流域水电集控运行模式的问题分析

发表时间:2021/1/6   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:丁海 包诚
[导读] 作为一种发展较为成熟的技术,水电集控运行模式广泛应用于西方发达国家
        丁海  包诚
        国家电投江西电力有限公司洪门水电厂335000
        摘要:作为一种发展较为成熟的技术,水电集控运行模式广泛应用于西方发达国家。当前,我国也开始应用此项技术,且取得了显著成果。基于此,针对流于水电集控运行模式,本文从以下几方面入手分析了其相关问题,希望对相关领域研究有帮助。
        关键词:流域水电;集控运行模式;问题
        引言
        流域水电站实施集控运行管理模式,旨在远程或异地集控管理多个电站发电、水库及大坝等情况。近年来,时代进步的同时电站机电设备水平不断增强,广泛应用自动化、网络通信、计算机控制及遥感遥测等现代信息技术,为流域电站集控运行提供了技术保障。众所周知,水资源具有明显的流域特点,联合调度并统一管理流域梯级电站,水资源使用效率得到了极大地提高,从而为电站创造了更多的经济效益。但,流域梯级电站的联合调度不同于流域集控运行管理模式,前者核心在于明确梯级电站运行方式,制定联合调度规则并明确约束性,以此进行统一调度与控制,其能够分散实施或几种管理。而后者关键在于集中管理分散控制调度行为,由此改变了控制行为、命令方式与地点,与是否要联合调度没有必然关系。
1、概述电站集控运行模式
1.1分析水电集控模式运行的必要性
        现代经济发展速度的加快,使得水电能源有了新的需求量,流域梯级开发发展模式效率高,随着该模式应用范围的扩大,同一公司管理流域阶梯相同的水电厂或电站数量变多,而集控运行模式是最经济的成本管理、最优化的人资管理、水能使用效率最高且最大化效益的重要举措。集控运行模式其中集控中心建立在流域电站内,对电站机电设备、自动化水调、计算机监控与大坝自动化安全监测系统进行集中监管。
1.2水电集控运行所需要的的条件
        水电站运行管理中,机电设备、计算机监控及通讯网络技术不断提高,使得流域电站很好地实现了远程集控运行。对2各级以上电站进行集控运行管理,各电厂必须要配置可靠性高的机电设备。应用该模式后,电站现场实现无人值班、少人值守的管理目标,主辅机电及自动监控保护设备质量要达标,有很好的性能,实现稳定且可靠的运行。
        集控中心可准确控制厂站主辅设备,电站中控室可在集控中心充分发挥其各项功能。完成设备检修后启动试验中,集控中心逐一调试高压系统开关刀闸、厂用电高压开关、发电机启停与事故停机、辅机以及AGC、AVC等相关设备控制操作功能,确保集控中心可稳定的操控这些设备运行情况。
        厂站有效连接集控中心,保持正常运行条件下,集控中心加强整个电力系统控制,现场也不用安排人员值班;出现故障后也能及时发出警报、自动停机并跳闸,自动采取措施解决故障,以防故障蔓延尽可能减小损失。
2、分析流域集控模式包含的类型
        (1)调动中心。其以监控协调流域电站运行方法为主,负责对辖区内所有电站统筹运行与负荷分配等工作进行调配管理。中心与检测系统功能简单,各梯级电站自身控制功能与其它电站不会发生相互干扰,基于中心调整接触电网调度,目前该模式还处于集控中心运行初始阶段。(2)控制中心。其倾向于流域电站监控,监控设备启停、负荷调节与系统运行状态等,中心直接接触电网调度,集控中心运行中处于中级阶段。(3)运行管理中心。其结合控制中心整合各电站综合自动化系统,比如计算机监控、大坝监测等系统,以此有效共享信息技术并中和其使用情况,加强监管辖区内个电站,这是集控中心的高级运行阶段。


3、流域水电集控运行模式相关问题探究
3.1电力系统安全稳定运行方面的影响
        纵观现阶段电力体制运行环境,一般电网调度机构离不开自厂站中的直接调度,电站工作人员到现场采集相关数据,而集控中心建设不会影响本电站计算机监控及自动化网络系统模式,该模式的建立及应用,旨在促使机组命令运行部门由电站转到集控中心,机组信息有了新的流动过程。其传统流动过程为“电站到电网调度”,集控中心建好后,机组信息流动变为“电站到集控中心,最后到电网调度”的模式。很大程度上该模式的应用利于有效控制机电设备,信息流动过程发生了明显的变化。
        虽然应用该模式会对系统安全产生干扰,但系统整体运行稳定与安全性得到了保障,流域梯级电站具备多级电站、装机有很大的容量。假若对电站进行联合调度优化,丰水期电站人员即可直接开启水库拦截并蓄积多余水资源,提高资源使用效率。同时,还可弥补枯水期水量使用需求,保障电站枯水期有稳定的发电量。另外,集控运行模式的应用,相关参与水电站要负责相应的系统备用,为电网稳定而安全的运行提供保障。
3.2电厂水资源使用效率与防洪能力方面的影响
        现阶段,流域梯级水电站创造的经济效益与自身防洪能力明显增强,原因在于电网调度工作人员开展联合调度,而不是集控运行模式发挥的作用。其根本原因在于:(1)没有实施集控运行也可对分散流域电站进行联合调度与控制。现阶段,上下游间通讯交流需求得到了满足,协调两者间关系,与集控运行模式的应用没有多大联系。(2)现阶段,电厂与集控中心没有调度水电站的权利,但电网却能动调度。电厂与集控中心不能调度电站,仅仅是根据调度指令进行操作,尤特别是负荷分配、调整水位及梯级协调等工作中只具备建议权却不能调度。所以,水电站应用各类控制运行模式,但电站本身业务流程没有改变。(3)国家提出节能减排政策,结合当前电价,水电多发问题中电厂用电网有相同的发展利益目标。目前,我国电网也开始对联合调度模式进行研究,逐渐缩短与集控运行模式的距离。
        水电站运行中,传统运行模式是假若某水库需要实施洪水调度,各电站先要搜集水库区域降水信息,因信息共享度不高导致水库上游开闸很长时间后下游电站才收到信息,此种情况下错失了最佳预泄操作时期,水库水位短时间内快速增长,甚至造成人工洪水问题,下游居民生命及财产安全受到严重的威胁。集控运行模式的应用可统一调度洪水,工作人员也可及时掌握上下游情况,降低人工洪水现象发生几率,提高流域梯级防洪能力。
3.3对电站运行成本形成的影响
        水电站运行中会产生一定的成本,其主要包含人力资源与设备运维两方面的成本。电力企业以集控运行模式对水电站进行管理,加强人力资源的优化配置,可为企业节省一定的劳动力成本投入,减小从业人员工作压力。集控中心的建设目的在于实现少人值班或无人值守目标,然而实际上电站现场值守人员工作量大,负责常规巡检、开机及设备检修等,预防各类事故的发生,电厂现场管理工作中要引入集控运行模式适当调减工作人员数量。因而,应用集控运行模式可节省人力资源投入,同步时各流域梯级水文特点不同,电力企业要耗费大量时间搜集资料了解某流域梯级水文气象特点,搜集好资料后工作人员归纳并总结这些数据。这就意味着电力企业要加大人资成本投入,由此产生大量经济成本。集控运行模式的应用可很好地规避该问题,从根本上为水电站节省运行成本。
结束语
        综上所述,随着时代的进步,水电站运行可靠性明显增强,光伏应用自动化技术为集控管理目标的实现打好的基础。电站运行管理工作中,深入探究集控运行模式的应用,对电站经济效益的保障、提升运行管理水平发挥着积极的影响。电厂要根据电站实际情况,充分考虑水电站发展建立集控中心,全面整合其运行过程中存在的问题,采取有效措施解决这些问题,以此充分发挥流域水电集控运行模式优势,为水电站稳定发展提供保障。
参考文献
[1]何伟,赵凯,杨福磊.浅谈水电集控运行值班危险点及预控措施[J].水电厂自动化,2020,41(01):3-5+9.
[2]乔延坤.流域集控中心运行值班模式探讨[J].红水河,2019,38(04):65-67+75.
[3]陈芳.水电集控运行模式有关问题研究[J].自动化应用,2018(12):109-110.
[4]秦鹏.流域水电集控运行模式的问题分析[J].黑龙江科技信息,2016(34):12.
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