水电站群集中控制专业化运维管理模式探讨

水电站群集中控制专业化运维管理模式探讨

赵蔚成

华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司加查水电厂 856409

摘要：随着国内水电自动化产业的不断完善和发展，以及国家对小水电安全及生产效率要求的不断提高，建设区域小水电群集控系统对区域内的小水电站群进行实时监视、控制、经济运行和联合优化调度、管理将成为我国小水电运行管理发展的方向。本文详细阐述了两种典型区域小水电集控系统的模式设计及特点，并提供了相关案例，为相关人员提供了设计建议方案。

关键词：区域小水电站群；集控系统；集控模式；网络结构；控制方式；

引言

中国的水力发电厂的资源分布广泛，大部分位于偏远山区。在同一地区或同一流域中有几十个或十几个发电厂，形成了小型区域性水力发电厂的集群。随着水电站建设规模的不断扩大，越来越多的电厂投入运行，自动化水平也大大提高。一些经验丰富的管理人员和技术人员通常分散在不同的发电厂中，这增加了运营管理和维护水力发电厂的难度和成本。

一、小水电站群集中控制的必要性和可行性

施行小水电站群集中控制的必要性主要体现在以下几个方面：

（一）提高安全运行和经济运行

随着中国电力体制改革的深入发展，对电厂的运行提出了新的要求。分水岭是与小区域发电厂的规模和运行要求相适应的集中控制中心的建设，以及采用先进的技术手段来管理小区域水电集团的运行的问题。防洪，灌溉，发电等联合调度提供了可靠的基础，这是小型区域水力发电厂安全，可靠，经济和商业运行的必要保证。同时，充分利用企业的整体优势，将区域和流域发电厂由水库联合分配，并进行集中控制和管理，以最大限度地利用水资源，减少水资源消耗，公司的运营成本，节省能源和提高效率，使发电厂处于有利的竞争地位。

（二）可减少投资

水力发电厂的分布相对集中，通常在几十公里的半径内。 单个工厂中的单元不多，单个单元的容量也不大，这更有利于采用“无人”控制的集中管理模式。

在投资方面，计划在多个电厂之间分配的资金的集中使用可以取消或简化控制子室，电站级别的IT配置以及电厂中每个电厂的服务人员。并在区域集中控制中心为每个级联电厂设置一个主控制室，集中监控模式是非常必要的。

（三）改善工作环境

大多数水力发电厂都位于远离城市的山区，交通，通讯和生活不便。 集成的自动化系统和电厂的无人值守管理需要高素质的管理和技术人员集中控制管理，一方面可以集中发电厂人员的工作和生活，另一方面也可以大大减轻劳动强度，有利于保留和吸引人才；保持劳动力稳定。这是提高水电厂员工的幸福指数的有效措施。

2. 水电站群集中控制专业化运维管理模式

（一） 职能定位

对于流域发电公司而言，集中控制中心不仅是生产的执行级别，而且还是生产组织的管理级别。在发电过程中，集中控制中心是技术中心，生产组织中心，发电调度中心，水库调度中心和发电公司的能源的销售中心。作为技术中心，集中控制中心负责流域内发电技术的集中管理，例如通信系统，集成自动化系统，继电保护系统，水文预报和任何其他技术管理；作为生产组织中心，集中控制中心负责操作流域电站的水库。制定和执行方法，电力生产计划和设备维护计划，以实现流域电力生产的中长期优化；作为发电和水库集散中心，集中控制中心负责实时电力和水的分配，并实现发电的优化日光之前的分水岭；作为能源营销中心，集中控制中心可以协调电网，开发功耗通道并结合电网方法来制定发电计划并组织电费的收取。

（二）运行模式

为了确保电网的安全稳定运行，为了提高发电的整体效率，每个发电公司都在探索和实践发电的方式。 适应自己的特点。 本文讨论了流域梯级水电站集中控制的运行方式。

1. 模式一: 远方监控、电站值守

此模式适用于单个电站。经济，交通，地理和生活条件相对理想，距电站的距离不超过50公里。建立监控站，可以通过租用专用或自建的短距离光纤通道将监控站连接到监控站。发电厂之间的中央网络交换设备可以实现计算机监控系统操作员站的扩展，然后一些人员可以通过启动，停止和调试来完成单元转换操作。在监视远程监视中心中调整工作条件，设置有功和无功功率以及操作，一些人员在现场并照顾他们分配的临时任务，即说“远程监视，电站值守”。远程监控和现场人员的管理属于单个电厂。 自动化系统和相关的专业数据库已集成到工厂中。 监视中心仅构建必要的实时生产控制系统，例如计算机监视系统的操作员站（扩展方法）必需的延迟时间控制系统，例如工业电视，生产信息管理， 程序控制的编程交换等 在盆地中的电厂组形成之前，可以将该模式定位为过渡模式。如图 1 所示。

这种模式的优点：易于实施，投资少，建设和维护成本低。 通过双向的远程和现场管理，可以实现人员的合理配置，也可以用于执行“无人值守，值班人员少”和集中指挥的工作。

该模型的缺点：非集中控制。 流域工厂群一旦形成，这种模式就不能构成一个中间协调指挥机构来按流域进行总体规划，并且需要更多的操作人员，这不容易管理。

2. 模式二: 集中调度、现场控制

在模式1的基础上，随着流域中一组发电厂的形成，得出了模式2。也就是说，考虑到经济，运输和地理条件，建立了一个集中控制中心，以在距分水岭发电厂平均物理距离为100-1000 km的范围内分布多个发电厂。在通讯方面，在上级调度部门，集中控制中心和电厂侧，建立适用于最小范围的专业通讯系统，并至少有一个通讯通道来实现一对多沟通。另一方面，确保在最小范围内将计算机监控系统和水库分配系统连接到集中控制中心，以便集中控制中心可以输入实时生产信息。每个发电厂，并可以从上级调度部门获取调度指令，然后再将其传输到每个电厂执行。简而言之，在这种模式下，电站的发电量和水库的调度功率都在调度中心内。设备的运行，监视和运行始终在现场进行，集中控制中心和发电厂每天24小时运行。如图 2 所示。

该模型的优点：可以在最小范围内进行系统构建和投资，发电的核心在于发电厂以及分水岭资源的分配和管理 均位于调度中心，设备运行的安全性和稳定性高，现场人员配备，可以方便应急管理。 这种模式的缺点：调度中心只有一个功能，一个自动化项目，需要更多的人员和较高的人工成本。

结论

根据中国的能源发展和结构调整战略，并考虑到发达国家水电资源的开发水平和国内水电资源的实际情况以及水电的发展情况，中国的常规水力发电基本上将从2030年左右开始建成后，中国水电资源开发将达到约70％。适合中国国情的科学的集中控制操作模式可以大大改善管理，提高生产效率，降低运营成本，并增加经济效益。这是流域电力生产和运营管理中的主要趋势。集中控制的运行方式也多种多样：具体的方式是最合理，最适应流域发展的，也需要每个流域的中央控制中心不断探索，总结和优化。随着各种新设备，新技术的开发和应用，集中控制模型必将发展得更加先进，科学，合理。

参考文献:

［1］况光彦，熊涛，郝敏． 流域梯级电站集控中心设置和统调技术思考［C］/ /中国水力发电工程学会． 大型水轮发电机组技术论文集． 北京: 中国电力出版社，2008

［2］胡晓勇，赵云发． 流域梯级调度中心(集控中心)建设初探［C］/ /中国水力发电工程学会． 大型水轮发电机组技术论文集． 北京: 中国电力出版社，2008

［3］邹建国，芮钧，吴正义． 梯级水电站群优化调度控制研究及解决方案［J］． 电力自动化设备，2007(10): 107 －111