梯級水電站經濟運行探討與實踐

　　摘要：當前我國對于水電站的建設給予了充分的重視，因此相關建設技術也在不斷的提升。而對于流域的綜合規劃也為梯級水電站提供了可發展的空間。而在梯級水電站運行的過程中，如何優化調度同時保持經濟運行成為了工作人員研究的重點。通過優化調度可以減少水電站能耗，提升發電效率，同時能夠協調上下游水電站，提高水資源的利用成效。在此前提下，本文結合了當前梯級水電站優化調度和經濟運行的情況進行了分析和論述，希望為后續研究提供一定的借鑒和理論支持。

　　本文源自科學與技術【2020年第23期】《科學與技術》雜志是經國家新聞出版總署批準，中國科學技術協會、新疆阿勒泰地區科協主管，新疆阿勒泰地區科協主辦的學術性期刊?！犊茖W與技術》雜志創刊于1983年6月，國際標準大16開本，半月刊。 《科學與技術》雜志國際標準刊號：ISSN1003-9716;國內統一刊號：CN65-1078/Z;郵發代號：58-53。

　　關鍵詞：梯級水電站;實時策略;優化調度;經濟運行

　　吉林臺公司所在流域在運梯級水電站6座，自上而下分別為薩站、塔站、吉林臺一級站、吉林臺二級站、尼勒克站、溫泉站等六座水電站，其中一級站為不完全多年調節水電站，承擔流域灌溉、防洪和主調峰重任;吉林臺二級站(隸屬其他公司，)為日調節水電站，溫泉為季調節水電站，其余3座均為引水式水電站，不具備調節能力。

　　一、梯級水電站經濟運行原則

　　1.1統一調度原則

　　為實現梯級水電站實時優化調度與經濟運行，吉林臺公司采用統一調度原則。利用吉林臺一級站不完全多年調節水庫特性，以其為控制節點對五站統一調度。汛期一級站存蓄水量，轉移部分負荷給3座引水式電站，減少汛期限電棄水;枯水期多發電量，穩定補給下游電站，保證枯水期有水發電。有效避免多站各自調度帶來的棄水問題，實現各站水能利用率最優。

　　1.2經濟原則

　　遵循經濟原則，是實現梯級水電站經濟運行的重要保證。實現電站經濟運行，主要由實現水資源的充分利用來完成。在確保電能質量和電能供應的基礎上，進行多個電站機組負荷調整過程中，優先發電順序及水位控制等邊界條件，及時作出預判，調整各站負荷分配系數，提高梯級電站聯合優化調度水平。

　　二、經濟運行現狀及存在問題

　　2.1水文情況存在判斷不足

　　吉林臺公司水文預報工作仍采用傳統的人工理論計算方法，未實現模型自動化分析計算，近幾年隨著水電經濟運行管理工作的進一步重視和流域極端氣候的復雜多變，特別是汛期暴雨融雪疊加性洪水，其不確定性增加了中長期來水預報的難度，對水庫中長期優化調度造成一定影響。

　　流域共建的7個野外水文站點(3干流、4支流)水深流量關系曲線率定配套設施正在逐步建設中，且水文站沒有經過完整的水文循環年，水位流量關系曲線數據不完整，目前僅可通過水位變幅情況判斷站點來水趨勢，無定量數據，不利于有效指導流梯級電站水庫優化調度工作。且流域40個水情遙測站點中，有31個遙測站點為單信道通訊，存在水情數據中斷、缺數隱患。

　　2.2流域內水電站聯合補償調節程度低

　　梯級水電站并不是獨立存在的水電站，都是多個集中并且相互聯系緊密的形式。一個流域中存在多個梯級水電站，但是管轄單位卻是不同的，這樣的管理模式使得梯級水電站之間的調度存在著非常大的限制。雖然水電站水庫群理論的觀念也在不斷轉變，但是在實際應用中還是存在較大的難度。流域內水電站聯合補償調節程度低，主要是因為距離遠，難以管理，導致綜合管理混亂。

　　2.3調度工作存在疏漏

　　一是水情測報及水庫調度人員緊缺。目前參與流域水情測報、水庫調度及電站經濟運行人員僅有6人，且要參與水調24小時值班工作，人員少、工作量大，不利于流域水庫優化調度和電站經濟運行工作研究。

　　二是水調設備不穩定、水文預報模型不完善。流域電站大壩(樞紐)、前池閘門存在遠方下控制令后不執行或者執行不到位及誤動作情況，特別是3座引水式電站比較頻繁水調自動化系統中的防洪調度模型投運至今只在理論環境下進行測試，未經過真實洪水環境下的調度;優化調度模型未接入水文預報模型，預報入庫目前只能人工錄入或引用歷史值，尚未實現自動化調度。

　　三、經濟運行措施

　　3.1提升水情測報管理

　　針對水情測報系統存在的問題，吉林臺公司逐步開展了一系列整改：開展上游主河道水文站水位流量關系曲線，加強傳感器等設備檢修、更換及維護，完成老舊設備更換，以提高野外遙測站設備暢通率，結合水文預報模型建設要求，優化水情遙測站網。

　　通過完善流域水情測報系統功能，實現五站水情信息匯總控制，實時掌握雨水情信息。根據流域降雨和融雪的補給類型，結合衛星云圖分析積雪消融情況，提高短期來水預報準確率;通過對氣象局提供的本地區全年年景氣象分析，提高中、長期預報準確率。優化制定梯級電站年度、月度水庫調度方案和負荷分配方案。

　　3.2優化發電調度管理

　　發電調度分為豐水期和枯水期兩個方向進行：豐水期，來水流量大于機組滿發流量，引水渠道按照機組滿發流量控制引水，同時積極聯系調度，加強電網營銷，力爭四臺機組滿負荷運行，負荷率達到100%，前池水位控制在正常蓄水位以上，抬高水頭，提高水能利用率;枯水期，來水流量小于機組滿發流量，引用發電流量按照保證生態基流、避免限電棄水為原則控制，力爭水量利用率達到100%，盡量抬高前池水位，提高發電水頭，發揮單機效益，提高水能利用率。

　　同時優化機組間的運行方式，根據來水量及時申請增減負荷，合理安排機組運行方式，避開振動區，在機組低負荷運行時盡量申請停機，根據不同機組的特性及調度負荷要求，與調度溝通，盡量優先運行水能利用率高的機組。

　　3.3做好流域各單位聯動機制。

　　提前與河流管理處溝通，積極爭取汛期滿足下游灌溉水量對應的負荷。同時尼勒克水電站作為高水頭徑流式電站特殊性，積極與吉林臺二級站協調，提高流域梯級聯調意識，充分發揮吉林臺二級水庫反調節作用，實現“借庫發電”，為尼勒克水電站錯峰補水，最大限度爭取早晚高峰負荷實現尼勒克水電站水量利用率最大化，實現尼勒克水電站汛期不發生調度棄水。

　　3.4考慮電價差制定運行方式

　　汛期，遇電網負荷受限，而一級站又面臨棄水的情況下，以實現經濟效益最大化為目標，考慮一級站電價較其他站高的因素，將溫泉、尼勒克電站負荷轉移給一級站，有多余負荷再給溫泉、尼勒克電站。

　　四、結語

　　電能作為人們如今賴以生存的資源，其發展受到社會各個行業的高度重視，也是企業發展的必要前提。吉林臺公司實時優化調度以及對應的經濟運行效果顯著，高水頭、低水耗的尼勒克電站沒有再發生調度棄水情況，平均負荷率達75.7%，較前幾年增幅33.8%，每年減少損失電量約1億千瓦時，大大提升了公司的經濟效益。

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