袁杰,鄒鵬
(三峽梯調(diào)通信中心,湖北宜昌443133)
三峽水利樞紐梯級調(diào)度通信中心是三峽總公司所屬電站的運(yùn)行調(diào)度和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),主要職能是在發(fā)揮三峽-葛洲壩梯級水利樞紐防洪作用和確保航運(yùn)安全的前提下,最大限度地發(fā)揮梯級樞紐的綜合效益。三峽梯調(diào)成立之初,中國長江三峽工程開發(fā)總公司(以下簡稱三峽總公司)在對國內(nèi)外現(xiàn)有梯級樞紐調(diào)度模式進(jìn)行全面考察和科學(xué)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合國家電力體制改革形勢發(fā)展的總體趨勢,在國內(nèi)率先創(chuàng)造和實施了適合三峽梯級樞紐運(yùn)行特點的調(diào)度模式——梯級樞紐水電聯(lián)合調(diào)度管理模式。這種調(diào)度模式適應(yīng)國家電力體制改革的趨勢;能充分發(fā)揮梯級樞紐的防洪、發(fā)電及航運(yùn)綜合效益;有效協(xié)調(diào)樞紐運(yùn)用的各方矛盾,彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)度模式的不足。本文對三峽-葛洲壩梯級水利樞紐實施優(yōu)化調(diào)度的各項管理手段和措施的詳細(xì)闡述,為國內(nèi)流域梯級調(diào)度管理方式提供了新思路,具有很高的參考價值和實用價值。
三峽水利樞紐梯級調(diào)度通信中心(簡稱三峽梯調(diào))是三峽總公司所屬電站的運(yùn)行調(diào)度和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),隸屬于長江電力股份公司,主要職能是在發(fā)揮三峽-葛洲壩梯級水利樞紐防洪作用和確保航運(yùn)安全的前提下,最大限度地發(fā)揮梯級樞紐的綜合效益。
2002年4月9 日,為適應(yīng)三峽水利樞紐水庫下閘蓄水和機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電的需要,建立完整、靈活、高效的水庫調(diào)度和發(fā)電調(diào)度聯(lián)合調(diào)度機(jī)構(gòu),經(jīng)三峽總公司批準(zhǔn),三峽梯調(diào)通信中心正式成立,三峽梯調(diào)開始對葛洲壩實施調(diào)度。三峽梯調(diào)統(tǒng)一接受上級調(diào)度部門的調(diào)度指令,對內(nèi)全面負(fù)責(zé)三峽-葛洲壩梯級水利樞紐水庫調(diào)度、電力調(diào)度、通信系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和航運(yùn)協(xié)調(diào)等工作。2003年7月10日,三峽電站首臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電,三峽梯調(diào)成功實施對三峽電站的發(fā)電調(diào)度;2008年10月,三峽右岸電站最后一臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,三峽梯調(diào)實現(xiàn)對三峽-葛洲壩梯級電站所有機(jī)組的聯(lián)合調(diào)度。三峽梯調(diào)通信中心目前設(shè)有技術(shù)部、調(diào)度部、自動化部、通信部和綜合管理部等五個部門,有正式員工142人。
三峽梯調(diào)通信中心調(diào)度運(yùn)用的情況十分復(fù)雜,對外協(xié)調(diào)面廣,涉及防洪、航運(yùn)、發(fā)電、水文、氣象和通信等多個部門,要求的技術(shù)含量高,但是可挖掘的調(diào)度潛力也很大,三峽梯調(diào)通信中心的業(yè)務(wù)性質(zhì)與樞紐綜合效益的發(fā)揮(特別是發(fā)電效益)密切相關(guān),是對三峽-葛洲壩梯級樞紐實施管理和發(fā)揮效益的重要部門。
我國水能資源總量居世界首位,有很大的開發(fā)潛力。長期以來,水利電力部根據(jù)水資源的分布情況、開發(fā)條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,提出了建設(shè)流域水電開發(fā)基地的方案,重點為12個大水電基地。規(guī)劃總裝機(jī)規(guī)模為210480MW,年發(fā)電量9946億kW·h。
長江流域第一座水電站——石龍壩建于1910年,到20世紀(jì)后期至本世紀(jì),為適應(yīng)西部大開發(fā)戰(zhàn)略和“西電東送”要求,我國水電開發(fā)的重點轉(zhuǎn)移到水能資源豐富的長江上游和西南諸河等地區(qū),到2001年底,全流域已建和在建水電站2441座,裝機(jī)容量69727.1MW,年發(fā)電量2924.96億kW·h,占全國水電裝機(jī)容量的70%左右。全流域已建、在建水電站裝機(jī)容量和年發(fā)電量分別占經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的30.5%和27.9%。從地區(qū)分布來看,中下游地區(qū)水能開發(fā)利用程度已經(jīng)超過50%,上游地區(qū)不到20%,而長江江源至宜賓河段,水電開發(fā)不到經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的5%,所以,今后20年,長江水電開發(fā)的主戰(zhàn)場在長江上游地區(qū)。
在當(dāng)前技術(shù)水平條件下,長江流域可開發(fā)利用的水電資源裝機(jī)容量為25627.29萬kW;在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)條件下,技術(shù)可開發(fā)資源中具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價值的資源裝機(jī)量為22831.87萬kW。目前世界最大電站--三峽電站的總裝機(jī)容量為2240萬kW,這兩項指標(biāo)的裝機(jī)容量均相當(dāng)于修建10個三峽工程左右。這些具有巨大開發(fā)潛力的水力資源集中在長江上游地區(qū),尤其是金沙江、雅礱江、大渡河、烏江等水力資源富集的河流。
長江上游是指長江的宜賓至宜昌干流河段,也稱為川江,河段長1045km。長江在宜昌以上流域面積100.0萬km2。川江區(qū)間流域面積52.7萬km2,約占長江宜昌以上流域面積的52.7%,多年平均流量14300m3/s,多年平均徑流量4510億m3,天然落差220m。
川江地處我國中心地帶,包含世界水電開發(fā)規(guī)模最大的三峽工程河段,是我國水能資源開發(fā)條件優(yōu)越的巨大能源寶庫之一。川江開發(fā)的主要任務(wù)為防洪、發(fā)電、航運(yùn)、及其他,其經(jīng)濟(jì)效益、社會效益非常巨大,對我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的影響。
三峽工程是中國、也是世界上最大的水利樞紐工程,是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性骨干工程,三峽水利樞紐是治理開發(fā)長江的一項關(guān)鍵工程,具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等巨大的綜合利用效益。防洪方面可將荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)由目前的約10年一遇提高到100年一遇,遭遇大于100年一遇特大洪水時,輔以分洪措施可防止發(fā)生毀滅性災(zāi)害。發(fā)電方面,電站裝機(jī)容量1820萬kW,年發(fā)電量847億kW·h,對緩和華中、華東、華南地區(qū)能源緊張狀況有重要作用。航運(yùn)方面,可改善長江特別是川江渝宜段(重慶-宜昌)的航道條件,提高下游河段的枯水流量和航深,對促進(jìn)西南與華中、華東地區(qū)的物資交流和發(fā)展長江航運(yùn)事業(yè)具有積極作用。此外,還具有巨大的養(yǎng)殖、旅游等方面的效益,是一個條件優(yōu)越、效益顯著的綜合利用水利樞紐。
葛洲壩工程是在長江干流上建設(shè)的第一座大型水利樞紐,工程位于長江三峽出口南津關(guān)與宜昌市城區(qū)之間,距三峽工程壩址約40km。工程1989年樞紐建成。葛洲壩工程正常蓄水位66m,裝機(jī)21臺,裝機(jī)容量2715MW,多年平均發(fā)電量157億kW·h。
三峽水利樞紐工程具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益,它距葛洲壩水利樞紐僅38km。葛洲壩水利樞紐是三峽水利樞紐下游的一個反調(diào)節(jié)水庫,與三峽水利樞紐形成梯級電站。葛洲壩的來水,基本上就是三峽的下泄水量,兩電站的供電范圍也基本相同,無論在水力還是在電力方面都有著密不可分的聯(lián)系。三峽水庫正常蓄水后,初期與后期分別有89億m3和165億m3的調(diào)節(jié)庫容,具有一定的調(diào)峰能力。三峽電站進(jìn)行日調(diào)節(jié)時,其下泄流量造成的不恒定流將對航運(yùn)產(chǎn)生一定的不利影響。葛洲壩為徑流式電站,三峽則有季調(diào)節(jié)水庫,運(yùn)行條件和特點又各不相同。因此,在進(jìn)行三峽--葛洲壩梯級樞紐的調(diào)度過程中,只有實行梯級聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度才能真正發(fā)揮梯級的綜合效益。
三峽梯調(diào)成立之初,中國長江三峽工程開發(fā)總公司(以下簡稱三峽總公司)在對國內(nèi)外現(xiàn)有梯級樞紐調(diào)度模式進(jìn)行全面考察和科學(xué)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合國家電力體制改革形勢發(fā)展的總體趨勢,積極探索,大膽創(chuàng)新,在國內(nèi)率先創(chuàng)造和實施了適合三峽梯級樞紐運(yùn)行特點的調(diào)度模式--梯級樞紐水電聯(lián)合調(diào)度管理模式,并培育成為公司核心競爭力之一。2003年6月,三峽工程實現(xiàn)初期蓄水135m后,梯級水利樞紐水電聯(lián)合調(diào)度模式隨之正式投入運(yùn)轉(zhuǎn)。
梯級水利樞紐水電聯(lián)合調(diào)度模式適應(yīng)國家電力體制改革的趨勢;能充分發(fā)揮梯級樞紐的防洪、發(fā)電及航運(yùn)綜合效益;有效協(xié)調(diào)樞紐運(yùn)用的各方矛盾,彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)度模式的不足。
三峽梯調(diào)通信中心在對三峽--葛洲壩梯級水利樞紐實施調(diào)度過程中,以調(diào)度為龍頭,對發(fā)電公司所屬梯級電站進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理。各電站建立與梯級調(diào)度中心調(diào)度、通信、監(jiān)控等的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié),直接接受梯級調(diào)度中心的調(diào)度命令,調(diào)度執(zhí)行由梯級樞紐監(jiān)控系統(tǒng)完成。
三峽梯調(diào)負(fù)責(zé)流域梯級樞紐運(yùn)行、電力生產(chǎn)組織的統(tǒng)一指揮、調(diào)度和協(xié)調(diào),按規(guī)程和規(guī)范發(fā)揮各梯級綜合效益的同時,充分利用水資源,力求發(fā)電效益最大化,是三峽梯級樞紐的效益中心。同時,三峽梯調(diào)負(fù)責(zé)整個流域的水情監(jiān)測、預(yù)報,統(tǒng)一安排各梯級調(diào)度運(yùn)行,編制調(diào)度計劃、機(jī)組檢修計劃、運(yùn)行方式,統(tǒng)一負(fù)責(zé)各梯級電站與電網(wǎng)、防洪、航運(yùn)等部門的聯(lián)絡(luò)和協(xié)調(diào)。發(fā)電方面,正常情況下,電網(wǎng)所有調(diào)度指令下達(dá)到三峽梯調(diào),再由三峽梯調(diào)下達(dá)到各梯級電站,緊急事故情況下電網(wǎng)調(diào)度指令可直接下達(dá)到電廠。具體到電站管理運(yùn)行方面,各梯級電站直接接受三峽梯調(diào)指令,執(zhí)行檢修計劃,進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。
五年來,梯調(diào)通信中心在全面考察和系統(tǒng)分析國內(nèi)外現(xiàn)有梯級樞紐管理的基礎(chǔ)上,不斷摸索和實踐,通過開展多個科研項目研究,加強(qiáng)三峽水庫優(yōu)化調(diào)度,形成了一套適合三峽--葛洲壩水利樞紐梯級調(diào)度的管理模式,在流域梯級調(diào)度方面積累了成熟的科學(xué)調(diào)度經(jīng)驗
對梯級電站進(jìn)行梯級調(diào)度的最終目標(biāo)就是在滿足防洪、航運(yùn)等方面的基礎(chǔ)上,通過水電聯(lián)合調(diào)度實施優(yōu)化調(diào)度,全過程的組織精細(xì)化生產(chǎn),節(jié)水增發(fā)。在不增加額外投資的情況下,力爭水能利用率提高5%左右,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度非常復(fù)雜,同時,對不同流域,其應(yīng)用方式各有不同。
在三峽-葛洲壩梯級樞紐的調(diào)度和運(yùn)行管理過程中,為充分利用水能資源,響應(yīng)國家建設(shè)節(jié)約型社會的要求,同時提高自身調(diào)度運(yùn)行管理水平,充分發(fā)揮三峽-葛洲壩梯級樞紐的綜合效益,三峽梯調(diào)通信中心在成立之初就提出了“用好每一方水,調(diào)好每一度電”管理方針。五年來,三峽梯調(diào)通信中心始終堅持這一方針,同時開創(chuàng)性的提出了“一切為了調(diào)度,一切為調(diào)度服務(wù)”、“精確預(yù)報、精細(xì)調(diào)度、精心維護(hù)”等理念,科學(xué)管理,準(zhǔn)確預(yù)報,精心調(diào)度,在確保電網(wǎng)和樞紐安全的前提下,使梯級樞紐的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益均得到了最大限度的發(fā)揮。
五年來,三峽梯調(diào)通過精心準(zhǔn)備、合理安排,圓滿完成了三峽26臺機(jī)組的調(diào)試投運(yùn),多次在長江流域洪水期實施防洪調(diào)度,為長江中下游的防洪安全做出了重要貢獻(xiàn),成功實現(xiàn)了三峽水庫135m、139m、156m、175m蓄水目標(biāo),使三峽工程由圍堰發(fā)電期轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行期,同時,三峽梯調(diào)通過精益化管理,采取各種優(yōu)化調(diào)度的管理措施,在發(fā)揮梯級樞紐的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都得到了有效體現(xiàn)。截至2008年9月30日,梯級電站累計發(fā)電3606.15億kW·h,節(jié)水增發(fā)電量180.83億kW·h,梯級電站水能利用提高率從2005年的5.2%上升到5.52%。
防洪,是興建三峽工程的首要目的。三峽工程的防洪規(guī)劃是在汛期6~9月水庫預(yù)留防洪庫容221.5億m3,在中下游干流堤防達(dá)到加高加固標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,由三峽工程對長江洪水進(jìn)行調(diào)控,使荊江地區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100年一遇,在遇到1000年一遇或類似1870年洪水時,控制枝城泄量不大于80000m3/s,在已規(guī)劃安排的分蓄供區(qū)的配合運(yùn)用下,保證荊江河段行洪安全,避免南北兩岸干堤潰決發(fā)生毀滅性災(zāi)害。同時,還要兼顧使城陵磯附近區(qū)的分供量有較大幅度的減少。遇超過1000年一遇的更大洪水,則應(yīng)保證三峽工程大壩的絕對安全。
三峽水庫采用“削峰滯洪”的方式發(fā)揮巨大的防洪作用。當(dāng)上游洪峰到來時,攔蓄入庫洪水流量中超過下游安全泄量的部分,以保證水庫下游的行洪安全。一次洪峰過后,在保證下游防洪安全的前提下,將水庫水位下泄至防洪限制水位145m,以迎接下一次洪峰的到來。
三峽水庫蓄水后,河道水力學(xué)特性發(fā)生了較大變化,洪水特性也發(fā)生了較大改變,三峽梯調(diào)根據(jù)上游流域水文特性,短期洪水預(yù)報采用降雨徑流經(jīng)驗單位線、新安江三水源模型、馬斯京根演算、水動力學(xué)模型等方法,多模型、多途徑綜合預(yù)報。實時預(yù)報過程中,加強(qiáng)對歷史洪水的分析總結(jié),加強(qiáng)水文氣象的會商,對重要洪水過程實行滾動跟蹤預(yù)報,為樞紐實時調(diào)度和安全度汛提供了可靠的水情依據(jù)。
2005年7 月中旬,由于嘉陵江,岷江流域出現(xiàn)大到暴雨,形成當(dāng)年唯一一次大于45000m3/s的洪水過程。此次洪水期,根據(jù)梯級水庫調(diào)度規(guī)程,按照“均勻、間隔、對稱”的原則,三峽水庫最多開啟了21個泄洪深孔參與泄洪,僅六天時間,就使洪峰流量由最大46000m3/s,快速下退到23200m3/s。
2007年7 月下旬,長江上游流域持續(xù)大范圍強(qiáng)降水過程,形成當(dāng)年最大的一次洪水過程。為準(zhǔn)確預(yù)報洪水過程,三峽梯調(diào)技術(shù)人員利用已建成的上游流域自動測報系統(tǒng)、水情報汛系統(tǒng)及氣象服務(wù)網(wǎng)絡(luò),密切監(jiān)視上游流域水雨情實況及未來降水預(yù)測,實施跟蹤滾動預(yù)報。7月28日08時,根據(jù)上游流域水雨情實況,預(yù)報31日20時壩址流量將達(dá)到45000m3/s;7月29日20時,根據(jù)水雨情實況及未來降水預(yù)測,不考慮未來降雨,30日08時壩址流量將達(dá)到46000m3/s,若按未來降水預(yù)報的均值考慮,30日08時壩址流量將達(dá)到50000m3/s,其洪峰量值將取決于未來降水的區(qū)域和強(qiáng)度,梯調(diào)中心及時將預(yù)報結(jié)果及未來洪水可能的演變趨勢通報相關(guān)部門。實況為:洪峰流量52500m3/s,出現(xiàn)時間為30日08時。在此次洪水調(diào)度期間,三峽水庫最多同時開啟了18個泄洪深孔參與泄洪;洪水過壩期間,葛洲壩相繼開啟二江泄水閘和大江沖砂閘。最大泄量分別為21300m3/s、15200m3/s。
三峽工程承擔(dān)防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用任務(wù),通過水庫調(diào)度來協(xié)調(diào)以上各部門用水要求,以實現(xiàn)綜合利用效益最大的目標(biāo)。發(fā)電調(diào)度是保證三峽工程獲取經(jīng)濟(jì)效益的重要手段之一,發(fā)電調(diào)度遵循的總原則為:發(fā)電調(diào)度應(yīng)與航運(yùn)調(diào)度相互協(xié)調(diào),當(dāng)與防洪調(diào)度發(fā)生矛盾時應(yīng)服從防洪調(diào)度。
在初期運(yùn)行期,三峽工程的發(fā)電任務(wù)是在保證工程施工、防洪運(yùn)用、航運(yùn)安全等綜合要求的前提下,合理利用調(diào)節(jié)庫容調(diào)配水量,滿足電力用戶需求,合理承擔(dān)電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻等任務(wù),充分利用來水多發(fā)電量。發(fā)電調(diào)度方案以電網(wǎng)、三峽、和葛洲壩電站的安全運(yùn)行為前提,保證梯級電站的經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。在調(diào)度過程中,葛洲壩電站在三峽電站調(diào)峰時,利用反調(diào)節(jié)庫容進(jìn)行反調(diào)節(jié),適應(yīng)航運(yùn)的需要。
三峽梯調(diào)在三峽--葛洲壩梯級水利樞紐的日常調(diào)度中,通過不斷研究、分析和總結(jié),借鑒國內(nèi)外梯級電站優(yōu)化調(diào)度經(jīng)驗,在電力調(diào)度和水庫優(yōu)化調(diào)度中積累了一系列適合三峽—葛洲壩梯級電站特點的優(yōu)化調(diào)度措施和管理經(jīng)驗。
目前三峽左右岸26臺機(jī)組已經(jīng)全部投產(chǎn)發(fā)電,三峽左岸電站共有14臺700MW機(jī)組,分別由ALSTOM制造8臺,VGS制造6臺;三峽右岸電站共有12臺700MW機(jī)組,分別由東電、ALSTOM、哈電各制造4臺。
三峽工程建設(shè)以來,逐步由圍堰發(fā)電期向正常運(yùn)行期過渡,期間三峽水庫進(jìn)行了135、139、156、175m四次蓄水。蓄水過程中,三峽電站選取不同類型機(jī)組,在不同負(fù)荷工況下進(jìn)行了機(jī)組振動、擺度、撓度、廠房振動、水輪機(jī)水壓脈動和噪聲等各項試驗,全面了解機(jī)組在不同水位、不同運(yùn)行工況下的運(yùn)行情況,以及各種防范措施(如補(bǔ)氣等)的效果,為分析和掌握三峽機(jī)組的穩(wěn)定性狀況,研究在運(yùn)行范圍內(nèi)是否存在特殊水壓脈動、卡門渦及葉道渦等情況,合理劃分機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域及機(jī)組減振措施奠定了基礎(chǔ),為電站發(fā)電調(diào)度提供了最準(zhǔn)確、直觀的依據(jù)。
對比實驗結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn)盡管左岸、右岸機(jī)組額定水頭不一樣,但左岸ALSTOM機(jī)組和右岸ALSTOM機(jī)組的綜合運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線、穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)是一致的。左岸ALSTOM機(jī)組同VGS機(jī)組特性基本一樣。同一水頭下,VGS機(jī)組出力限制比ALSTOM機(jī)組高,ALSTOM機(jī)組出力限制比哈電機(jī)組高。
通過以上研究,三峽梯調(diào)技術(shù)人員對三峽不同型號機(jī)組的運(yùn)行工況有了詳細(xì)了解。因此在實時調(diào)度過程中,運(yùn)行人員采取的優(yōu)化調(diào)度措施是:
加強(qiáng)同國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、三峽電廠、葛洲壩電廠的聯(lián)系,根據(jù)水雨情的變化及航運(yùn)、電網(wǎng)的需求,及時調(diào)整兩個電站的機(jī)組出力;
提高機(jī)組發(fā)電效率:非棄水期,相同水頭下,機(jī)組出力運(yùn)行區(qū)域?qū)λ啓C(jī)效率影響明顯,特別是三峽機(jī)組,影響尤其顯著。因此,為提高水能利用率,增加電站出力,梯調(diào)中心技術(shù)人員根據(jù)電站運(yùn)行實際,在三峽電站日常調(diào)峰調(diào)度中,優(yōu)化機(jī)組開啟臺數(shù)和調(diào)峰量,盡量使機(jī)組處于最優(yōu)效率區(qū)。合理安排機(jī)組檢修計劃,避免因機(jī)組檢修造成發(fā)電流量不足而棄水。
在切機(jī)出力限制方面,三峽機(jī)組目前單機(jī)切機(jī)容量為650MW,三峽梯調(diào)通過跟蹤機(jī)組實際運(yùn)行情況,正在積極與電網(wǎng)調(diào)度部門溝通,將單機(jī)切機(jī)容量調(diào)為600MW,這樣不僅能基本滿足全年電網(wǎng)發(fā)電調(diào)度要求,而且還能增大調(diào)峰量,使機(jī)組在汛期在最優(yōu)工況下運(yùn)行。
提高機(jī)組檢修效率和質(zhì)量,合理安排機(jī)組檢修時間,使機(jī)組檢修工作盡量在汛期到來前完成。提高機(jī)組檢修質(zhì)量,確保汛期機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。汛期開展機(jī)組診斷性檢修,盡量縮短檢修工期,減少因檢修造成的棄水損失電量。
三峽梯調(diào)在五年多的梯級水利樞紐水電聯(lián)合調(diào)度中,結(jié)合三峽—葛洲壩梯級調(diào)度特點,研究開發(fā)優(yōu)化調(diào)度方式,進(jìn)行了多項科研項目開發(fā),通過開展三峽梯級調(diào)度研究、長江上游流域徑流特性變化及三峽枯季來水頻率分析,建立了三峽—葛洲壩水庫短期優(yōu)化調(diào)度的動態(tài)規(guī)劃模型,在梯級電站水庫優(yōu)化調(diào)度方面積累了很多值得借鑒的經(jīng)驗和成果。
在實時調(diào)度中,三峽梯調(diào)主要采用以下措施來進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度:
(1)加強(qiáng)對上游流域水雨情分析,不斷分析總結(jié)三峽水庫蓄水后水文特性的變化規(guī)律,多模型、多方案、多途徑,準(zhǔn)確預(yù)報來水,向國調(diào)、華中網(wǎng)調(diào)提供及時、準(zhǔn)確的三峽電站、葛洲壩電站出力預(yù)報。
(2)合理控制水庫水位
a)三峽水庫水位
三峽水利樞紐與葛洲壩水利樞紐相距僅38km,水力聯(lián)系緊密,合理控制三峽和葛洲壩水庫水位,在保證樞紐安全運(yùn)行及防洪安全的前提下,在棄水期采取勤動門的方式,非棄水期采取合理安排發(fā)電計劃的方式,使三峽水庫水位盡量偏高運(yùn)行,可使梯級發(fā)電量增加,從而提高電站的發(fā)電效益。
b)葛洲壩水庫水位
葛洲壩庫水位對三峽尾水位有一定影響,其影響程度隨上游來水的大小而變化。在實際運(yùn)行過程中,葛洲壩水庫水位在保證航運(yùn)安全的前提下以梯級電站發(fā)電量最大為控制目標(biāo),根據(jù)不同的來水,合理調(diào)節(jié)水庫水位。
2007年汛期,通過機(jī)組超設(shè)計出力線運(yùn)行,三峽、葛洲壩電站分別增發(fā)電量5.13億kW.h、3.91億kW.h。
(3)充分利用水情自動測報系統(tǒng),為相關(guān)部門及時準(zhǔn)確的提供攔污柵壓差信息,使得攔污柵清渣工作得以及時進(jìn)行,同時,為有利于導(dǎo)漂,在調(diào)度上積極采取措施,適時調(diào)整泄水建筑物運(yùn)行方式,從而增加機(jī)組凈水頭。
(4)重復(fù)利用庫容,對小洪水實施優(yōu)化調(diào)度
在實際調(diào)度過程中,調(diào)度人員充分利用三峽的有限調(diào)節(jié)庫容,在洪水到來之前,加大三峽電站機(jī)組出力,將庫水位降到最低,洪水過后,及時攔蓄洪水尾巴,以增大電站的發(fā)電量。
三峽和葛洲壩水庫調(diào)節(jié)能力雖然有限,但通過準(zhǔn)確的來水預(yù)測,合理運(yùn)用樞紐泄水建筑物,重復(fù)利用有限的庫容,仍可對棄水與非棄水過渡期的洪水實施優(yōu)化調(diào)度,從而達(dá)到提高電站發(fā)電效益的目的。
2006年是三峽工程由圍堰發(fā)電期向初期運(yùn)行期過渡的一年,壩址出現(xiàn)了百年不遇的特枯水年,但是通過重復(fù)利用庫容,共實施6次洪水優(yōu)化調(diào)度,三峽電站增發(fā)電量1.2億kW·h;2007年通過重復(fù)利用庫容,共實施5次洪水優(yōu)化調(diào)度,梯級電站增發(fā)電量0.9億kW·h。
三峽電站規(guī)模巨大,在電力系統(tǒng)中有著舉足輕重的作用。三峽電站參與電力系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行,可以緩解電力市場供需矛盾,改善調(diào)峰電力緊張的局面,維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時也是充分發(fā)揮三峽工程效益、提高三峽電站市場競爭力的需要。
隨著三峽工程建設(shè)的進(jìn)行,三峽電站已經(jīng)進(jìn)入初期運(yùn)行期,裝機(jī)容量達(dá)到設(shè)計規(guī)模,水庫在今年完成175m試驗性蓄水工作,水庫水位運(yùn)行范圍加寬,發(fā)電效益更加顯著,調(diào)峰能力也有所提高,三峽水利樞紐的運(yùn)行條件較前期有了很大變化,參與電網(wǎng)調(diào)峰已成為電站主要任務(wù)之一。三峽梯調(diào)在三峽—葛洲壩水利樞紐的實際調(diào)度中,充分考慮電網(wǎng)需要,結(jié)合三峽—葛洲壩梯級電站運(yùn)行情況,在調(diào)峰調(diào)度上進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。
目前電網(wǎng)的負(fù)荷特性是:電網(wǎng)最高負(fù)荷出現(xiàn)在夏季,夏季的調(diào)峰問題更加突出;日負(fù)荷曲線為雙峰形態(tài),一般晚峰略高于早峰;供電范圍內(nèi)各電網(wǎng)負(fù)荷特性相似,僅負(fù)荷高峰出現(xiàn)時間稍有差異。
三峽-葛洲壩梯級電站在調(diào)峰方式上采取聯(lián)合調(diào)峰方式,實行統(tǒng)一調(diào)度。在制定調(diào)峰計劃時,將葛洲壩電站與三峽電站統(tǒng)一考慮。
三峽電站調(diào)峰幅度根據(jù)工程建設(shè)的情況、下游航運(yùn)的適應(yīng)情況采用漸進(jìn)的方式逐步加大。在初期運(yùn)行期,三峽電站在一般情況下(按照調(diào)峰模式一運(yùn)行)汛期庫水位為145m時,調(diào)峰幅度以582萬kW為上限;枯水期庫水位為156m時,調(diào)峰幅度最大可達(dá)773萬kW;枯水期庫水位為165m時,調(diào)峰幅度最大可達(dá)852萬kW。
當(dāng)三峽電站承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)時,葛洲壩電站出力過程僅依據(jù)三峽電站下泄流量及壩前水位確定,以控制航道流態(tài)達(dá)到航運(yùn)要求。葛洲壩電站通過優(yōu)化葛洲壩電站反調(diào)節(jié)方式和下泄流量過程,充分發(fā)揮葛洲壩電站對三峽電站調(diào)峰下泄流量過程的“削峰填谷”功能;在三峽電站流量變化時,相應(yīng)延長一個時段的葛洲壩電站流量,即在葛洲壩壩前水位降低或抬高之前進(jìn)行葛洲壩電站減或增負(fù)荷,這樣不僅能有效抑制葛洲壩壩前水位出現(xiàn)短時間的涌高或跌落,而且不使葛洲壩下游水條件發(fā)生實質(zhì)性改變。受葛洲壩下游最小通航流量影響,當(dāng)入庫流量小于4 000m3/s時,葛洲壩電站不能再進(jìn)行調(diào)峰。
三峽—葛洲壩梯級電站聯(lián)合調(diào)度是一個新生事物,五年來,三峽—葛洲壩水利樞紐從圍堰運(yùn)行期到正常運(yùn)行期,通過不斷摸索、分析和總結(jié),引進(jìn)和吸收國內(nèi)外優(yōu)秀管理成果,形成了一套可復(fù)制的水電聯(lián)合調(diào)度管理新模式。三峽梯調(diào)通信中心通過在防洪調(diào)度、發(fā)電調(diào)度、航運(yùn)調(diào)度、生態(tài)調(diào)度等方面開展優(yōu)化調(diào)度,為社會提供了大量清潔能源,逐步積累了可借鑒的管理經(jīng)驗和優(yōu)秀成果,為加快流域梯級樞紐統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度的決策和實施提供了有力支撐,有效確保了流域梯級樞紐統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度核心競爭力的早日全面實現(xiàn),為總公司和長江電力的可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
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