水电站运行调度管理.doc

福建省电力行业协会福建地方中小型水电站优化调度运行课题组二五年一月审定：张建平审核：汪发坦、张世钦编写：胡永洪、乐玉华课题组构成课题组长单位：福建电力调度通信中心课题成员单位：龙岩电业局（调度所）泉州电业局（调度所）池潭水电厂安砂水电厂华电福建分公司课题项目组长：张建平（福建电力调度通信中心 主任）课题项目成员：汪发坦（福建省电力行协 副会长）洪 云（华电福建发电有限公司 生产部副主任）张世钦（福建电力调度通信中心 水调处长）胡永洪（福建电力调度通信中心 工程师）乐玉华（福建电力调度通信中心 高工）许澄生（福建电力调度通信中心 自动化副处长）杨巧艺（福建电力调度通信中心 工程师）陈君敏（泉州电业局 调度所主任）郭丽珊（龙岩电业局 调度所主任）李昌平（华电福建发电有限公司 工程师）李远生（安砂水电厂 水调主任）肖利和（池潭水电厂 梯调主任目 录一、中小型水电站发电调度管理现状分析11、中小水电装机容量分析12、中小水电站发电量分析13、中小水电站的特点7二、2004年中小型水电站运行管理措施和经济效益分析71、提高对中小型水电站发电调度管理重要性的认识72、积极开展中小型水电站发电调度现状调查83、加强中小型水电站发电调度信息上报管理84、积极开展梯级流域联合调度85、经济效益分析8三、2004年中小型水电站发电调度管理存在的不足之处9四、2005年中小水电优化调度的基本原则9五、2005年中小型水电站发电调度管理思路101、开展中小水电普查，掌握地方电网中小水电技术参数102、设立地区电网水库调度管理专责，全面协调地区电网中小型水电站发电调度113、建立和完善地区电网水调自动化系统，实现电气和水情信息量自动采集114、试行和完善中小型水电站发电调度管理办法，规范中小型水电站发电调度管理115、加强地方电网水调队伍建设，提高水调人员专业技术素质126、及时总结经验，完善中小型水电站发电调度管理办法13六、附表14附表1 2004年以后机组由地调直调的拟建、在建水电站14附表2 各地区中小水电站情况统计表15附表3 各地区水电站情况统计汇总表20一、中小型水电站发电调度管理现状分析1、中小水电装机容量分析2004年初福建省全网总装机容量13866MW，水电装机6767MW，其中直调水电装机3494MW，中小水电装机3273MW，分别占水电装机容量的51.6%和48.4%。对福建省全网水电装机容量进行统计分析，由表1可见，1999年至2004年，中小水电装机容量增加1151MW，其装机容量占全省水电装机容量比重由45.5%增加至48.4%，约占全网水电装机容量的一半。表1 福建省19992004年水电装机容量统计表 单位：MW装机容量全省水电装机直调水电装机中小水电装机中小水电装机占全省水电装机比重1999年初46672545212245.5%2000年初50432636240847.7%2001年初53292772255748.0%2002年初61803465271543.9%2003年初65083494301446.3%2004年初67673494327348.4%2004年6月对各地区5MW以上装机容量的电站进行重新统计调查，详见附表1、附表2、附表3。2、中小水电站发电量分析对全网水电发电量进行统计分析如表2、表3、表4、图1、图2，从中可见，由于中小水电设计装机利用小时数较直调水电高，所以中小水电发电量占全网发电量的比重比装机所占的比重略大。另外，从来水频率与电量比重分析可知，当遇偏丰年（如2001年、2002年），大水库相对较大地发挥了调节作用，直调水电利用小时提高了，发电量有较大增加；对中小水电而言，有相当时间的来水大于发电用水而弃水，电量增加相对较少。当遇枯水年（如2003年）或特枯年（如2004年），直调水电由于水少，空闲容量多，发电量大幅减少；小水电电站个数多，单个电站装机小，要求的发电用水也小，对于枯水年电量的减少幅度相对较小，所以2004年小水电的发电量比重超过了直调水电厂的比重。表2 福建省19992004年水电发电量统计表 单位：亿kW.h年电量全省水电直调水电中小水电中小水电占全省水电比重水口年来水频率1999183.83103.6780.1644%40%2000195.2210293.2248%49%2001234.36128.8105.5645%25%2002224.35124.7399.6244%35%2003188.99100.0588.9447%90%2004150.3571.0779.2953%98%图1 福建省19992004年中小水电占全网水电比重图从表4、图2分析可见，中小水电在电网中的作用有以下特点：主汛期4月6月，中小水电发电量占全年电量的比重明显低于直调水电厂所占的比重，这是由于中小水电站的水库调节性能相对于直调水电厂而言要来得差，主汛期弃水较多。整个汛期4月9月，中小水电发电量占全年电量的比重接近直调水电厂所占的比重，这是由于中小水电站的装机利用小时数较高的结果。迎峰度夏期间6月8月，中小水电发电量占全年电量的比重接近于直调水电厂所占的的比重，由此可见，中小水电在迎峰度夏期间对电网发挥了重要的作用。图2 汛期和迎峰度夏期间电量占全年电量比重表3 1999-2004年福建电网水电逐月发电量统计分析年份项目（万千瓦时）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计1999总水电发电量721275247111987815965518398520114319524221549718585711292289719750971663592直调电厂发电量4889635546879631141881263281338071247491358261132595557345239418751063250占全年电量比重4.6%3.3%8.3%10.7%11.9%12.6%11.7%12.8%10.7%5.2%4.3%3.9%100%非直调电厂发电量232311692531914454675765767336704937967172598573484448033222600342占全年电量比重3.9%2.8%5.3%7.6%9.6%11.2%11.7%13.3%12.1%9.6%7.4%5.5%100%2000总水电发电量87372947761313301837271737901971611546911782301717231664681259651072631772496直调电厂发电量5575060712795311157161065391268567991897494935309682571092595371043500占全年电量比重5.3%5.8%7.6%11.1%10.2%12.2%7.7%9.3%9.0%9.3%6.8%5.7%100%非直调电厂发电量316233406451799680116725170305747738073678193696435487347726728997占全年电量比重4.3%4.7%7.1%9.3%9.2%9.6%10.3%11.1%10.7%9.6%7.5%6.5%100%2001总水电发电量1174191589101874882370812767172011432429522480901975911336221166721096082227293直调电厂发电量6477593267109607143270167961133807131521137928966926425361517555621260160占全年电量比重5.1%7.4%8.7%11.4%13.3%10.6%10.4%10.9%7.7%5.1%4.9%4.4%100%非直调电厂发电量5264465643778819381110875767336111430110162100898693695515554047967133占全年电量比重5.4%6.8%8.1%9.7%11.2%7.0%11.5%11.4%10.4%7.2%5.7%5.6%100%2002总水电发电量1214431197451257761759681598021877922647082846451906761811761997871905822202099直调电厂发电量7284275220771371086239379211329915605115552289287958001165971086471262818占全年电量比重5.8%6.0%6.1%8.6%7.4%9.0%12.4%12.3%7.1%7.6%9.2%8.6%100%非直调电厂发电量486014452548640673446601074493108657129123101388853758319081935939281占全年电量比重5.2%4.7%5.2%7.2%7.0%7.9%11.6%13.7%10.8%9.1%8.9%8.7%100%续表3 1999-2004年福建电网水电逐月发电量统计分析年份项目（万千瓦时）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计2003总水电发电量1774611631651895262419492737342585321452741075111150577125858016488621850345直调电厂发电量10080899425110455141381161796141528825184024150401263152329920992999159占全年电量比重10.1%10.0%11.1%14.2%16.2%14.2%8.3%4.0%5.0%2.6%2.3%2.1%100%非直调电厂发电量766536374079071100568111938117004627566727064656449433471727870851186占全年电量比重9.0%7.5%9.3%11.8%13.2%13.7%7.4%7.9%7.6%5.3%4.1%3.3%100%2004总水电发电量43133700919497618058822891216400512081212394719342911588484272835001503549直调电厂发电量1905332984472179947712917284904568545047364321455423769343000710691占全年电量比重2.7%4.6%6.6%14.0%18.2%11.9%8.0%7.1%9.1%6.4%5.3%6.1%100%非直调电厂发电量2408037107477598111199740791016395873474129108703424657940500792859占全年电量比重3.0%4.7%6.0%10.2%12.6%10.0%8.1%9.3%16.3%8.9%5.9%5.1%100%合计总水电发电量61895565915884897411789681296940120977611236781157920105433278133067443161491211219374直调电厂发电量3621253971555119097226557855877342016316116174845074903843093554373296126339576占全年电量比重5.7%6.3%8.1%11.4%12.4%11.6%10.0%9.7%8.0%6.1%5.6%5.2%100%非直调电厂发电量2568312620033370644563135113524755744920675404375468413970213189942853004879798占全年电量比重5.3%5.4%6.9%9.4%10.5%9.7%10.1%11.1%11.2%8.1%6.5%5.8%100%表4 1999-2004年福建电网水电分段电量统计表年份项目（万千瓦时）4月7月4月9月6月8月1999总水电发电量7400251141379611882直调电厂发电量499072748157394382占全年电量比重46.9%70.4%37.1%非直调电厂发电量240953393222217500占全年电量比重40.1%65.5%36.2%2000总水电发电量7093691059321530082直调电厂发电量429029620052304268占全年电量比重41.1%59.4%29.2%非直调电厂发电量280340439269225814占全年电量比重38.5%60.3%31.0%2001总水电发电量9578931403574692184直调电厂发电量576559811179403256占全年电量比重45.8%64.4%32.0%非直调电厂发电量381334592394288928占全年电量比重39.4%61.3%29.9%2002总水电发电量7882691263590737145直调电厂发电量471765716574424872占全年电量比重37.4%56.7%33.6%非直调电厂发电量316504547016312273占全年电量比重33.7%58.2%33.2%2003总水电发电量9194891142057511317直调电厂发电量527223617865264287占全年电量比重52.8%61.8%26.5%非直调电厂发电量392266524192247030占全年电量比重46.1%61.6%29.0%2004总水电发电量6943171011693408764直调电厂发电量370407485201192231占全年电量比重52.1%68.3%27.0%非直调电厂发电量323910526492216533占全年电量比重40.9%66.4%27.3%合计总水电发电量480936270216143491374直调电厂发电量287405539990291983296占全年电量比重45.3%63.1%31.3%非直调电厂发电量193530730225851508078占全年电量比重39.7%61.9%30.9%3、中小水电站的特点水电站数量众多。据不完全统计，截止到2003年底地区中小水电装机中，装机0.5MW以下合计约有900MW，数量上千座，约占比重为28%；装机0.5MW至10MW之间合计约有1300MW，数量700多座，约占比重为41%；装机10MW以上合计约有1000MW，数量50多座，约占比重为31%。水库调节性能差异较大。包括径流式、日、周、不完全季、季、不完全年、年、不完全多年、多年调节水库。水力关系复杂。分布于全省各大流域，构成了多支流的复杂梯级，水力联系复杂。水电站群补偿调度潜在效益可观。从水力联系上看，汛期径流变化大，径流补偿效益明显；从电力联系上说，可进行跨流域及与省调调度的水火电站之间电力补偿。二、2004年中小型水电站运行管理措施和经济效益分析非直调小水电过多，加重了福建电网主网调峰的负担，这些小水电多为无调节性能的电站，不能承担电网调峰，尤其在汛期，大量小水电冲击电网主网，低谷倒送电力，大大增加了电网调峰的负担。为更好地利用水力资源，提高中小水电的水能利用率和调峰能力，实现全省水电资源的优化调度，缓解省内严重缺电局面，2004年调通中心对地区中小水电调度管理方面采取了如下措施：1、提高对中小型水电站发电调度管理重要性的认识3月份以省电力有限公司文件印发了“关于加强地区中小型水电站调度管理的通知”给各电业局，要求各地调做好地区统调中小型水电厂机组的合理调度和部分有库容水库的科学调度工作，充分发挥中小型水电厂顶峰发电的能力。分别在3月、6月、9月全省电网调度工作会议、地调主任会议、三明地区电网调度工作会议上进行了宣贯。2、积极开展中小型水电站发电调度现状调查3月、6月组织水调处有关人员到宁德、南平、三明、泉州、龙岩等地开展地区中小水电发电调度现状调查，为加强中小水电发电调度管理打下基础。3、加强中小型水电站发电调度信息上报管理7月1日开始要求各地调每日要收集调度管辖的水电厂当日8时水库坝上水位、昨日流域降雨、昨日出入库及发电流量、昨日发电量、次日预计发电量、预计最大可调出力等信息，并在每日10时前通过调度生产管理信息系统向省调上报。4、积极开展梯级流域联合调度8月6日召开了屏南县棠口溪流域梯级水库电站发电用水调度问题协调会，制定了8-9月棠口溪流域溪尾水库、旺坑、上培电站发电调度方式及有关信息交流方式，提高了屏南县电网的正常供电能力。在2004年9月芹山送出线路检修和雍口一台机组检修的情况下，通过协调芹山上游的下温洋、雍口上游的六角宫水库电站的发电方式，避免了芹山弃水，减少了雍口弃水，提高了水电资源的水能利用率。5、经济效益分析2004年112月电网主要水库来水总量与常年同期比偏少50，比去年同期减少28，水库总来水属特枯。通过加强调度管理，112月非直调水电发电量约79.32亿千瓦时，占全省水电发电量的52.7%，比去年同期提高6.7个百分点，在来水严重偏少的情况下，发电量仅比去年同期减少6.7%。其中电网迎峰度夏的6月至8月期间，发电量仅比去年同期减少12.2%。全年中小水电增发电量约为6亿千瓦时，增加直接经济效益1.8亿元。三、2004年中小型水电站发电调度管理存在的不足之处2004年中小型水电站发电调度管理取得了一定的成绩，但由于其管理工作刚起步，还存在一别不足之处需要在2005年运行管理中予以完善。1、各电业局（除泉州局外）都已经开展了中小水电站信息上报工作，但存在报送信息不够规范和不够全面的情况，造成无法全面获得中小水电发电信息。2、各电业局缺乏专业的水库调度人员，对水库调度业务不熟悉，无法正确开展和指导中小水电的调度管理工作。3、尚未建立有效的中小型水电站发电调度管理机制，对中小型水电站发电调度管理工作缺乏有效的监督和考核办法。四、2005年中小水电优化调度的基本原则为了更好地提高中小水电的水能利用率和调峰能力，创造更大的经济和社会效益。按照“公平、公正、公开”的原则制定2005年中小水电站优化调度运行管理的基本原则如下：1、各地调在安排中小水电站发电时应根据水电站水库的调节性能合理下达负荷曲线。对于具有不完全年调节及以上水库的电站，一般安排其在尖峰、高峰时段发电；对于具有周调节至不完全年调节水库的电站，一般安排其在腰荷、高峰时段发电；对于具有日调节水库的电站，一般安排其在腰荷发电，来水较枯时亦可安排其在高峰时段发电；对于无调节能力的径流式电站，按照其来水合理安排发电。2、具有不完全年调节性能及以上的水库要充分发挥其调节性能，蓄丰补枯，在洪前腾库迎峰，在洪水到来之时拦蓄洪水，削减洪峰，减少下游径流式电站的弃水损失电量。在汛末要按照规定回蓄到设计的水位。3、为了达到系统水能合理利用，当径流水电厂发生弃水，而有调节性能的水电厂仍有一定调节库容时，应降低有调节能力水电厂的出力，将负荷移给径流水电厂，使其少弃水或不弃水。4、在汛期水电厂发生弃水时，在满足电网安全约束的情况下，应按可调出力等比例发电的原则安排发电（即等比例弃水）。5、地调在电网用电紧张期间要严格按照中小水电调峰的原则，开展优化调度工作，移谷填峰，尽量避免中小水电在电网低谷期间发电。五、2005年中小型水电站发电调度管理思路为了贯彻执行国家的能源政策，更加充分、合理利用全省水利资源，在2004年已经取得成功管理经验的基础上，提出2005年管理思路：1、开展中小水电普查，掌握地方电网中小水电技术参数2005年12月对各地区电网所辖装机容量大于0.5MW的已建、在建、拟建电站进行普查，掌握其技术参数。2、设立地区电网水库调度管理专责，全面协调地区电网中小型水电站发电调度按照电网“统一调度、分级管理”的原则，必须理顺中小型水电站的调度管理关系，明确地、县调的管辖范围，规范中小型水电站的的发电调度管理工作，保证电网安全生产秩序。设立地区电网水库调度管理专责，全面负责地区电网中小水电站的发电调度和协调管理就显得尤为必要和迫切。计划于2005年13月要求各地调上报地区电网水库调度管理专责名单，水调处负责对其业务进行指导。3、建立和完善地区电网水调自动化系统，实现电气和水情信息量自动采集计划于2005年逐步建设和完善地调水调自动化系统。地调在水调自动化系统建设前可对本地区调度自动化系统进行完善，增加实时采集地调所辖直调水电厂水库运行信息功能，包括水库坝上水位、水库流域或坝址降雨量、电站实际出力过程等。县调自动化系统应完善所辖的电厂信息采集功能，为加强中小水电调度提供技术手段。4、试行和完善中小型水电站发电调度管理办法，规范中小型水电站发电调度管理2005年颁布并试行福建省中小型水电站发电调度管理办法，规范中小型水电站发电调度管理，根据2005年试行中存在的问题提出完善意见。2005年试行管理应规范以下工作：各地区水调技术人员应加强水电厂并网管理，掌握本地区直调水电厂的水文、水能特性参数和基本资料（如水位库容曲线、径流资料、水轮发电机组特性曲线、水库调度图等）。电厂并网前应按要求签订并网调度协议。2005年1月1日开始由各地调开展水电站经济调度以及本地区流域梯级水电联合调度工作，编制各直调水电厂次日发电负荷计划曲线并下达到电站。各地调每月根据水库水位、来水预测，编制下个月本地区水电发电量和购电量计划，每年完成编制下一年的水库调度运行方式。各地调及时统计、准确上报各中小水电厂发电量等统计数据。为了更好地利用水力资源，提高中小水电的水能利用率和调峰能力和全省水电资源的优化调度，避免在汛期，大量小水电冲击电网主网，低谷倒送电力等现象。必须要规范中小型水电站发电调度管理，加强考核，对不服从调度管理的水电厂不得并网运行。5、加强地方电网水调队伍建设，提高水调人员专业技术素质随着电力体制改革的不断深入和电网建设的快速发展，特别是新技术、新设备的使用，给新时期的水库调度工作提出了不少新的问题。水电的大发展必然带来对水电调度工作的高要求。地区电网调度机构要积极适应新形势的要求，加强水调队伍的建设，在人员上和装备上给予必要的保证。目前各电业局缺乏专业的水库调度人员，对水库调业务不熟悉，无法更好地开展和指导中小水电的调度管理工作。为了尽快地让地方电网水调人员了解和掌握水电站发电调度的基本知识。计划于2005年联合福建水利电力职业技术学院老师举办地区电网水调专业技术人员培训班，培训并指导中小水电调度专业管理。地区电网水调专责要掌握县调调度的小水电的运行情况，并对其进行专业管理及调度指导。6、及时总结经验，完善中小型水电站发电调度管理办法在中小型水电站发电调度管理办法试行期间应和地方电网水调人员加强沟通联系，做调查研究，根据反馈的问题，及时总结经验。计划于2005年10月召开中小型水电站发电调度管理总结会，11、12月修订完善中小型水电站发电调度管理办法，并于2006年1月1日正式颁布实施。六、附表附表1 2004年以后机组由地调直调的拟建、在建水电站所在地区电站名所在县市所在流域总装机万kW年平均发电量亿kWh备注宁德斜滩寿宁赛江西溪支流2级1.4潭头福安福安东溪2.40.7268下东溪寿宁平溪干流4级2.50.7922刘柴寿宁平溪干流5级2.00.6955福州新店永泰大樟溪3级3梧桐永泰大樟溪4级1.4长坪永泰后亭溪0.5大洋永泰青龙溪1级10.3468不完全年马头台永泰青龙溪支流0.640.2898三明薯沙溪永安沙溪支流1.40.5213丰海永安沙溪3.01.16西门永安沙溪3.0泉州涌口德化大樟溪2.40.758南平连墩武夷山西溪0.50.15牛头岭建阳10.356东溪二级武夷山0.640.2368溪边、江下、溪岭、上坂尤溪后亭溪流域1.360.5399上九蓬政和龙潭溪0.250.0800章口0.800.2335茶岭0.500.1590龙岩美西长汀汀江干流1级1汀洲长汀汀江干流2级2.55池屋坑连城万安溪支流1级0.50.16大灌连城万安溪支流2级2.50.972合溪漳平1.320.5984南盘石漳平永福溪3级2.40.8960泽源漳平永福溪4级1.260.4060永福后溪漳平0.30.1275华口漳平九龙江2.4漳州龙潭诏安1.260.4204年6月投产附表2 各地区中小水电站情况统计表福州地区水电站情况统计表序号电站名所在县市所在流域总装机万kW水库调节性能年均电量亿kWh1山仔连江敖江3年调节1.492安仁溪闽清安仁溪1.6季调节0.51573富泉溪三级永泰富泉溪1.3月调节0.53294富泉溪二级永泰富泉溪1.26日调节0.435大目溪一级闽侯大目溪0.864日调节0.346大目溪二级闽侯大目溪0.6日调节0.347富泉溪一级永泰富泉溪0.75不完全年0.30598丘洋二级永泰丘洋溪0.64多年调节0.11949三宝溪永泰三宝溪0.64年调节0.2410许村闽清杉村溪0.6季调节0.245811塘坂连江1.112险桥闽清0.520.095三明地区水电站情况统计表序号电站名所在县市所在流域总装机万kW水库调节性能年均电量亿kWh1六角宫大田尤溪2.5年0.782鱼龙岗清流长潭河13亿泉永安文川溪1无0.364鸭姆潭永安沙溪1.285上坂永安沙溪16安砂银河永安沙溪0.987官蟹航运枢纽开发有限公司沙县沙溪0.968龙津河清流沙溪0.7日调节0.1729嵩口坪清流沙溪0.640.3810竹青背清流长潭河0.5旬调0.217511水口明溪金溪0.5旬调0.225312蒙州明溪金溪0.5月调节0.17龙岩地区水电站情况统计表序号电站名所在县市所在流域总装机万kW水库调节性能年均电量亿kWh1金山上杭汀江4日调节1.3992东留武平中山河2.5不完全年0.823矶头上杭2.17周调节0.8884芦下坝永定1.750.655沿江1.5径流6红缎长汀汀江流域1.26年调节0.39227佳能漳平市九龙江支流1.26日调0.5448结缘山新罗区万安溪1.1260.0559莲花山连城刘溪10.410石狮坂漳平市九龙江支流0.8日调11九曲岭新罗区0.640.359812大坂二级漳平市九龙江支流0.64径流13雁石一级新罗区雁石溪0.60.288814灌洋二级水电站永定县韩江0.60.245915三重岭漳平市九龙江支流0.5季调0.192南平地区水电站情况统计表序号电站名所在县市所在流域总装机万kW水库调节性能年均电量亿kWh1谟武顺昌金溪3日调节1.322下温洋政和蛟龙溪1.5不完全年0.363东溪武夷山闽江1.3不完全年0.58764千岭邵武市富屯溪1.12日调节0.4715九层际政和翠溪0.8年调6前进松溪松溪河0.64不完全日0.24967高坊浦城闽江0.6季调0.18728旧馆浦城闽江0.55周调0.2宁德地区水电站情况统计表序号电站名所在县市所在流域总装机万kW水库调节性能年均电量亿kWh1桑圆福鼎赤溪3.751.08152黄兰溪二级福安穆阳溪3年1.08523园坪屏南棠口溪3日4闽东福安2.45车岭二寿宁嶦溪1.50.5626大泽溪蕉城七都溪1.427大港蕉城七都溪1.48龙溪二级柘荣龙溪1.3日调节0.54729车岭一寿宁嶦溪1.30.52510上培屏南棠口溪1.256日0.8911龙溪一级周宁1.2512杨梅洲寿宁后溪1.130.513李大坪屏南棠口溪1.1日14七都溪三溪蕉城七都溪115龙溪二周宁0.916穆阳福安0.8417西溪电站柘荣西溪0.805周调节0.034318溪西坝后电站霞浦罗汉溪0.72多年0.01719东风周宁0.6420龙虎岔屏南0.6421龙溪三级电站柘荣龙溪0.64周调节0.277722榴坪电站柘荣榴坪溪0.64周调节0.06623白岩蕉城七都溪0.6424黄兰溪