刘圳

四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司 四川成都 610000

自动发电控制（AGC）系统是电网调度自动化系统最为基础的核心功能之一，其通过控制调度区域内发电机组的有功功率，使发电功率自动跟踪负荷变化，维持系统频率为额定值，维持电网联络线交换功率，以实现电力供需的实时平衡，保障电网的安全、经济、优质运行。

近年来，一些流域集控中心对梯级AGC进行了初步探索，依旧处在深入探究与试验阶段。立足于全流域的维度而言，怎样达成全流域负载的即时智能控制，缩减人力操控频次，提升工作实际效果，提高流域总体经济发展能力，让流域梯级水电站的远距离控制安全水平更高，效率更高，智能化水平更高依旧是目前探究的核心内容。

通过对流域各水电站远控模式下运行安全风险点梳理分析，结合多年梯级联合调度经验，以电网调度总领，公司、集控中心、电站三级管控的工作思路，建立了一套远控模式下运行安全风险管控新模式，有效降低了因电网运行方式变化对流域水电站运行安全的影响[1]。

1 流域型梯级智能水电站的系统结构

1.1 安全分区

流域型梯级智能水电站的实际业务开展工作必须根据国家相关规定，按照一系列行业以及国家的明文规定的具体要求，流域型梯级智能水电站的左右业务系统可以划分为管理信息大区、非控制区以及控制区。相关工作人员严格按照相关规定去进行流域型梯级智能水电站的系统结构的安全分区工作，保证流域型梯级智能水电站的系统结构建设工作贯彻落实。

1.2 系统分层

相关工作人员将流域型梯级智能水电站的监控结构根据相关建设要求的需要，分成不同的系统与区域，主要系统分成的内容包括厂站层、单元层以及过程层。厂站层的网络系统中包括通信工作站、控制数据库、操作员工作站以及中央控制主站等，其主要的功能作用就是对流域型梯级智能水电站的监控结构中相关的机械设备进行控制操作以及远程监控。单元层的网络系统中包括励磁调节器、调速器、监控LCU等机械设备，可以直接与操作施工的现场机械设备进行连接，其主要的功能作用是将过程层运行过程中应运而生的各种数据信息进行收集与处理，并且将一定的操作控制命令有效传递给过程层。过程层的网络系统中主要包括的系统装置可以分为传感装置以及控制装置，主要包含的机械设备有工业电视镜头、智能传感器、智能控制器等，其主要的功能作用就是将流域型梯级智能水电站的监控结构运行过程中采集到的一系列数据进行控制输出，保证对单元层中的机械设备的有效沟通连接。

1.3 业务系统划分

结合水电站实际情况，相关工作人员将流域型梯级智能水电站的全部业务工作进行了系统划分，主要划分成为流域型梯级智能水电站的管理区以及流域型梯级智能水电站的生产区。生产区包括控制区与非控制区，主要的典型业务系统包括计算机监控系统、通风空调系统、直流系统、电力市场报价系统等。管理区主要的典型业务系统包括视频监控系统、厂房广播系统、办公自动化系统、项目管理系统等。管理区中包含的业务工作主要有流域型梯级智能水电站的安全管理工作以及流域型梯级智能水电站的经营工作。

2 流域水电站运行安全风险管控存在的问题

电力企业设备分布面广，在电力调度运行管理中，存在较多的运行风险。随着远程控制管理工作的不断深入，某流域集控中心远程控制的9座水电站共计32台机组，线路出线共计33条，涵盖500kV、220kV、110kV三个电压等级，涉及总调、中调、地调三级调度机构，在风险管控工作中涉及多主体问题。从已有的工作历程中可以看出，在原有的风险管理流程中，存在公司、集控中心、电站职责不明确、流程不清晰、重点不突出等问题[2]。

3 流域梯级水电站负荷调控模式现状

在新的运行模式下，水域集控中心制定了一系列措施来保证远程控制工作的稳定开展，取得不错的成果，但在传统模式向远程集控模式过渡中，仍存在一些问题，不安全操作事件偶有发生。

一是在远程集控实施初期，安全管理机制、管理体系不够健全，制度的具体细节方面不够完善，个别措施实用性有待提高。

二是远控人员来自梯级不同电站，对各个电站间存在的差异掌握有限；加上长时间远离生产现场，对现场设备的更新不了解；另外，由于运行工种的特殊性，在来回倒班过程中，休息时间错乱，从而影响人的精神状态，易造成运行人员的安全意识不强，主动学习热忱降低，人员素质提升的速度满足不了新管理模式发展的需要。

三是各个电站的监控系统按照现场需求设计，对远程控制不够实用，各厂监控流程和画面存在差异，监控自动化水平不够高，防误功能不全，没有很好地起到安全防线作用。

四是运行人员除负责操作外，还要负责调度联系、监视巡视工作，造成注意力分散；另外，在电网负荷高峰与低谷切换时段以及发生电网事故时，操作比较集中，多台机组操作同时进行，操作人员容易忙中出错。

基于上述，为避免不安全操作事件发生，保障设备和电网安全，需要采取更有效的措施，进一步深化远程操作安全管理。

4 加强流域梯级水电站负荷智能调控模式必要性

面对新时代安全生产形势，在党的十九大报告中指出：要树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的思想。另外，2017年国家能源局南方监管局对南方区域并网发电厂“两个细则”再次修编，细则内容得到完善和改进，对并网发电厂的操作安全管理、调度运行等方面加强了考核力度。

在新的运行模式下，流域集控中心制定了一系列措施来保证远程控制工作的稳定开展，取得不错的成果，但在传统模式向远程集控模式过渡中，仍存在一些问题，不安全操作事件偶有发生。一是在远程集控实施初期，安全管理机制、管理体系不够健全，制度的具体细节方面不够完善，个别措施实用性有待提高。二是远控人员来自梯级不同电站，对各个电站间存在的差异掌握有限；加上长时间远离生产现场，对现场设备的更新不了解；另外，由于运行工种的特殊性，在来回倒班过程中，休息时间错乱，从而影响人的精神状态，易造成运行人员的安全意识不强，主动学习热忱降低，人员素质提升的速度满足不了新管理模式发展的需要。三是各个电站的监控系统按照现场需求设计，对远程控制不够实用，各厂监控流程和画面存在差异，监控自动化水平不够高，防误功能不全，没有很好地起到安全防线作用。四是运行人员除负责操作外，还要负责调度联系、监视巡视工作，造成注意力分散；另外，在电网负荷高峰与低谷切换时段以及发生电网事故时，操作比较集中，多台机组操作同时进行，操作人员容易忙中出错[4]。

基于上述，为避免不安全操作事件发生，保障设备和电网安全，需要采取更有效的措施，进一步深化远程操作安全管理[3]。

5 流域梯级水电站负荷智能调控模式应用分析

5.1 单站AGC负荷计划曲线自动跟踪

流域内一些单体电站地理位置孤立，输电线路结构特殊。它们对机组运行特性、水库调节性能和电网调节有特殊要求。同时，它们不能与流域内的其他电站紧密相连。目前该类电站只能采用单站AGC调度方式，但可以通过提高调节精度和减少人工调节频率来优化负荷调节方式。

水电站要结合电网调度要求，适时调整电站发电计划，一般电站发电计划符合波动较大，因此对值班人员工作频率及难度较大，同时受限于人工调整精度印尼关系，发电计划考核也将增加。

集控侧设置负荷计划曲线自动跟踪功能。当电站AGC投入集控闭环控制时，集控自动投入有功负荷自动调节功能。根据电站的负荷调整率，计算每次负荷调整的开始时间，并将相应时间点的有功负荷值自动送至电站AGC，实现负荷的自动调整。通过负荷计划曲线的自动跟踪功能，可以根据电网有功负荷的复杂调节规律，准确转换日前发电计划，动态调整机组启动组合和负荷调节，实现日前发电计划的自动执行。在满足电网对负荷调节高精度、高频率要求的前提下，大大降低了集控人员的操作频率，有效提高了负荷调节的智能化水平[4]。

5.2 区域电站EDC负荷集中控制

流域内有一类电站群，与水力、电力联系密切，具有地理位置相近、输电线路相同的特点。对于这类电站群，可以将其划分为一个区域，电网调度中心将该区域内的电站作为一个整体进行调度，集控中心通过区域EDC实现区域电站间负荷的整体优化分配[5]。EDC作为电网调度与电站AGC之间的运行控制层，根据电网调度控制中心下达的区域电站总负荷和负荷分配策略，自动计算出各电站的负荷分配值，并同步发送给各电站AGC，然后AGC分配给机组。EDC负荷分配策略综合考虑了水位、流量、弃水、机组性能和经济运行的约束。可以开发多种安全经济的调度分配模型，并根据实际调度需要选择或匹配相应的模型。

5.3 增强运行人员学习积极性

编写“远程集控、少人维护”管理模式的运行专业人力资源提升实施方案。根据方案要求：一是开展调度规程、安全规程、现场运行规程、操作流程培训，并进行事故演练，每月组织一次考试；二是要求远控运行人员每人每年结合工作要求写一篇运行专项分析；三轮流派1至2人到电站进行为期一个月的现场学习，并对电站设备和特殊运行要求写一篇总结，最后在部门开展学习讨论；四是要求每个值在第一个白班下班后到部门办公室进行现场考问，值长根据工作实际出题，由部门管理人员抽题考问讲解，并适当拓宽题目进行讨论。

5.4 大渡河流域负荷智能调控模式应用

在国内，大渡河流域是非常重要的一个水电基地，其所拥有的大规模水电站群是四川电力网络主力调峰调频的重要场所。当前，该流域梯级水电站负载分置方式主要有2种，其一是处在相同输出线路上的枕头坝、深溪沟、瀑布沟三个水电站，已利用地区电站EDC软件，达成三个水电站负载总量的站间即时智能配置。其二除了这三个水电站之外的集中控制电站，依托AGC负载计划曲线智能化追踪软件，依据电力网络当前的发电规划，在固定时间固定地点智能化调节每个水电站的负载数值[6]。

6 结语

综上所述，本文首先研究了流域梯级水电站负荷实时调控模式的现状，从流域区域集中调控方面着手，提出了单站AGC负荷计划曲线自动跟踪和区域电站EDC负荷集中控制两种智能调控模式。实现了电站间实时智能负荷分配，开创了我国大型流域梯级电站实时动态负荷控制的新模式。为流域梯级水电站群负荷实时调度智能化、智慧化发展提供思路和渠道。