新疆额河水电有限公司 新疆阿勒泰 836000
摘要：保证电力充足供应对促进区域经济可持续发展具有重要作用。中小水电站作为当地重要的电力来源，保证其运行和发电效率非常重要。为了保证水电站的运行管理水平，提高水电站的经济效益，必须结合水电站的实际情况，严格遵循相应的优化原则，不断完善运行程序。
关键词：中小水电站；集中控制系统；建设与改造；分析
1中小水电站的特点
大多位于山区和农村地区，地理位置优越，单是规模小，但国家整体基础巨大。中小水电工程在技术含量不高、建设周期小、回报快的情况下，是山区和农村的主要动力源，是国家宏观电网的重要补充。目前，我国中小水电站管理普遍低效。
2中小水电站运行优化原则及问题求解
2.1运行优化的基本原则
根据具体内容和优化目标的不同，在进行中小水电站运行优化时，要遵循以下两个优化原则：一方面结合水电站目前的发电任务，在满足水电站正常发电需求的前提下，科学选择发电所需的机组台数和机型，另一方面，在负荷均匀分布后，还必须考虑水电站发电过程中可能发生变化的因素，如机组启停、用水量等。只有综合考虑各种因素，才能做出更完善的防范措施和优化判断，从而保证水电站的安全稳定运行。
2.2要解决的主要问题
是小水电站的调节优化策略，只能根据实际情况来确定。AGC是水电站运行优化的主要手段。要解决的主要问题包括以下几个方面：首先，利用计算机仿真软件对机组动态特性实验进行仿真，并将实验结果输入到二维坐标系中，建立机组动态特性曲线和流量曲线。然后调用数据库中的标准参数，找出动态特性曲线、流量曲线和标准曲线之间的差异。其次，根据前一步的不同结论，确定了各机组的最佳启停时间，既节约了电力资源，又有利于电机运行负荷的平均分配。其中，机组负荷曲线的横坐标通常是以时间（t）为单位，通过曲线可以清楚地看到机组的启停时间和运行时间。再次，根据时间轴的变化，及时进行负荷调整和动态控制，得到各机组的流量和压力负荷数据，为水电站后期优化运行提供参考数据。在负荷调节中，可采用手动操作和自动操作，其中自动操作要求与AVC同步控制，以保证计算机程序能实现闭环控制，提高程序速度。
3中小型水电站运行管理中存在的问题
3.1资源浪费源起于随意开发
新中国成立后，各项事业百废待兴，中小水电的发展随后迎来高峰。但当时当地工业基础很薄弱，技术手段差，为了尽快投产已经没有时间进行绿色环保，资源浪费也随之而来。市场经济改革后，许多中小水电管理者追求经济利益，没有意识到中小水电站是重要的基础设施和公共设施，是随意开发的。一些中小水电项目跳过河流规划的环节，直接开工建设，违反了有序开发的规律，浪费资源，容易引发梯级纠纷。
3.2监测管理制度存在漏洞。
一些中小水电站的缺陷还体现在自我监督上，如建设监理监督、水情监测与协调联动、缺乏定期检查制度等。对监测管理制度的监督，导致水电站运行管理缺乏监督依据。很多错误没有监督是应该避免的，错误发生后很难找到责任人，它导致了一个恶性循环，即“无人监管——不负责任”。
3.3生产事故应急处置能力不足
中小水电站运行管理体制不完善，不能满足生产事故处置要求，存在严重安全漏洞。大多数组织没有成立应急小组，相关规定没有得到贯彻落实，缺乏有效的安全规程和应急预案，也缺乏应急所需的相关配置。在日常操作中，最应避免的是疏忽大意、操作不当，而当安全意识模糊时，在刚性规定的边缘，必然导致事故的发生。
3.4部分员工素质不高
中小水电站建设初期，经济发展水平不高，人民生活水平和受教育程度相应较低。此外，中小水电站一般分布在乡镇，水电站管理人员多为附近乡镇居民，专业知识不强。由于缺乏有效的监督制度，一些工作人员在设备运行、及时监控、维护保养等方面随意操作。
4小水电站改造思路
4.1总体规划，逐步实施水电站设备设施改造
28座由水电公司直接管理的小水电站，大部分设备设施非常陈旧，部分备品备件已难以采购。这部分水电站通过编制整体改造方案，从效率可行性、设备可靠性等方面，明确了自动化改造的方向。按照先主机、后主机、后辅机、后辅机，再实施自动化的设备改造方案，逐步满足“无人值班、少人值班”的要求。在主机、辅机及自动化改造过程中，设备选型应按“无人值班、少人值班”的要求，完善主机、辅机监控点，优先选用低压机组，其他励磁、保护、监控等考虑采用一体化筛网进行改造，减少设备投资和现场施工难度。同时现场布置液压设施、金属结构等设备设施，消除隐患，提高可靠性，做好“无人值班、少人值班”的基础工作。
4.2合理布局电站及流域集中控制系统
建设水电公司小水电站分布广泛。对7个流域的23座梯级水电站，考虑建设流域集中控制系统，实施流域集中控制运行，最终实现向整体集中控制过渡。在7个流域中，选择交通、生产、生活等设施相对较好的水电站，建立集中控制系统，通过协调调度，实现运行监测、单元集中监测、流域防洪调度和生产指标数据采集分析等功能梯级水电站上下游水情，优化水库调度，统筹安排发电检修计划，合理利用水能资源，提高流域水能利用率和综合效益，提高安全可靠性水平。流域集控系统建设将统筹考虑将各集控水电站的生产信息传输至公司集控中心，实现远程信息、远程测量和远程查看，并完善了公司数据采集的综合数据平台，方便公司了解、掌握整体生产的实时数据。根据各水电站的运行情况，逐步接入公司的集控中心，最终实现远程控制。
4.3不断探索，规范小水电站现场管理
小水电站集控系统现场管理建设完成后，除流域集控水电站24小时值班、启停运行外，流域内其他水电站不得安排24小时值班人员，机组的负荷调整和运行监视由集控水电站值班人员进行。现场只留少量24小时值班人员，实现“无人值班、少人值班”，减轻现场值班人员的劳动强度。现场人员、工作重点到现场检查、设备维修、二票制、防洪、文明生产和安全保卫。通过人力资源整合，减少了个别值班电站运行所需人员数量，降低了运行成本，工人集中在条件相对较好的水电站，进一步改善了工作环境。统一和规范现场管理标准，推广现场工作形式，逐步实现信息化，提高现场规范化管理水平。
5小水电站流域集中控制系统建设考虑
水电公司小水电站设备及自动化改造，在此基础上考虑设备改造投资、现场运行人员的能力和技能水平，综合规划充分考虑了水电站的地理环境、运行维护的方便性、实现“无人值班、少人值班”运行管理模式的需要和设备可靠性的要求。流域内7座水电站装机容量较小，流域集控系统建设可优先采用扩建电站方式，即流域内小水电站自建光纤通道，而流域集中控制系统将建在流域集中控制水电站，与流域内其他水电站形成星型或环状网络。流域内其他水电站仅设置就地LCU单元，集控系统直接与各水电站层就地LCU单元通信，实现远程监控。在系统结构模式上，流域内其他水电站不能设置监控主机、操作员站、通信服务器等，避免了在各电站配置网络安全防护设备，有效减少了集中控制系统建设和后期维护的投资降低成本，减少后期设备维护量。同时，有限的技术人员将相对集中在位于流域集中控制系统的电厂内，距离流域内其他水电站较近，便于现场缺陷、故障及应急处理。通过一段时间的运行试验和运行经验积累，根据各流域的运行情况进行集中控制，逐步考虑接入公司集中控制中心，实现整体远程集中控制。当流域电站设备满足集控系统运行要求时，对流域电站进行总体规划，避免独立建设自动化系统。
6结论
水电公司水电站具有多方面的特点，特别是一些小水电站地处偏远地区，工作生活条件有限，交通不便。根据水电站的特点，构建可靠、经济、实用的集中控制系统，实现远程集中控制是水电站群管理的发展趋势。同时，针对现场情况，在安全管理、生产管理、远程诊断、智能巡检、员工培训等方面，开发一些适合现场的应用系统，促进现场基础管理，为中小水电集中控制系统建设以及智能企业、智能电站建设探索一条经济实用的途径。
参考文献：
[1]潘海防.浅谈农村中小水电站机电设备发展状况[J].技术与市场，2012，19（06）：434-435.
[2]戴锦春，纪浩，邓成亮.中小水电站闸门控制系统的安全防护[J].硅谷，2012，5（23）：172.