水电站经济运行与管理技术研究

水电站经济运行与管理技术研究

杨海华

贵州黔源电力股份有限公司  贵州550001

摘要：随着我国经济的发展，能源消耗的日益增大，而石油、煤、天然气等传统能源面临枯竭，就要发展新型能源。水电作为清洁能源不同于火电等传统能源那样污染大，且比光电、风电、海洋能发电等技术发展完善，我国的水电蕴藏量又十分丰富。因此，大力发展水电经济是很有必要的，也符合我国当下的国情需求。

关键词：水电站；经济运行；管理技术；研究

引言

水电站经济运行涉及影响因素多，约束条件复杂，是一项较复杂的系统工程。不同水电站特征千差万别，加大了水电站经济运行实施的难度。影响水电站发电量的主要水能指标有水头、水量、水耗等，水电站经济运行就是通过优化调度，充分利用来水量，实现水能对电能最高效率的转化。水电站经济运行，是在来水量一定的情况下增加发电量的有效途径。

1水电站经济运行的意义

我国“十四五”水风光综合基地开发重点工程的提出，是为实现“碳中和”目标迈出的重要一步，同时水力发电也将迎来一次重要的发展机遇，当前有必要大力发展清洁能源，并力求效益最大化。水电站经济运行从电站安全、优质、经济发电的目标出发，制定水电站的最优运行方式，以一定的水力能源获取水电站最大发电量。于水电站经济运行来说，制定水电站的最佳运行方式，能够实现工程水利向资源水利的转型，还能确保电力系统的安全生产、经济发电及经济供电等目标的实现。同时，对提升水电站运行的管理水平、增加水电站的发电量、提高流域防洪能力都有着积极的促进作用。水电站经济运行的关键在于机组经济调度及水库经济调度。机组经济调度又可表述为出力一定，流量最小化，即调度部门根据电网需求给电站一个总负荷，由水电站在站内优化机组出力组合，在保证发电量一定的情况下，尽量减少耗水量。水库经济调度主要是指根据来水预测，做好水库的优化调度，减少弃水和泄洪，然而水库调度具有非常典型的周期性和随机性，并且领域上也同样表现出明显的特殊性和相似性的对立统一特征。电站要实现水电站经济运行的关键在于水库经济调度，做好来水预测，合理分配用电户多方负荷，利用好宝贵的水力资源，尽可能避免弃水的发生。电站通过采取建立上下游两库联调机制、精准电力营销、水库精细化调度管理等方法，显著提升了电站发电经济效益。

2水电站经济运行方式

2.1提高机组运行水头，降低发电耗水率

水头是决定水电站度电耗水率的一个重要因素。水头损失主要包括：库区水位过低造成的水头损失和进水口拦污柵清理不及时造成的水头损失。水电站高水头运行方式:ⓐ加强值班值守，通过坝区水位计远传信号及工业电视监控库区水位，将库区运行水位精准控制在比正常蓄水位低10cm;ⓑ加强对拦污栅的清理，避免垃圾堵塞造成水头损失，确保机组在高水头运行。库区运行水位抬高，机组运行水头相应增加后，还可改善机组运行工况，减少振动给机组带来的危害，提升设备健康运行能力，为机组经济运行打好基础。抬高水头运行，其实质是降低发电耗水率，实现水能对电能的最优转化。

2.2优化设备运行方式，节约设备用电损耗

水电站机组运行受季节影响因素制约，不具备长周期所有机组同时运行的条件，这种情况在枯水期尤为明显，特别是在高寒高海拔地区，冬季河面结冰，导致全站停机，厂内1台或多台主变压器空载运行，无形之中增加了损耗，增加了综合厂用电量。结合机组运行工况及送出方式，水电站优化机组启停顺序，在保证调度给定负荷情况下，优化机组运行方式，在总负荷不变的情况下，对空载的主变压器采用冷备用方式，提高主变压器运行效率，减少综合厂用电量。

2.3优化运行体系

如果降低耗水率，电站就需要在高水位下运行，而高水位运行下，就导致水库可调节库容减少，弃水风险增加，水量利用率降低。因此，形成一个较全面的评价目标体系、合适平衡两指标、适度反映不同类型电站经济运行重点，就显得尤为重要。

3水电站经济运行管理措施

3.1降低运行成本

降低的成本主要有三个方面，一是降低人力成本。我们可以在自动化高度发达的今天，借鉴自动化软件来替代人工，提升劳动率的同时还可以减少人力支出；二是控制采购成本，采购过程要严格公开、公平、公正，采用高性价比的设备，可有效地控制成本；三是加强对自由经费的使用，合理规划运行成本管理目标，将其形式化、制度化、有效化，确保电站成功运行的前提下，减少一些不必要的支出。

3.2建立运行人员定期轮岗长效机制

水电站在电站型式、装机规模、电压等级、调度管辖范围等诸多方面都不相同，为打破运行人员在各水电站之间技能不通的壁垒，建立运行人员定期轮岗长效机制，促使全体运行人员掌握各站设备参数、工作原理和运行方式，在水电站间实现工作无缝切换。可在运行人员轮岗前开展培训，提前熟悉各水电站的设备工况，当水站设备掌握到一定程度后，便以季度为周期在水电站与集控中心之间轮岗，轮岗期间辅助以专业技能培训和考评，促使运行人员熟练掌握各电站设备原理、技术参数和运行方式，不断提升运行人员的专业技能水平和应急处置能力，解决人员在水电站之间容错性不够的问题。

3.3健全运行机制

①不断完善各台机组启停流程。机组开机耗时过长或一次开机不成功的情况下，会增加机组开机耗水量，所以需要在日常工作中，不断总结经验，多次实践，绘制出一套完善的机组启停流程，控制开机耗水，缩短空载时间。此外在其他条件不变的情况下，应当首先打开漏水量较大的机组，从而减小后续机组的漏水损耗，降低总耗水率，提升机组综合运行效率。②科学分析上游电站来水数据和实时气象预报数据，合理预测本站水库水位上涨（下降）情况，及时与省调有效沟通。丰水期时，尽量申请多负荷发电；枯水期时，以高水位运行为调度目标。③探讨水电站短期经济运行方式。通常情况下，以10天、一旬或者一周作为1个计算周期。在确定负荷下，通过准确分析同一电站多台机组的运行特性，以降低耗水量为原则，科学分配给定负荷，确保负荷分配最优化。通过此方法可获得，不同的调度负荷下，各机组的最优运行方式，但在调整负荷时需注意，尽量减少机组穿越振动区间的次数。④制定电力营销策略。强化与省电网、省经信委等相关部门的沟通，积极争取政策上的支持，主动申请负荷，确保年度发电目标顺利完成。

3.4加强人员培训

水轮发电机组、变压器等设备是水电站的主要生产设备，因其体积大、结构复杂、操作难度高、专业性强等特点，稍有不慎便会造成极其严重的事故，并且一些细小的设备、技术等更新换代较快，新老职工需要不断更新自己的专业知识，并保持如履薄冰、如临深渊的警觉，才能安全熟练地操作各类仪器设备。为提高电站工作人员的专业素养和安全意识，水电站根据全年培训计划，定期对新老职工进行技术培训和安全培训。分批次组织职工到优秀的上下游电站交流学习，以提高职业技能。多个电站联动举行职业技能竞赛以提升职业技能。组织“安全月”活动，学习电力生产各项规章制度：学习2021年修订的《中国人民共和国安全生产法》等，做到“重要的事情说多次”，以提升职工安全生产意识；学习典型事故案例，如《水电站事故﹒（障碍）案例与分析》等书籍，不仅能提升事故处理技能，也能增强工作人员的安全意识。

结语

水电站经济运行与管理水平付诸具体实施的同时，对水电站运行调度模型、算法的优化不仅有利于进一步提高水电站经济运行与管理水平，尽管水电站经济运行与管理目前仍在不断地探索，尚没有形成统一的技术理论，但我们取得的成果还是有目共睹的，我们要继续结合实际，探索出一套适合自身实际的水电站经济运行与管理系统。

参考文献

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[2]刘洪林，肖海平.水电站运行规程与设备管理[M].北京：水利水电出版社，2021.

[3]张琴.水电站安全生产管理[J].水电站机电技术，2021，

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