控制计划积极参与电网基荷及调峰调频，甲岩水电站根据电网需要参与调峰调频，尽量多蓄水，待进入枯期后多发高价电，实现发电效益最大化目标。同时，结合实际水库调度工作和各梯级间不同阶梯电价下的成交电量，当最末一级甲岩水电站水库调蓄功能得到充分利用，且蓄水已达到或接近正常蓄水位后，各梯级水电站按电价优先原则分配发电负荷，保证电网电量平衡和交易电量完成率，实现梯级水电站发电效益最大化，达到流域梯级水电站联合调度工作在电力市场环境下有序、可循环开展。
结语
近年来，随着科学技术水平的不断提升，我国的水电站设备不断更新，水电站的自动化技术也不断提高，可靠性和安全性达到了较高的水平。任何调度方法的运用都要结合实际调度工作，电力市场环境下的普渡河流域梯级水电站联合调度，必须结合市场变化规律和调度工作实际对调度方法进行不断优化、完善，提高流域统一调度管理水平，提升联合调度效益，更好的服务于区域电网稳定和电力市场化工作。
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论文作者:朱旭东1, 张成玉2, 李安2
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/30
标签：梯级论文; 水电站论文; 水库论文; 流域论文; 电量论文; 电力论文; 电网论文; 《当代电力文化》2019年第12期论文;