梯级水电站联合调度管理论文

浅谈梯级水电站联合调度管理
摘要:本文作者结合工作经验，阐述了中小流域梯级水电站实施联合调度的有利条件及必要性，并以某梯级水电站为例，介绍了梯级联合调度内涵、管理模式及调度方式；分析了实施梯级水电站联合调度所产生的效益。

关键词:梯级水电站；联合调度；经济效益
0引言
水能资源具有流域特性，对流域梯级电站实行联合调度，统一管理，有利于实现水能资源的高效利用，充分发挥梯级枢纽的综合利用效益。

流域梯级水电站联合调度是一种先进的、高效率的管理模式。

目前梯级水电站联合调度管理模式在国外已得到成功应用，各种相关技术也已非常成熟，有些流域水电站群实行异地远程集中控制调度[1]。

按照国家节能发电调度的要求，正在积极探索中小型流域梯级水电站的调度权改革试点，将中小流域梯级水电站的调度权委托给流域水电开发公司的集中控制中心，电网只下达总负荷，流域梯调中心根据河流梯级水电站特点，进行梯级水电站和机组间的负荷分配和调度控制。

1 中小流域梯级水电站联合调度的有利条件
1.1 国家节能发电调度政策支持
流域梯级水电站联合调度管理模式的推行顺应了国家节能发电调度政策的要求。

5节能发电调度办法(试行)6明确规定:/对流域
梯级水电厂，应积极开展水库优化调度和水库群的优化调度，合理运用水库蓄水0。

1.2 已有梯级水电站联合调度取得的效益和经验
流域梯级水电站联合调度已经在国内外取得了显著的效益。

法国电力公司以及国内湖北清江水电开发有限责任公司、贵州省乌江水电开发有限责任公司都对各自流域梯级水电站实行了联合调度。

实践表明，梯级水电站联合调度通过上下游水库补偿调节作用大幅提高梯级电站保证出力、年平均发电量、枯期电量，显著增加梯级电站经济效益，提高电能质量。

此外，先进集控系统的采用还能提高工作效率和调度指令执行的准确率，增强电网的安全稳定运行能力。

1.3 装机规模不大，实施联合调度相对容易
一般情况下，中小流域梯级水电站装机规模不大，整个梯级联合出力占电网总出力相对较小，调度灵活，系统在技术上实施起来相对容易；对系统潮流分布和系统稳定影响很小，便于实施梯级集中控制，在梯级内部优化分配负荷；可以通过梯级电站间出力分配调整提高电力送出质量。

1.4 单一开发主体有利于联合调度实施
未来，水电参与竞价上网，不同业主的梯级水电站是独立参与市场竞争，其报价内容作为商业机密而不对外公开，因而下游水电站难以准确地估计自身各报价时段的发电能力。

另外，如果上游水电站竞价上网成功，而下游水电站不成功，在下游水位已经接近正
常蓄水位的情况下，可能发生弃水，这与充分利用水资源的原则是相违背的。

因此，单一开发主体情况下，将所有机组合并成1台模拟报价机组，进行竞价上网，然后把竞价成功的负荷过程按照一定的准则(如能耗量最小)进行厂间、厂内优化分配[2]。

1.5 自动化系统为联合调度提供了可靠的技术保障
要实现域梯级电站的水电联合优化调度管理，先进的自动化设备是基础，梯级联合调度综合自动化系统(监控系统)、水情测报系统、水调自动化系统和通信系统四大系统是实现/流域统调度0的关键子系统。

目前国内外在这些方面技术已经相当发达，为流域梯级水电站联合运行的实施提供了可靠的技术保障。

2 中小流域梯级水电站联合调度必要性
2.1 电站间水力电力紧密联系的必然要求
流域梯级水电站间具有紧密的水力联系和电力联系，各水电站发电效益受上游水电站的影响较大:下游水电站的调度用水及发电水头直接受上游水电站的制约。

若梯级各水电站单独运行，一方面使得梯级整体水能利用率较低；另一方面，导致水库无益弃水，造成大量弃水电量[1]。

2.2 实现综合效益最大化的需要
开展梯级电站联合调度，通过龙头水库较大的调节性能增加下游河段枯期水量，从而减少对环境的影响。

对有灌溉要求的流域还可以提高灌溉保证率。

另一方面，开展梯级水电站联合调度可增加年发电量，减少发电用煤，相应地减少燃煤排放量。

除此之外，梯
级水电站开展联合调度，利用水库群对洪水的错峰、削峰能力可以提高梯级电站建筑物自身及下游地区的防洪能力[3]。

2．3 开拓创新、营造小水电市场新局面
(1)加强电网改造建设, 为增加的需求性用电提供前提。

(2)引进先进技术, 创建一流企业。

科学技术是第一生产力, 电力企业的生产、建设和发展必须依靠科学技术, 电力科技工作应围绕改善设备、提高效率、降低成本的方向发展。

(3)规范化管理, 信约化经营。

要使水电行业真正成为文成县的支柱产业, 规模化、集约化、产业化, 是必由之路。

以产权制度改革为突破口, 以产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学为标志, 对国有经济进行股份改造, 打破大锅饭思想, 让企业职工参股。

(4)建立地方现代电力企业制度。

建立现代企业制度是建立社会主义市场经济体制的基础, 是发展社会化大生产和市场经济的必
然要求, 是我国企业改革的方向。

建立地方现代电力企业制度, 是深化地方电业改革的根本途径, 既是适应社会主义市场经济发展
的外在要求, 又是促进地方电业持续、快速、健康发展的内在需要。

建立地方现代电力企业制度, 推行公司制, 要坚持试点规范化
与地方电业特点相结合的原则。

即要以完善的企业法人制度为基础, 以有限责任为特征, 以公司制为主要形态, 产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学为标志。

实行国有资产产权监管与国有资产产权运营相分离, 出资者所有权与企业法人财产权相分离, 企业法
人财产权与经营权相分离。

水电集团可以划分为项目开发公司、财务公司、生产技术部、物资调配公司、安装检修公司等进行统一管理, 制订公司部门规章制度, 做到层层落实各部门的负责人, 并制定每个阶段进度计划
要求, 每年阶段工程的组织施工、检修试验和组织验收等各环节的定期工作。

通过多角经营, 扩大总量, 最终形成全县水电行业的规模经营。

随着规模化的建立, 可以利用自己强大的经济实力, 还可以申请上市融资。

按照市场规律自主进行大规模的水电项目开发。

在统一管理国有资产后,统一还贷, 便利筹资。

通过集团公司和水电局的双重管理规范化和法制化, 可一个口子对外处理好各方面
的关系, 为水电项目建设和管理带来便利。

从本区域水电开发管理、统一规划统筹安排、高效管理到参与跨区域竞争开发管理, 为区域水利经济发展创造条件。

以水电为龙头, 以水利电力多元化经营为重点, 不仅促进了区域水利经济的发展, 还可以水兴电、以电促农、以电促百业, 带动区域旅游、水果、水产、种植业等多方产业的发展, 实现经济效益、社会效益和生态效益的和谐统一。

3 梯级调度管理模式
以某梯级水电站为例具体介绍梯级水电站联合调度管理模式。

3.1 梯级水电站联合调度管理模式内涵
流域梯级水电站联合调度管理模式是我国流域水电开发和电力体制改革发展下的必然趋势，它改变了企业内部传统的生产管理体系。

流域梯级水电站群联合调度的实现，要求流域梯级水电站群设
置唯一的流域调度机构，对外统一接受有关部门的调度指令，对内负责梯级的防洪、发电、排沙等综合运用的统一调度等。

3.2 aa河流域开发概况
aa河为xx河左岸一级支流， aa河干流(乡城、得荣河段)总规划长度133.9km，天然落差1011.5m，规划乡城5级，得荣1级(去学电站)共1库6级开发方案。

其中，乡城规划河段长122.1km，开发的电站有1#(水库)，2#、3#、4#、5#共1库5级电站，总装机666mw，单独调度年发电量2611759亿kw#h。

本文仅研究5级电站。

3.3 调度管理模式
鉴于aa河流域梯级电站开发主体单一、装机规模不大、电力集中送出等自身条件，aa河流域梯级水电站调度管理可以采用集中控制中心的模式(简称集控中心)。

由aa河流域开发业主设置集中控制中心，对外负责接受电网调度中心的调度命令，对内负责各电站的统一优化调度工作，即集控中心上报发电计划，电网调度中心审核下发梯级发电总负荷，集控中心根据发电总负荷对梯级电站实行优化发电调度。

只在特殊情况下电网调度中心才直接调度到单个电站。

该模式生产组织流程如图1所示(实线表示正常情况下的调度关系，虚线表示特殊情况下的调度关系)。

3.4 集控中心定位及调度方式
aa河集控中心(该集控中心同时负责xx河梯级调度任务)战略设
计定位是梯级电站群的统一调度指挥中心，梯级水电站水能及发电综合优化调度机构。

电网对aa河集控中心的调度以及电网对电站的调度在不同时期以不同方式实现:一种是电网下总负荷给集控中心，集控中心在满足电网要求的基础上对梯级各电站实施发电优化控制调节。

另外一种方式是电网直接控制调节梯级各电站，集控中心负责监视运行。

3.5 联合调度效益
据测算，aa河、xx河流域梯级电站实行联合调度，能够获得显著的经济效益(见表1)。

由表1可见，通过实施联合调度，aa河5个梯级电站多年平均年发电量将由单独调度运行的2611759亿kw#h 提高到28.5521亿kw#h，增长9.08%，其中枯期电量由5.8002亿kw#h增加到8.1196亿kw#h，增加40%；保证出力由127.8mw增长到207.5mw，增加62.36%。

此外，根据已有经验，在联合调度的基础上实行优化调度还可以增加1%～7%的发电效益。

因此，aa河通过在梯级电站间及厂内机组间优化分配发电负荷，保守估计还能增加1%的发电效益，提高年均发电量约0.286亿kw#h。

4 结语
中小流域梯级水电联合调度是企业实现发电效益最大化和流域、梯级电站安全防洪度汛的需要；是企业生产计划管理和电力体制改革发展的需要；是节约企业生产运行成本，改善员工工作环境的需要；是减轻电网调度任务，提高工作效率的需要；是企业在电
力市场环境下提高竞争力的需要。

同时，梯级水电站联合调度在技术上已经相当成熟，切实可行。

为科学合理地实施流域梯级水电站联合调度，要求同一流域，分期开发的电站按照统一规划，统一标准，统一调度的原则，建设全流域现代化的水情自动测报系统、水库水电站调度通讯自动化系统等。

构建一个支持和服务于流域梯级电站统一调度管理各个专业和部门的综合信息化工作平台，最大限度地实现信息的共享，提高流域梯级电站统一调度管理水平。

参考文献:
[1]马光文，刘金焕，李菊根.流域梯级水电站群联合优化运行[m].北京:中国电力出版社，2008.
[2]王安东.第一届水力发电技术国际论文集第二卷[m].北京:中国电力出版社，2006.
[3]马光文，王黎，等.水电竞价上网优化运行[m].成都:四川科学技术出版社，2003.
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。