水电站运行管理节能措施分析及运用效果

水电站运行管理节能措施分析及运用效果

毛传奇

中国葛洲坝集团机电建设有限公司 四川成都 610000

摘要：近年来，我国的水电站建设越来越多，其管理工作也越来越受到重视。为更好地提高水电站运行效率，为国民生产提供稳定的动力支持，人们开始思考将现代化信息技术引入水电站管理，希望利用先进的计算机信息技术推动水电站发展。自动化控制技术则是典型应用之一。本文就水电站运行管理节能措施进行研究，以供参考。

关键词：水电站；运行管理；节能措施；运用效果

引言

目前关于水电站运行数据的研究集中于数据管理平台建设、数据格式标准化探索等。随着水电站规模的增加、时间的累积，运行调度数据将呈现快速增长态势，优化数据管理、整合数据资源、挖掘数据价值的应用需求将更为迫切，但目前涉及雅砻江梯级水电站运行数据管理的研究尚不多见。基于此，本文为解决电力生产数据高效管理问题提供理论支撑。

1水电站运行管理过程中所出现的损耗

1.1水资源方面

在水电站实际工作过程中，消耗之一就是水资源，而在水资源中水头损失也会造成水资源能耗的主要原因之一，渗透是其二。因此，水力发电就是将水资源通过机器的运转，从而转化成相应的电能，而在转化过程中势必会产生一定的能耗。此外，来水量并不受电站控制，也不需要控制。在设计过程中，如果相关人员设计不妥当会造成来水量过大或者不足等问题发生，就会造成水资源机械能被浪费，进而影响水电站的发电的效率以及总发电量。与此同时，水电站在日常工作中，如果出现渗漏现象，就说明有一定量的水资源并没有将机械能贡献出来，反倒流到了下游，从而对水电站的发电量以及发电效率受到一定的影响。所以，水电站运行管理节能措施最重要的两个环节就是，将上游的水量进行一定的控制，减少水头的损失；还有就是定期进行检查，如果出现问题时，就及时进行有效的维修，从而减少水资源的损失和浪费。

1.2监测设施问题

一是监测设施选型不合理；二是监测设施安装位置不恰当，无法最有效监测泄放情况；三是监测设施质量参差不齐，日常维修养护频繁；四是山区信号较差，存在数据丢包现象。

1.3数据元素杂乱，不利于数据高效应用，需要系统梳理

以水调自动化系统为例，由于首次建设时相关经验不足，系统里遗留了较多无数值以及没有意义或价值不大的数据元素，且数据元素的点号及命名设置不够规范，不利于快速查找和准确使用。因此，应进行数据元素的系统梳理，完善相应数据元素配置，建立数据元素管理台账，方便对其进行增减删改。

2水电站在实际运行管理职工节能降耗的有效策略

2.1将水头进行合理的控制

在水电站机组运行过程中，最重要的就是水头的控制，而水头控制就是将上游的水量控制在一定范围内，以此让水电站在任何时期都能平稳有效的运行。此外，如果在水源缺乏时期，水电站可以通过减少水资源出库的水量，以此防止上游出水过快而影响水电站正常运行。如果上游的水量已经影响水电站实际运行时，相关人员应进行停机，从而进行蓄水处理，减少因水头过低等问题，给水资源造成不必要的消耗。

2.2利用自动化控制对水电站设备运行进行监控与自动控制

水电站的发电与供电需要依靠较多水轮发电机组及其他辅助设备，这些机械设备的运行状况与效率会直接影响其发供电效率。但传统的水电站需要技术人员对发电机组的运行进行监控，可能难以及时发现设备问题，为此，水电站可将自动化控制技术引入其中，利用计算机监控系统来对水电机组与辅助设备的运行进行实时监控，并对机组设备出现的问题进行及时预警，以此来保障水电站运行系统的安全性与稳定性。

2.3提升了数据处理质量

通过数据计算、存储规范化，在现有元素特征值序列(整点值、平均值、最大值、最小值、最大值时间和最小值时间)基础上增加累积值和多年均值，个性化确定各类别(元素)的特征值序列需求，如电站发电量有累积值、最大值、最大值时间、最小值、最小值时间和多年均值，而水位为整点值、平均值、最大值、最大值时间、最小值、最小值时间和多年均值。对系统元素的命名、计算和存储均进行了规范，详细确定了每列数据计算处理的公式步骤和输入输出形式，使得每个数据逻辑清晰，质量可靠。

2.4利用自动化控制技术对水电站水文情况进行监测预警

水电站不仅仅负责发供电，还需要负责周围水域的防洪与农业灌溉，因此人们需要及时关注水文情况，以免发生不可控的汛情水灾。基于此，水电站将自动化控制技术引入其中并构建基于此技术的水文监测系统，来对水情进行实时动态监控。根据水情信息与数据，该系统可进行智能分析，并预测洪水等信息，技术人员根据相关预警提示可及时采取应对措施，做好防汛工作。水电站在监测到相关水文信息后，及时采取开闸操作对水体进行疏导，避免引发更严重的汛情。

2.5出台优惠政策，激发电站业主内生动力

水电站多处于欠发达的山区，前期改造已投入不少，后期日常维护成本也不低，需要通过制度创新，解决“钱从哪里来”的问题。可针对日常生态流量泄放按规定泄放，且改造投入成本高的电站，分析水电站生态流量泄放对发电造成的影响，综合考量影响，给予合理补偿和优惠政策，激发水电站业主泄放生态流量的积极性。

2.6减少因设备问题而导致能源消耗

在水电站中，设备问题往往会产生一定的能耗。大部分情况在设备出现问题时，就会停止运转，而水电站机组停止运转就会产生大量的弃水，造成水资源浪费，还会减少水电站发电的总量。因此，就需要对水电站发电设备进行定期的维护与检查，尽管如此，难免在运行过程中出现突发性问题，从发现问题一直到解决问题，开机时间越长，消耗的能源就越多。因此，在科技和信息化不断发展下，水电站应跟上时代的步伐，积极有效的使用先进的设备，比如传感器等设备对水电站发电机组设备进行有效科学的监控，从而掌握设备在运行时的数据，并经过计算机平台的整合和分析后，进而发现设备有没有出现安全问题。如果发现设备中出现安全隐患，但没能在日常维护中进行解决，就需要水电站派专业的人员进行维修，从而让水电站回归正常运行状态，提高发电的效率和发电的总量。

2.7优化了数据维护管理

后台引入虚拟数据源－数据库表分片技术，在长时段历史或实时数据查询时可大幅提升数据查询分析的效率。数据全生命周期管理技术可记录数据生成、流转、消亡的过程，加强了对数据的管控，尤其可用于对系统异常数据的追踪分析。拦截式跨区同步技术，可快速对备份数据库和其他专用系统数据库等进行数据同步，提高了数据维护管理效率。

2.8利用自动化控制技术实现水电站调度通信

水电站的生产调度是保障电网稳定供应的关键因素，若其生产调度与通信出现故障，会对周边区域的生产与生活造成严重影响。为解决此类问题，水电站可引入自动化控制技术来对调度通信进行智能管理。通常水电站的调度与通信分为系统调度通信与站内调度通信，引入自动化控制技术后，水电站可利用以太网对其通信情况进行传输，确保控制室与工作站之间的通信及时、精确；技术人员可利用自动化控制技术来上传水电站的发供电计划，以便调度中心全面掌握调动动态，确保水电站的发供电更加稳定、可靠。

结语

运行数据的高效整合与管理是实现水电站智能运行的重要基础。近年来水电因生态流量问题饱受争议，部分公众将水电妖魔化，主张大面积退出，但可以通过完善水电站生态流量的监管机制、优化监管措施、加强公众参与，建立统一生态流量监管体系，实现生态流量从“放没放”的粗放监管向“放多少”的精确监管转变，保证水电站下泄足够的生态流量，促进人与自然和谐相处。

参考文献

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[2]杨彦铖.新时期水电站运行管理节能措施分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019,(10):12-13.

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