张伟1，曾义昌2，温洪林3
阿坝水电开发有限公司，四川阿坝 624000
摘要：为进一步优化黑水河流域梯级水电站发电调度工作，减少电量考核，我们建立了电站日发电量偏差分析机制。通过对每日实际上网电量与计划上网电量进行对比分析，可及时找出上一日电量偏差的原因，指导运行人员精准精细地调整负荷，减少日发电量偏差。由于每日发电数据十分庞大，且需每日开展统计分析工作，为降低运行人员工作量，我们建立了基于VBA编程的日发电量偏差分析数据处理模型。运用本模型，运行人员可在10分钟内完成原来需要3小时的数据处理分析工作量，而且更加精准。
关键词： VBA编程；日发电量；偏差分析；模型；日前发电计划；日内滚动计划；设置上网出力；调频
0.前言：黑水河流域梯级水电站集控中心位于阿坝州黑水县色尔古镇，担负着流域内毛尓盖、雅都和柳坪三座梯级水电站的集中控制、联合调度任务，受四川电网调度管辖。其中毛尓盖为龙头水库电站，具有年调节能力，总装机426MW；雅都为日调节电站，总装机150MW；柳坪为末级电站，为日调节电站，总装机120MW。四川电网为保证电网安全、稳定和可靠性，对所辖调度电站的日发电上网负荷超出计划发电量±2%的部分执行考核，并于次月发布考核结果，这对电站运行人员掌握日发电量考核情况和考核原因有较大滞后性。因此，为了及时精细掌握日发电量偏差情况，指导运行人员精准精细地调整负荷，减少日发电量偏差，从而减少经济损失，提升运行管理水平，同时结合四川电网实行现货交易，负荷变动频繁的实际情况，我们开发了基于VBA编程的日发电量偏差分析模型，通过每日对比分析庞大的实际发电量和计划发电量数据，指导运行人员对负荷精准调节，从而减少电站上网电量偏差量和考核电量。
1.日发电量偏差分析模型介绍
日发电量偏差分析模型是在Excel基础上利用VBA编程建立的数据处理模型，它包括“分钟电量采集”、“计划分钟电量”、“5分钟电量”、“超欠发电量”以及“调令输入”五个模块，下面分别介绍每个模块的功能及作用。
1.1.分钟电量采集模块
“分钟电量采集”模块为实际上网的分钟电量，上网的实际分钟电量由专门的电量抄表系统从上网关口表读取，然后人工导出分钟电量表拷贝录入。此模块中的数据按省调考核标准，每5分钟统计合计电量，并将5分钟合计电量自动录入到“5分钟电量”模块中的“采集电量5分钟合计”表，与“调令电量5分钟合计”模块中对应时间的数据进行对比（具体对比方法详见1.3节）。
1.2.计划分钟电量模块
“计划分钟电量”模块中的数据是通过在“调令输入”模块中录入调令时间、调令类型和负荷值后点击“确认执行”按钮后程序自动写入。若相邻时间点负荷值不相同则自动填充颜色，进行标注。此模块每5分钟的合计电量将自动录入到“5分钟电量”模块中的“调令电量5分钟合计”表，与“分钟电量采集”模块中“采集电量5分钟合计”表所对应时间的数据进行对比（具体对比方法详见1.3节）。
1.3.5分钟电量模块
“5分钟电量”模块由“采集电量5分钟合计”和“调令电量5分钟合计”两个统计表组成。其中“采集电量5分钟合计”用于统计“分钟电量采集”模块中每5分钟的电量和，“调令电量5分钟合计”用于统计“计划分钟电量”模块中每5分钟的电量和，同时对两者相同时间的5分钟合计电量进行对比。对比方法为：若“分钟电量采集”模块中每5分钟的电量总和大于“计划分钟电量”模块对应5分钟电量总和的102%，则多余部分为超发电量，省调将对超发电量部分进行考核；若“分钟电量采集”模块中每5分钟的电量总和小于“计划分钟电量”模块对应5分钟电量总和的98%，则少于部分为欠发电量，省调将对欠发电量部分进行考核。
1.4.超欠发电量模块
“超欠发电量”模块包含不合格电量分析计算表和中、白、夜以及全天超欠发电量统计表。不合格电量分析计算表用于记录“5分钟电量”模块中两个统计表的对比结果，表中数据为0，表示在实际执行过程中未产生超欠电量；数据大于0，表示在实际执行过程中产生了超发电量；数据小于0，表示在实际执行过程中产生了欠发电量。中、白、夜以及全天超欠发电量统计表用于电站超欠分析和数据统计。
1.5.调令输入模块
“调令输入”模块主要用于降低运行人员进行电量偏差分析的难度和提高分工作效率。在进行电量偏差分析时，只需输入当天实际执行的调令时间、调令类型和负荷值，点击“确认执行”后，程序将根据设计的逻辑运算法则在“计划分钟电量”模块中写入全天分钟电量，实现快速、准确的完成每日电量偏差分析。
若电站参与现货交易，则可以将调令时间和负荷值直接拷贝录入，无需手动录入，更加节省时间。
2.程序说明
日电量偏差分析模型中最重要的部分就是“计划分钟电量”模块中数据自动写入的程序设计。按照《四川电力系统省调直调并网发电厂上网出力调度指令执行规则（试行）》，省调下达调令类型有“设置上网出力”、“执行日前发电计划”、“执行日内滚动计划”以及“调频”四类，每个调令类型执行方法互不相同。
下面对调令类型、主程序、子程序进行说明。
2.1.调令类型介绍
按照《四川电力系统省调直调并网发电厂上网出力调度指令执行规则（试行）》，省调下达调令类型有“设置上网出力”、“执行日前发电计划”、“执行日内滚动计划”以及“调频”四类。省调下达“执行日前发电计划”的调令后，要求发电厂根据日前发电计划的96点进行负荷变化“到点到位”（即到该时间点时，负荷按照爬坡率加、减至要求的负荷值）；省调下达“执行日内滚动计划”时，上网出力为每小时实时更新的出清值，实际执行时与“执行日前发电计划”一样，要求“到点到位”；省调下达“设置上网出力”的调令后，调整方式为“到点开始调整”，即调令开始执行时即调整，负荷按照爬坡率加、减至要求的负荷值，在负荷加至要求值后至下一条调令开始时之间时间段负荷不再变化。省调下达“调频”调令后，发电厂在调令开始执行时间起按爬坡率进行加、减负荷至省调电话要求负荷值，即“到点开始调整”。“调频”调令时，发电厂的上网出力可以为任何值，不予考核（省调一般将电话要求负荷值）。在某一时刻，发电厂只能执行某一种调令类型，不可同时执行两种及以上的调令类型。
2.2.主程序说明
主程序主要用于检查“调令输入”模块中调令时间、类型是否准确，在判断调令类型后调用对应调令类型的子程序，最后调用填充颜色的程序。若调令时间、类型输入不正确，模型将提示输入的对应调令类型或者时间不正确。
2.3.执行日前发电计划
程序检索到输入的调令类型为“执行日前发电计划”时，先判断此调令后面还有无其他调令。若无其他调令，则程序按设定运算法则在“计划分钟电量”模块写入本调令开始时间至当日24点的计划分钟电量。若还有下一条调令，则程序按设定运算法则在“计划分钟电量”模块写入本调令开始时间至下一条调令开始时间之间时间段的计划分钟电量。
“执行日内滚动计划”的程序设计与“执行日前发电计划”基本一致，不再进行陈述。
2.4.设置上网出力
程序检索到输入的调令类型为“设置上网出力”时，先判断此调令后还有无其他调令。若无其他调令，则程序按设定运算法则在“计划分钟电量”模块写入本调令开始时间至当日24点的计划分钟电量。若还有下一条调令，则程序按设定运算法则在“计划分钟电量”模块写入本调令开始时间至下一条调令开始时间之间时间段的计划分钟电量。
2.5.调频
程序检索到输入的调令类型为“调频”时，先判断此调令后还有无其他调令。若无其他调令，则程序将采集“采集分钟电量”模块中“调频”调令开始时间至当日24时的分钟电量写入“计划分钟电量”模块对应分钟电量中。若还有下一条调令，则程序将采集“采集分钟电量”模块中“调频”调令开始时间至下一条调令开始时间之间时间段的分钟电量写入“计划分钟电量”模块对应分钟电量中。
2.6.填充颜色
点击“调令输入”模块中“确认执行”按钮后，程序最后将判断“计划分钟电量”模块中相邻分钟电量值是否相同。若不相同，模型将自动填充为“黄色”。若执行调频，则将“调频”时段填充为“绿色”。
3.运行效果
黑水河流域运行管理团队自2013年建立日发电量偏差分析以来，通过数据分析，优化了流域各站点负荷调节方法和流程，使毛尔盖、柳坪和雅都水电站每月的电量考核指标较2013年以前成量级减少，大大降低了被考核电量。同时，通过将电量偏差分析结果与省调发布的考核电量进行对比分析，发现并解决了毛尔盖水电站电量表以前每月月底最后一分钟无采集数据的故障。除此之外，通过进行电量偏差分析，在省调发布月度电量预考核时，能够提供真实、可靠的原始数据和分析结果，极大的提高了误考核申述成功率，避免了不必要的经济损失。
在省调实行跨省交易和现货交易以后，由于发电厂负荷变化频率较大，更增加了日电量偏差分析的难度和时间，我们通过VBA编程进行了二次优化，使完成此项工作的效率和准确度得到进一步提高，提升了流域的经济运行管理水平。
4.结论
通过近七年的探索、优化、运行和实践，证明日发电量偏差分析模型有效解决了流域电站以前上网电量偏差量大，考核电量较多的问题，使运行人员在负荷调整时更加精准。特别是二次优化以后，极大的提升了效率和准确度，减轻了工作量，受到运行和管理人员广泛好评，促进了黑水河流域经济优化调度，提高了整个流域经济运行指标、工作效率和运行管理水平。同时该模型具有一定的通用性和推广性，在同类发电厂中有借鉴意义。
参考文献:
[1].龚沛曾,陆慰民,杨志强.Visual Basic 程序设计简明教程(第二版）[M].北京：高等教育出版社，2003
[2].杨长兴,郭永青.Visual Basic程序设计[M].北京：中国铁道出版社，2014