摘要：本文立足于白龍江流域中下游開發(fā)現(xiàn)狀，就目前國內(nèi)小流域梯級電站遠(yuǎn)程控制功能具備，管理方面經(jīng)驗(yàn)仍在探索、實(shí)踐的狀況下，針對白龍江中下游苗家壩、碧口、麒麟寺、梯級電站即將面臨流域內(nèi)實(shí)現(xiàn)“無人值班”（少人值守）運(yùn)行管理模式的需要和可靠性要求，結(jié)合流域內(nèi)梯級電站的地理位置和開發(fā)建設(shè)時(shí)間的安排，對采用的擴(kuò)大廠站模式和梯級集控中心相結(jié)合的配置方案研究，以及對梯級集控中心管理模式進(jìn)行探索與實(shí)踐。

　　關(guān)鍵詞：流域；梯級開發(fā)；無人值班；擴(kuò)大廠站；集中管理

　　ABSTRACT:In this paper, it is explored and practiced for management mode of centralized control center, based on the development of the status in middle and lower Bailong basin. On the current, there is ability of remote control in cascade hydropower stations of small basin, but loss management experience. According the need of security and management mode of unmanned on duty (which few people are on duty) in Bikou, Qilinsi, Miaojiaba cascade hydropower stations in Bailong river, study configuration scheme combined with the expansion of plant mode and the cascade centralized control center, combined with the geographic location and development and construction of arrange in basin cascade hydropower stations.

　　KEY WORDS: Basin; Cascade Development; Unmanned on Duty; Enlarge Power Station; Centralized Management.

　　1.白龍江中下游流域梯級水電站滾動(dòng)開發(fā)形式

　　20世紀(jì)80年代后期，我國開始探索水電滾動(dòng)開發(fā)機(jī)制，組建大型流域水電公司【1】。這種方式是業(yè)主以已建成的水電站為母體水電站，用母體水電站的盈利開發(fā)一個(gè)流域的水電站群。我國流域水電的開發(fā)模式經(jīng)過清江、烏江水電流域開發(fā)模式成功的初步嘗試后，“流域、梯級、滾動(dòng)、綜合”的開發(fā)模式開始興起，各電力公司對流域開發(fā)堅(jiān)持流域、梯級、滾動(dòng)、綜合開發(fā)的原則，高度重視資源的綜合利用和流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，大唐甘肅公司在白龍江中下游流域的開發(fā)模式就是以已建的碧口電站為母體電站，上、下游分別滾動(dòng)、開發(fā)苗家壩、麒麟寺電站。

　　白龍江發(fā)源于甘肅省和青海省交界處西傾山，為嘉陵江的最大支流，全流域面積31812km2，干流全廠565km【2】、。白龍江中下游流域梯級開發(fā)，包括已建成投運(yùn)33年的碧口電站，位于碧口電站上游31.5km正在建的苗家壩電站，位于碧口電站下游13.5km于2008年底投運(yùn)的麒麟寺電站。苗家壩電站、碧口電站、麒麟寺電站，三大電站運(yùn)行特征見表1。

　　表1 電站運(yùn)行特征

　　白龍江中下游流域開發(fā)形式為由已建的碧口電站的開發(fā)建設(shè)演變成流域水電站的開發(fā)建設(shè)，由已建的碧口電廠的投資建設(shè)運(yùn)營演變成流域內(nèi)資金滾動(dòng)發(fā)展的態(tài)勢，目標(biāo)在于充分利用好白龍江中下游流域的水力資源，通過梯級電站的集中調(diào)度管理，制定出相對優(yōu)化的梯級水庫聯(lián)合運(yùn)行方式，降低運(yùn)行成本，提高企業(yè)的經(jīng)營效益，促進(jìn)企業(yè)的管理水平，實(shí)現(xiàn)“無人值班”(少人值守)、集中監(jiān)控、流域調(diào)度。

　　2.無人值班”（少人值守）運(yùn)行管理模式實(shí)現(xiàn)的必要性

　　隨著電力體制改革的深入推進(jìn)，“廠網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)”已進(jìn)入實(shí)施階段，甘肅省電力市場運(yùn)行規(guī)則亦面臨變革，白龍江流域建立一個(gè)完善的流域梯級有效管理模式是目前白龍江流域各梯級電站首要的環(huán)節(jié)，可使各梯級電站更有效、便捷地為甘肅省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

　　建立完善的白龍江中下游流域梯級電站有效模式，就是合理地利用水力資源，根據(jù)掌握的白龍江流域可靠的水情、雨情信息，提高水能利用效益，改善梯級各電站電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)流域梯級電站的優(yōu)化調(diào)度，目前白龍江中下游流域各梯級電站，麒麟寺電站已于2008年12月投產(chǎn)發(fā)電，苗家壩項(xiàng)目在建。根據(jù)對“無人值班”(少人值守)的定義【4】:“水電廠廠內(nèi)不需要全天24小時(shí)內(nèi)都有人值班，機(jī)組開、停、調(diào)相等工況轉(zhuǎn)換操作、有功、無功功率調(diào)整以及運(yùn)行監(jiān)視等工作，由電網(wǎng)調(diào)度所(包括梯調(diào)以及網(wǎng)、省、地調(diào)等)或集中控制的值班人員及有關(guān)自動(dòng)裝置完成;但在廠內(nèi)有少數(shù)全天24小時(shí)都在的值守人員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場看守和特殊處理以及上級臨時(shí)命令交辦的工作?！睂?shí)現(xiàn)流域內(nèi)電站無人值班或“無人值班”(少人值守)運(yùn)行管理模式，也可極大降低生產(chǎn)管理成本。

　　所以在建設(shè)過程中充分考慮到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，流域的統(tǒng)一規(guī)劃及集中控制，將三個(gè)電站分散的系統(tǒng)集中起來進(jìn)行有效的資源整合，在集中控制及統(tǒng)一調(diào)度模式下，三個(gè)電站流域梯級的優(yōu)勢才能體現(xiàn)，也只有在流域集中控制模式下才能實(shí)現(xiàn)真實(shí)意義上的“無人值班”(少人值守)， 在各類數(shù)據(jù)極大豐富情況下實(shí)現(xiàn)集中的優(yōu)化統(tǒng)一調(diào)度，提高人員工作效率。

　　2.1“無人值班”（少人值守）實(shí)現(xiàn)條件

　　白龍江流域中下游梯級水電站的聯(lián)合運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，要求流域梯級水電站設(shè)置唯一的流域運(yùn)行機(jī)構(gòu)，對外統(tǒng)一接受省調(diào)的調(diào)度命令，對內(nèi)負(fù)責(zé)梯級的防洪、發(fā)電、排沙等綜合運(yùn)用的統(tǒng)一調(diào)度等。梯級各水電站建立與流域運(yùn)行機(jī)構(gòu)的調(diào)度、通信、監(jiān)控等的網(wǎng)絡(luò)連接，直接接受流域運(yùn)行中心的調(diào)度命令，調(diào)度執(zhí)行由梯級樞紐監(jiān)控系統(tǒng)完成。以前建成的流域中心通常稱為梯級調(diào)度中心,其功能主要包括對流域內(nèi)各梯級電站的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視、管理,對各電站總的負(fù)荷進(jìn)行分配(站間AGC功能)、水資源的優(yōu)化調(diào)度等。近幾年,隨著電站自動(dòng)化程度的提高,按照“無人值班”(少人值守)的運(yùn)行管理模式設(shè)計(jì),梯級電站之間的通信帶寬和可靠性提高,電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)簡化,梯級中心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)逐步取代了電站上位機(jī)的部分功能,可直接實(shí)現(xiàn)控制命令下到LCU而不僅僅是以前的下到上位機(jī),以及實(shí)現(xiàn)站內(nèi)AGC的功能等。為避免與省調(diào)的電網(wǎng)調(diào)度功能的沖突,宜將原有的梯級調(diào)度中心稱作梯級集控中心【3】。白龍江流域中下游梯級電站集控中心，目前初步建立在流域開發(fā)的母體電站——碧口電站所在地甘肅省文縣碧口鎮(zhèn)，計(jì)劃于2009年底投運(yùn)。

　　2.2“無人值班”（少人值守）可實(shí)現(xiàn)高效的現(xiàn)代化管理

　　白龍江中下游流域梯級開發(fā)母體水電站——碧口電站地處甘肅省隴南地區(qū)文縣碧口鎮(zhèn)，其對外交通不便，隴南地區(qū)及文縣又是甘肅省貧困地區(qū)，做為水電企業(yè)的職工，照顧家庭、贍養(yǎng)老人、小孩入學(xué)，就醫(yī)都是直接與電站職工息息相關(guān)的事情，通過“無人值守”（少人值班）水電站管理模式的逐步稱為可能，水電站遠(yuǎn)程集中管理的實(shí)現(xiàn)，使生產(chǎn)調(diào)度地點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)移到中心城市，相應(yīng)的問題就會(huì)迎刃而解，不但穩(wěn)定了職工隊(duì)伍，提高了廣大職工的積極性，將生產(chǎn)系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)結(jié)合，形成真正意義上的綜合生產(chǎn)管理平臺(tái)，極大方便生產(chǎn)管理，提高人員工作效率。

　　3.“無人值班”遠(yuǎn)程集中管理模式實(shí)踐探索

　　白龍江中下游流域?qū)僦行⌒土饔颍饔蜷_發(fā)、滾動(dòng)的項(xiàng)目建設(shè)周期不長，投入資金及運(yùn)行維護(hù)人員有限，并且考慮到地理環(huán)境和電站運(yùn)行檢修便捷，以及流域內(nèi)電站實(shí)現(xiàn)“無人值班”（少人值守）運(yùn)行管理模式的需要和對可靠性的要求，結(jié)合流域內(nèi)梯級電站的地理位置和開發(fā)建設(shè)時(shí)間安排，流域遠(yuǎn)程集中管理模式采用擴(kuò)大廠站模式和梯級集控中心相結(jié)合的方案，將集控中心設(shè)置在流域內(nèi)人員較為集中的碧口電廠附近，對流域內(nèi)麒麟寺、苗家壩電站進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視、優(yōu)化調(diào)度，這樣可減少人員及交通和運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)問題，也可以充分體現(xiàn)集中調(diào)度的優(yōu)勢。

　　3.1梯級集控中心主要功能

　　通過設(shè)置流域梯級集控中心,可實(shí)現(xiàn)梯級電站的集中監(jiān)控,對水庫的水資源集中調(diào)度,有效利用水能,提高發(fā)電效率,提高安全可靠的運(yùn)行水平,減輕值班人員勞動(dòng)強(qiáng)度,減少值班人員,為實(shí)現(xiàn)“無人值班”創(chuàng)造條件。設(shè)置流域梯級集控中心后,在碧口、麒麟寺、苗家壩電站設(shè)備具備一定的自動(dòng)化程度的前提下,可按照“無人值班”的運(yùn)行管理模式,由梯級集控中心值班人員統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)視、控制、維護(hù)人員通常在各廠站集控中心休息、待命，定期進(jìn)行巡視檢查、日常維護(hù)以及檢修管理等工作。

　　同時(shí),集控中心也可以作為碧口、麒麟寺、苗家壩電站的管理、維護(hù)的生產(chǎn)辦公和生活基地,負(fù)責(zé)流域內(nèi)梯級電站的日常運(yùn)行、管理工作。碧口、麒麟寺、苗家壩電站可根據(jù)情況,取消部分常規(guī)配置的機(jī)修間、電工實(shí)驗(yàn)室、檔案室、油庫等,由整個(gè)流域統(tǒng)一規(guī)劃,設(shè)置在集控中心。

　　為實(shí)現(xiàn)集控中心對碧口、麒麟寺、苗家壩電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制和管理,除計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以外,還應(yīng)根據(jù)情況配置部分必要的輔助系統(tǒng),例如消防監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報(bào)系統(tǒng)、能量計(jì)費(fèi)及報(bào)價(jià)管理系統(tǒng)、繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)、大壩安全觀測系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、安全防盜系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等,以及可靠的光纖通信基礎(chǔ)平臺(tái)。

　　3.2遠(yuǎn)程集中管理模式的探索

　　隨著麒麟寺電站的投運(yùn)、苗家壩電站建設(shè)進(jìn)度的步伐，梯級電站的管理理念與模式成為白龍江流域生產(chǎn)管理和梯級電站發(fā)展的重大課題。目前正在籌建集控中心，一是要組織管理及技術(shù)人員，在國內(nèi)、外調(diào)研，深入實(shí)地考察，引進(jìn)同行在遠(yuǎn)程集中管理方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。二是集控中心籌備成員需要在集控中心成立前完成相關(guān)制度編制工作，主要圍繞梯級水庫防洪調(diào)度管理、梯級發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方式的營銷協(xié)調(diào)管理、梯級水電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控與控制以及通信自動(dòng)化系統(tǒng)等方面的管理制度，做為實(shí)行遠(yuǎn)程集中管理的技術(shù)性、規(guī)范性依據(jù)。

　　目前，白龍江中下游流域梯級電站集中調(diào)度管理機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)程控制、水庫調(diào)度等均處于起步階段，遠(yuǎn)程集中調(diào)度控制功能有待進(jìn)一步推進(jìn)。經(jīng)過前期調(diào)研和設(shè)計(jì)專家咨詢，白龍江中下游流域梯級電站遠(yuǎn)程集中管理必須打破原有的單站式調(diào)度運(yùn)行管理，通過管理體制的變革，真正實(shí)現(xiàn)白龍江中下游流域梯級電站的綜合發(fā)展的目的。集中管理模式拓?fù)鋱D如圖1.

圖1 集中管理模式圖

　　其中，“無人值班”(少人值守)、集中監(jiān)控、流域調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)要求集控中心的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)完善并達(dá)到相應(yīng)水平， 根據(jù)各流域集控中心實(shí)現(xiàn)的功能不同，梯級電站集控中心的模式不同，不同集控模式所包含的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中各子系統(tǒng)和功能也不同。白龍江中下游流域梯級電站是在擴(kuò)大廠站的方式下設(shè)置集控中心，由于所有集控中心設(shè)備和各電站LUC組成了一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，因此梯級電站和集控中心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建議采用一家公司的系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性，以及網(wǎng)絡(luò)管理的一致性，同時(shí)還可大大降低需配置的其他設(shè)備的數(shù)量、軟件開發(fā)費(fèi)用、備品備件數(shù)量、系統(tǒng)維護(hù)人員數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度等。

　　4.集中管理的實(shí)施進(jìn)程

　　由于碧口電廠相對較落后的自動(dòng)化程度、設(shè)備老化以及麒麟寺電站初期投產(chǎn)的不穩(wěn)定因素等原因，一步到位的實(shí)施集中監(jiān)控、無人值班并不符合實(shí)際，貿(mào)然實(shí)施肯定會(huì)對安全生產(chǎn)造成極大的影響。因此，有計(jì)劃、有節(jié)奏、分布的實(shí)施，加大現(xiàn)場技術(shù)改造，提高自動(dòng)化水平，不斷積累運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的遠(yuǎn)景目標(biāo)。

　　1.整合人力資源，打造團(tuán)結(jié)、實(shí)干、高效的集控中心。集控中心成立后，根據(jù)工作專業(yè)的不同，可整合原有部室建立相應(yīng)管理、技術(shù)崗位，對每個(gè)崗位制定相應(yīng)的崗位工作標(biāo)準(zhǔn)，力爭達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程。

　　2.加強(qiáng)培訓(xùn)，建立高素質(zhì)的職工隊(duì)伍。由于集控中心的技術(shù)管理崗位非常重要，每一個(gè)運(yùn)行值班員，在運(yùn)行值班過程中，需要直接與調(diào)度聯(lián)系協(xié)調(diào)梯級水電站的優(yōu)化運(yùn)行，對3座水電站的調(diào)度管理工作進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，因此，不但要求值班員具備全局觀念的執(zhí)行力，而且應(yīng)具備較好的組織管理和協(xié)調(diào)能力。所以加強(qiáng)培訓(xùn)，創(chuàng)建學(xué)習(xí)型組織，提高員工的學(xué)習(xí)能力是高效實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的必要一環(huán)。

　　3.加強(qiáng)梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度控制應(yīng)用研究，發(fā)展先進(jìn)的遠(yuǎn)程集控自動(dòng)化平臺(tái)。

　　水庫優(yōu)化調(diào)度和發(fā)電優(yōu)化控制基本理論研究的模型和規(guī)則，必須要有相應(yīng)的平臺(tái)系統(tǒng)做為支撐。系統(tǒng)平臺(tái)以流域集中監(jiān)控系統(tǒng)和流域水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)為核心組成，實(shí)現(xiàn)了遙測、遙信、遙調(diào)、遙控、遙視的五遙功能，包含了工業(yè)電視、電能量等輔助系統(tǒng)；高級應(yīng)用軟件包括水文預(yù)報(bào)、防洪優(yōu)化調(diào)度、發(fā)電優(yōu)化調(diào)度、發(fā)電優(yōu)化控制等軟件，形成一個(gè)優(yōu)化計(jì)算、遠(yuǎn)程監(jiān)視、集中控制和調(diào)度管理集一身的綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　4.理順調(diào)度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度管轄的遠(yuǎn)程集中管理。

　　白龍江流域中下游梯級電站在當(dāng)前的調(diào)度管理模式下，梯級水庫的運(yùn)行調(diào)度權(quán)在甘肅省電網(wǎng)調(diào)度管理部門，甘肅省電網(wǎng)調(diào)度部門通過“調(diào)電調(diào)水”，因此，白龍江流域中下游水電站必須清楚如何制定合理、高效的優(yōu)化運(yùn)行方式，通過電網(wǎng)調(diào)度部門的全面考慮、綜合安排、才能夠盡可能體現(xiàn)出流域電站優(yōu)化調(diào)度的意圖，實(shí)現(xiàn)梯級電站的聯(lián)合優(yōu)化，最后實(shí)現(xiàn)白龍江流域的綜合發(fā)展。另外，當(dāng)電力市場形成后，基于電力市場條件下的流域發(fā)電公司的優(yōu)化調(diào)度問題，更需要建立專業(yè)的流域管理隊(duì)伍，才能充分考慮水電能力、負(fù)荷預(yù)測、電網(wǎng)分析、市場需求、發(fā)電成本等約束條件，在競價(jià)上網(wǎng)過程中實(shí)現(xiàn)水電的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

　　5.結(jié)語

　　白龍江流域中下游苗家壩、碧口、麒麟寺電站,根據(jù) “無人值班”（少人值守）運(yùn)行管理模式的需要和可靠性要求，采用的擴(kuò)大廠站模式和梯級集控中心相結(jié)合的配置研究方案，可以較好地利用水能資源,合理地規(guī)劃使用流域內(nèi)輸電走廊、通信通道,采用合理的監(jiān)控系統(tǒng)方案提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并逐步在設(shè)計(jì)、實(shí)施進(jìn)程中考慮使用一家供應(yīng)商的產(chǎn)品,采用擴(kuò)大廠站,主、輔機(jī)一體化等措施,優(yōu)化梯級集控中心和電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使之真正實(shí)現(xiàn)“無人值班守”（少人值守）集中管理。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　【1】馬光文，劉金煥，李菊根等，《流域梯級水電站群聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行》【M】，北京：中國電力出版社，2008
　　【2】水利電力部第五工程局，白龍江碧口水電站技施說明書；1975
　　【3】《水電廠“無人值班”(少人值守)的若干規(guī)定》
　　【4】王勁夫，林峰，中小型梯級水電站實(shí)現(xiàn)“無人值班”集中監(jiān)控的技術(shù)探討【J】，《水電站設(shè)計(jì)》第22卷第2期，54-60