大型流域水电厂集控中心周运行管控方式的构建与实施

大型流域水电厂集控中心周运行管控方式的构建与实施

陈庆松 ，章泽生，宋连会，崔福宁

华电云南发电有限公司 ，昆明市 650100

摘要：随着现代化水电厂的建设和发展，水电厂远程集控已成为各发电企业的发展趋势。然而，水电厂远程集控后的安全管控问题突出，为能保证水电厂远程集控后的安全稳定运行，集控中心必须针对管控难点和薄弱环节制定相应措施，构建新型的集控运行管控方式。

关键词：水电厂；集控中心；周运行管控方式

0引言

近些年来，随着“电厂远程集控模式”悄然兴起、云南电网异步电网运行以及云南电力市场的改革，云南发电企业面临着复杂多元的环境。

2016年6月，云南电网通过7大直流实现与南方主网异步运行，云南电网的频率控制难度增加，发生超低频振荡风险较高，大水电机组的稳定运行关乎云南电网安全。梨园、阿海配套金中直流送出，鲁地拉也将在2020年底配套昆柳龙直流送出，因多数换流站与云南电网的交流联系薄弱、直流联网运行边界限制条件繁多、换流站交直流断面潮流匹配要求严格，对直流配套电厂开机台数、功率控制提出严格要求。2019年随着澜沧江上游电站的全部投产发电，无新增西电东送通道下滇西北输电通道变得异常拥堵，且云南电网及直流受端交流线路N-1、N-2检修或故障时，发电能力与电网通道送出能力的矛盾突出。

若要在受控电厂推行“无人值班、少人值守”管理模式，新模式的变革对集控中心应急处置和安全管控提出更高要求。

接入金中集控的梨园、阿海、鲁地拉全部纳入云南省电力市场交易，且云南省未来的现货市场及调频市场也将全面推行，集控运行管理需适应新的电力市场化改革要求。

面对如此复杂的环境，亟需充分发挥金中集控流域梯级运行管理优势，以系统化和规范化的思想^[1]有效管控运行风险，最大程度增发电量，探索、构建与之相适应的运行管控方式。

1 集控运行管控现状及原因分析

1.1运行管控现状

1.1.1运行管理工作前瞻性不够

缺少实时运行管控要求和指导原则，缺少生产信息共享方式，运行人员未能提前且全面掌握检修或试验工作，安全风险分析、预控及事故预想不足，计划性检修操作和协调效率不高。

1.1.2电网系统运行要求掌握不深

对影响电厂送出的电网交直流设备检修工作和断面控制要求掌握不全面，对发电能力影响因素了解不及时，运行协调效果不佳；对电网系统工作可能导致的安全风险辨识不足。

1.1.3特殊运行状况的风险预控不足

高风险作业、重大设备缺陷处理及特殊运行方式没有有效的风险分析、预警管控以及应对处置措施。

1.1.4实时优化运行原则不统一

运行人员对负荷协调时段、运行方式调整等优化工作处置各异，对特殊时段时抢发电或保水位目标不明确，实时优化运行效果不及预期。

1.2原因分析

1.2.1检修工作填报与执行由不同处室负责，缺少信息共享平台，导致运行人员无法全面掌握相关检修工作安排，未能提前开展操作准备、风险辨识及预控工作。

1.2.2未系统性及时跟踪、分析及梳理电网检修工作和断面控制要求，导致无法准确提供电力市场发电能力影响因素，运行人员无法及时掌握最新断面控制要求。

1.2.3对高风险作业、特殊运行方式和重大设备缺陷缺乏系统性、有针对性的风险分析，没有可操作性的专业预控措施和处置原则。

1.2.4没有制定统一规范的优化运行工作原则，运行人员对优化运行工作认识不同、处置方式各异。

2 周运行管控方式的构建与实施

针对前述存在的问题及原因分析，提出并建立集控周运行管控方式，由生技、运行、水调和自动化人员共同分析周内各项数据和信息，编制《金中集控周运行管控方式单》。主要包括六部分内容：

2.1来水和发电总体情况

依托公司流域水情自动测报系统实测水雨情信息，结合长江委水文局、云南省气象服务中心提供的长、中、短期水文气象预报，并收集长江委所属的流域主要断面控制性水文站测流信息，采用河道流量演算及降雨径流预报方案进行中短期径流预报，并开展枯期上游区域积雪情况分析及后期融雪过程预测，发布周内流域梯级各电站来水预报信息、水雨情信息以及水位控制预警信息。

结合调度信息披露、市场信息披露、防洪调度要求和水情测报信息，分析周内电网发供需形势，预测各电站发电能力，提出发电负荷计划。

2.2检修工作安排

根据电站月度检修计划及上报的检修申请，并结合电网检修信息披露，滚动跟踪、协调优化电厂发输变电设备及影响送出的系统检修安排，发布周内流域梯级各电站的检修工作计划，提高运行计划性检修操作效率。

2.3断面控制要求

梳理厂网各运行方式下的送出线路稳定控制极限，明确周内断面负荷控制要求，为实时运行调控及市场化发电能力预测提供数据支撑，为公司经营管理提供可靠的决策信息^[2]。

2.4直流运行要求

结合金中直流孤岛、联网、单极、双极等各工况边界运行条件及低功率闭锁功能投退情况，明确金中直流各运行工况下的控制要求、开机台数要求、开机组合方式及配套电厂峰谷出力计划，优化配套电厂运行方式。

2.5运行风险分析及管控要求

组织各专业人员对周内存在的自然灾害预警、高风险作业、特殊运行方式及设备缺陷情况进行风险辨识和风险分析，提前预测可能出现的风险，并结合运行风险分析及现场情况，从技术和管理层面提出运行预控措施和处置原则，编制并下发《集控风险管控单》，增强应对事故的判断和处理能力^[3]。

2.6优化运行原则

统筹考虑市场、来水、检修、电价等各方因素，兼顾生态、供水等最小下泄流量要求，加强流域优化调度和水位控制管理，制定水位控制、开机优化、负荷分配及申请协调等优化运行工作原则，落实阶段性水位控制及蓄能值目标，统一指导运行人员开展实时优化工作，减少机组空载及低负荷运行时间，减少开停机次数，提高运行负荷率，使机组尽可能接近最佳效率区运行，降低发电耗水率。

3实施效果

3.1运行安全管控水平提升

3.1.1应急处置水平大幅提升

2019年集控中心安全、高效完成各类应急处置共21次。

3.1.2风险分析预警机制作用凸显

2019年集控中心共对30余项重大试验、特殊运行方式、高风险作业进行风险分析和运行管控，包括金中直流320万kW负荷双极闭锁重大试验，梨园、阿海、鲁地拉稳控设备改造及联合调试，发变组、线路、母线多元件同时检修，梨园、阿海PSS参数修改重大试验，网络安全攻防演练等。

3.2优化运行工作成效显著

3.2.1增加负荷申请成功率提高27.7%。

3.2.2电厂单机负荷率分别提高5%、4.8%和4.1%。

3.2.3电厂空载运行时间共减少1505小时，实现增发电量1亿kWh。

3.2.4检修安排优化成效突出，检修安排从被动接受变为主动协调。

4 结束语

通过集控周运行管控方式的构建与实施，固化了《金中集控周运行管控方式单》的精益化管理模式，规范了优化运行及风险防控工作，有效应对当前复杂的运行环境，为集控电厂最终实现 “无人值班、少人值守”的生产模式^[4]提供集控管理基础，可推广应用于流域水电厂远程集控运行管控工作。

参考文献：

[1]杨 哲.电力系统安全生产风险管理体系如何融入班组日常工作的探讨[J].低碳世界，2013，12:129-130.

[2]黄鸿拔.研究电厂集控运行技术发展[J].科技与创新，2018，20:52-53.

[3]万 元，丁驰宇.电站群远程集控：基于技术创新的管理变革[J].水 电 站 机 电 技 术，2016，39（07）:76-80.

[4]杨承熹.多流域、多机型水电远程集控中心存在的风险及应对措施[J].红水河，2019，38（3）:35-38.

作者简介：

1. 陈庆松（1987），男，本科，工程师，华电云南发电有限公司，从事水电厂远程集控运行管理工作

2. 章泽生（1973），男，专科，继电保护高级技师，华电云南发电有限公司，从事水电厂生产技术管理（e-mail）

3. 宋连会（1986），男，本科，工程师，华电云南发电有限公司，从事水电厂自动化、流域集控技术管理工作（e-mail）

4. 崔福宁（1991），男，本科，助理工程师，华电云南发电有限公司，从事流域集控中心水情调度管理工作（e-mail）