水电站经济运行论文（共12篇）
水电站经济运行论文 篇1
电能的生产有火力发电、风力发电和水力发电等几种, 目前我国主要以火力发电为主, 其对于煤炭能源的消耗巨大, 且污染严重, 不利于环保和可持续发展目标的实现。水电站作为水力发电的生产基地, 其对于实现我国节能减排战略目标、确保我国电能供应具有重要意义。而要实现水电站的良好运行, 就应当从强化实时调度、实现经济运行着手, 切实实现发电效益最大化、发电用水节约化。
1 梯级水电站实施优化调度与经济运行的必要性
随着我国水电站建设发展技术的不断提高, 传统的地区行政管理不断向流域综合规划管理转变, 梯级水电站建设发展水平越来越高。电网管理规划越来越精细, 将主要负荷需求步步分配给各梯级电站, 实现了电力生产的规范化, 大大节约了发电成本, 提高了发电效率。为实现整体电网运行效率的提升, 就应当强化梯级水电站的优化调度, 着力于实现其经济化运行。这样一来, 不仅利于水电站水轮机组耗损的减少, 还能提高发电性能, 为缓解我国能源紧张、提高经济发展效率提供巨大支持。
2 国内梯级水电站经济运行研究现状
我国对于实现梯级水电站经济运行的研究已经有了较为突出的成果, 成功应用的案例较多。如我国黄河流域中的龙羊峡、李家峡和刘家峡的短期调度和澜沧江流域水电站短期联合经济调度等, 都实现了水电站的经济化运行。对于不同流域情况的不同, 采用的经济运行策略也各不相同。不同流域的梯级水电站, 其实时调度上的优化侧重面有一定差异, 应当结合各自的优化准则和优点, 在建立目标函数的基础上, 建立短期调度模型, 形成适合的优化方法。
3 梯级水电站经济运行研究存在的主要问题
3.1 水利系统和电力系统联系脱节
在梯级水电站的运行调度当中, 存在着两大系统, 即水利系统和电力系统。水利系统主要负责的是防洪, 其次才是发电和航运, 对流域内的水资源进行合理分配。电力系统则主要关注电网的稳定运行, 实现各发电单元的有效串联, 水电站作为其整个系统中的组成部分。目前统一调度的实现主要由行政手段强制执行, 在利益主体和产权越来越多元化的今天, 两大系统;联系脱节, 将造成整体调度的不协调。
3.2 流域内水电站联合补偿调节程度不够
一个流域内存在着多个梯级水电站, 往往隶属于不同的责任单位。这样一来, 要想实现整个流域内梯级水电站的统筹调度, 往往存在着巨大的困难。即便水电站水库群理论和方法在不断进步和更新, 实际应用于实时调度当中仍存在较大难度。同时, 流域内水电站联合补偿调节程度不够, 各电站联合补偿与实际存在较大距离, 导致流于的综合管理存在混乱问题。
3.3 电站运行中存在不确定性
梯级水电站在实际运行中, 存在着诸多的不确定性。首先, 不同电站的电网负荷需求不确定性较强, 在实现水电站实时优化调度时, 很容易因此不确定性而造成调度结果的巨大影响。其次, 水电站机组启停次数和穿越振动区数、实时运行中负荷波动造成机组相应出力存在较大变化, 对于数据的掌握造成较大的不确定性。此外, 应用模型假设进行测算, 其结果往往与实际有着较大偏差。
4 梯级水电站实时优化调度与经济运行的原则
4.1 一个电源节点统一调度原则
为切实实现梯级水电站实时优化调度与经济运行, 应当遵照相应的原则, 才能实现AGC/EDC的有效调控。首先, 即遵循一个电源节点统一调度的原则。在对流域内梯级水电站进行实时优化调度时, 选取一个电源节点实行实时调度, 能够有效避免多个电源节点造成的调度和经济运行失去分析和实现基础的问题。一个电源节点下, 实现了数据和信息的简化和精准化。
4.2 安全原则
同样重要的原则之一, 即遵循调度和运行的安全原则。首先, 应当确保过程中电站和机组本身的安全。由于梯级水电站应用的往往是高水头和高转速、大容量的冲击式机组, 其本身的危险性就较强, 在运行中, 应实现系统常规保护和水位、流量保护;其次, 确保整体系统的安全, 运用计算机监控系统, 对机组故障进行实时监控和排查, 避免出现系统的安全问题[4]。
4.3 经济原则
遵循经济原则, 即实现梯级水电站经济运行的重要保证。实现电站经济运行, 主要由实现水资源的充分利用来完成。首先, 在确保电能质量和电能供应的基础上, 在进行多个电站机组负荷调整过程中, 应当依照一定顺序进行;其次, 确保电能质量的同时, 充分运用计算机监控系统对水位进行有效调节, 在实现正常水位后, 控制入库和出库流量, 达到流量和水位的有效调节。
5 结语
随着我国经济发展水平不断提高, 发展速度不断加快, 对于能源需求也会越来越大。尤其对电能的需求, 不仅是保证照明的基本能源支持, 还是确保企业生产和设备、电器运行的必要条件。为实现水力发电的可持续发展, 就应当努力实现梯级水电站实施优化调度和经济运行, 充分利用水资源, 实现电能生产效率最大化, 保证电能供应, 为满足社会能源需求、促进社会经济发展、提高社会经济效益作出应有的贡献。
摘要：水电站不仅是实现水力发电、为电网提供电源的企业单位, 还能实现江河水资源的有效管控, 促进我国水利建设的进一步发展。就梯级水电站而言, 实现其实时优化调度, 保障整体机构和站内的经济运行, 能够实现水电站的稳定运行, 促进其安全生产和发展, 还能有效降低发电成本, 提高发电企业的经济效益, 实现企业的可持续发展。本文首先就梯级水电站实施优化调度与经济运行的必要性进行阐述分析, 进而探究我国目前水电站经济运行的研究现状, 并提出实现我国梯级水电站实时优化调度与经济运行的原则, 以期为我国梯级水电站实现优化调度和经济运行、确保发电站优化发展提供有效参考。
关键词：梯级水电站,调度,经济运行
参考文献
[1]陈鹏, 余平, 蒲瑜.雅砻江流域下游梯级水电站联合实时优化调度探讨[J].中国农村水利水电, 2014.
[2]徐麟, 吴正义, 单鹏珠, 阎应飞.基于统一平台的梯级水电站经济调度控制系统[J].水电自动化与大坝监测, 2012.
[3]阎应飞, 贾小飞, 贺洁.梯级水电站智能调度控制系统分析[J].可编程控制器与工厂自动化, 2010.
[4]周佳, 马光文, 黄炜斌, 张军良, 舒卫民.流域梯级水电站经济运行效益评价体系研究[J].水电能源科学, 2011.
水电站经济运行论文 篇2
XXX电力开发有限责任公司
XXX水电站委托生产运行、维护和管理
合同
文
件
编号：
XXX电力开发有限责任公司
****年**月**日
（一）合同
书
甲方：
乙方：
根据《中华人民共和国经济合同法》及其它有关法律、法规之规定，结合电力行规的特点，甲、乙双方在平等自愿、协商一致的基础上就乙方承包XXX水电站委托生产运行、维护和运维管理的有关事宜达成协议，为了明确双方在承包协议中的权利和义务，确保电站安全、经济、合理、有序地发供电，甲乙双方于XX年
X
月
X
日在石棉签订XXXX水电站委托生产运行、维护和运维管理合同。
合同编号：
1、下列文件为本合同文件的组成部分，均具有该合同文件的法律效力。
1.1
合同文件的合同书；
1.2
合同文件的合同条款；
1.3
附件
1.3.1
甲方在合同期内发布的所有补充通知；
1.3.2
乙方在合同期内补充递交的所有书面文件；
1.3.3
在商谈合同时或合同有效期内，双方共同签订的补充文件（包括会议纪要以及生产运行、维护和管理的技术、安全、经济等所有往来文件、文函）。
上述文件相互如有不一致的，以日期在后的文件为准。
2、乙方在保证按照本合同书第1条所列全部文件的规定，进行电站生产运行和维护管理工作，并承担上述文件中规定的乙方的全部责任和义务。
3、甲方在签订本合同书后按照合同条款的规定，承担本合同书第1条所列全部文件中规定的甲方的全部责任和义务。
4、甲方为乙方免费提供在电站内工作的办公室1间、门卫室2间、职工宿舍12间、水工值班房3间、维护材料库房1间、食堂1间、会议室1间、通讯调度电话7部（电话费用由乙方承担）。
5、乙方在承包合同期限内，免费向甲方提供XXX、XXX以及XXX河流域的重要天气、洪峰预报以及电站所需的水情、水文等资料及相关信息，使XXX电站能科学、合理、安全的进行生产运行调度。
6、凡因甲方需要，增加超出合同范围，即机组检修A级、B级及C级需停机进行的其它检测或试验项目的费用，比照本合同后，按乙方提供的或电力行业同类试验项目的单价标准协商计价计费，双方另行签订合同进行。
7、若发生一次性维护直接费用在X万元以上X万元以下的项目，甲方提供该项目零部件及材料，乙方只收取其维修人工费（仅限于双方签订该维修项目合同时）。
8、乙方在承包期内，必须保证按本次合同签订的定员数（XX人）对XXX水电站进行生产运行、维护和管理。
9、XXX电力开发有限责任公司XXX水电站委托生产运行、维护和管理承包合同的总价为人民币
万元（大写：）。包括：生产运行、维护、管理等相关人员的工资；国家规定各类企业性质（国营、外资、独资、合资、股份、私营等企业）均必须遵照执行的津贴、保险、税金及与员工相关的费用；管理费用（含运、维、管理的办公、交通、差旅、通信等）；设备年检预试、年监（机组检修A级、B级及C级需停机进行除外的）项目和相应的工器具、专用电气安全工器具、仪器、仪表及专用试验器具费用；
设备维护（含一次性维护费用在X万元以下的包干）费用以及其它费用和合法、合理的企业利润及国家规定的所有税、费。
12、本合同书经双方法定代表人或法定代表人授权的代理人签字并加盖公章后生效。
13、本合同期限自XX年
X
月
X
日至XX年
XX
月
X
日止。
14、本合同文件甲乙双方各执正本壹份，副本贰份。
15、本合同在承包期满，交接工作办理完毕，合同价款结清后自行失效。
甲方：
乙方：
法定代表人：
法定代表人：
授权代理人：
授权代理人：
地址：
地址：
开户行：
开户行：
电话：
电话：
传真：
传真：
邮编：
邮编：
日期：
日期：
（二）合同
条
款
1、定义和解释
除另有专门说明的以外，下列名词定义解释如下：
1.1
合同双方
1.1.1
委托方：XXX电力有限责任公司（以下简称甲方）
1.1.2
受托方：XXX电力运行有限公司（以下简称乙方）
1.2
项目：指本合同规定的，由乙方负责承包的XXX水电站生产运行、维护和管理范围内的项目（详见该合同条款第3条内容）。
1.3
合同文件：详见合同书第1条。
1.4
合同总金额：指该项目合同书签订的合同总金额（含一次性维护费用在元及以下的包干费用）。机组运行时间年久，故障发生可能性增大。
1.5
承包期限：
****年**月**日至
****年**月**日
1.6
承包方式：总价承包（合同书第7条的费用除外）。
1.7
考核指标：指甲乙双方约定的承包范围内容要求的生产运行、维护和管理标准的安全、生产、经济技术、电量考核等指标（本次合同中未明确的项目及指标以另行明确的文函为依据）。
1.8
定员数：指甲乙双方约定认可的保障水电站生产运行、维护和管理等岗位的最低的在岗人员总数。
1.9
生产运行：指按委托承包范围内的标准及规定对所辖的所有设备、设施的启、停、运行、调控操作、事故处理等以及与运行相关的各项工作。
1.10
维护：指按委托承包范围内的标准及规定对所辖的所有设备、设施的定期检测、检验、试验及运行、检修、备用设备的异常、故障、消缺项目及清理清洁的处理工作和日常巡检维护工作。
1.11
管理：指按委托承包范围内的标准及规定，对电站运行、维护工作，以及内部和外部衔接的工作进行全面组织、协调、控制的安全、生产、技术、经济、人员活动等内容的全过程的所有管理。
2、文件间关系
2.1
合同文件包括合同书第1条所列全部文件。
2.2
合同文件是一个整体，其内容互为补充。本合同实施过程中，合同双方的一切联系、通知均以书面文字为准。图纸和文字发生矛盾时，以文字说明为准；当合同文件相互矛盾时，以日期在后的为准。如有意义不明确，则由甲方以书面形式解释。
3、XXX水电站委托生产运行、维护和管理标准、范围、内容和要求
3.1
依据的法规及标准
严格遵守国颁和部颁的所有有关水电厂运行、维护管理的法规、规范及标准，主要有（但不限于）：
3.1.1
国发办[2000]64号《国务院办公厅关于转发国家经贸委国有大中型企业建立现代企业制度和加强管理的基本规范（试行）的通知》；
3.1.2
电安生[1996]572号《电力工业部关于颁发《电力行业一流水力发电厂考核标准（试行）》的通知》；
3.1.3
《中华人民共和国安全生产法》；
3.1.4
《电业安全工作规程》；
3.1.5
《电力生产事故调查规程》；
3.1.6
SD230-87《设备评级规程》；
3.1.7
《电力行业一流水力发电厂考核标准》；
3.1.8
《安全生产工作规定》；
3.1.9
《安全生产监督规定》；
3.1.10
《防止电力生产重大事故的二十五项要求》；
3.1.11
《电网调度规程》；
3.1.12
《电气事故处理规程》；
3.1.13
《中华人民共和国水法》；
3.1.14
《中华人民共和国防汛法》；
3.1.15
《中华人民共和国防汛条例》；
3.1.16
电力行业《水工机械检修规程》；
3.1.17
电力行业《技术监督规程》；
3.1.18
电力行业《预防性试验规程》及DL/T838-2003《发电企业设备检修导则》；
3.1.19
《XXX水电站运行规程》；
3.1.20
国家电监委《电力市场运营基本规则》；
3.1.21
国家电监委《关于发电厂并网运行管理的意见》；
3.1.22
国家电监委、国家工商行管局《购售电合同》等相关内容。
3.2
委托生产运行、维护和管理承包的设备实施范围
3.2.1
取水口建筑物、冲砂建筑物及其金属结构、机电设备、升降变压配电设备及水工建筑物安全监测等设备。
3.2.2
引排水系统
取水口拦污删、闸门、引水隧洞、冲砂隧洞、调压井、压力管桥、至尾水渠全流程以及与其配套的设备监测系统、自动化控制系统等所有的生产设备、设施。
3.2.3
厂房枢纽
厂房建筑物（非生产建筑物除外）、水轮发电机组及辅助设备、主变压器、厂用变压器和外来电源变压器，110kV升压站内、110kV龚沙线、10kV线路及电气设备、直流系统、计算机监控系统、辅机控制、消防系统、通讯系统、继电保护及自动装置、公用辅助设备、尾水建筑物及其金属结构设备。
3.2.4
上述委托范围不包含设备的小修、大修。
3.3
委托运行、维护承包的主要管理工作内容：
3.3.1
乙方按合同条款1.9条、1.10条译定的内容完成XXX水电站委托范围内设备、设施的运行、维护工作和运行、维护的安全生产及技术管理工作。并遵照合同文件约定的要求，建立健全并按照实施XXX水电站生产运行、维护和管理的制度、方案及计划。主要包括有（但不限于）：
3.3.1.1
设备巡回检查制度；
3.3.1.2
设备定期试验、轮换制度；
3.3.1.3
日、月运行分析制度；
3.3.1.4
交接班制度；
3.3.1.5
设备缺陷管理制度；
3.3.1.6
岗位责任制度；
3.3.1.7
生产工作会议制度；
3.3.1.8
安全管理制度；
3.3.1.9
培训制度（包括对甲方必要时的培训管理要求）；
3.3.1.10
员工劳动纪律管理制度；
3.3.1.11
生活及生产文明管理制度；
3.3.1.12
防汛管理制度；
3.3.1.13
技术监督管理制度；
3.3.1.14
技术资料管理制度；
3.3.1.15
材料物质管理制度；
3.3.1.16
操作票管理制度；
3.3.1.17
工作票管理制度；
3.3.1.18
安全文明生产考核制度（结合甲方相关要求）；
3.3.1.19
标准“双措”计划；
3.3.1.20
编制运、维月生产、行政工作计划；
3.3.1.21
修订、审查承包范围内的主要技术方案；
3.3.1.22
编制防汛措施计划、超标洪水、泥石流应急方案。
3.3.2
负责委托范围内发电设备的年检预试、技术监督等工作，完成XXX水电站运行、维护及运维管理承包年内的年检预试、技术监督及试验（设备检修A级、B级及C级需停机进行的除外）项目，超出运、维范围的年检预试、技术监督及试验项目另签合同进行。
3.3.3
XXX水电站2010运维承包要求完成的主要生产指标如下（非运维因素影响除外）：
3.3.3.1
机组发电利用小时数：XXh；
3.3.3.2
发电量：XX万kW.h；
3.3.3.3
上网合格电量：XX万kW.h；
3.3.3.4
厂用电率：≤0.4％；
3.3.3.5
上网超发电量调度考核≤0.2％；
3.3.3.6
上网欠发电量调度考核≤0.2％；
3.3.3.7
上网电量不合格率≤0.4％；
3.3.3.8
机组非计划性停运次数1次/台或年小时累计不超过30小时；
3.3.3.9
完成XXX水电站2011检修计划项目的各项运行配合工作；
3.3.3.10
全年无人身伤亡、无人为责任的设备重大事故和运行误操作事故。
3.3.4
完成XXX水电站生产运行、维护和管理要求的各项工作内容，达到合同文件要求的安全生产及管理水平。
3.3.5
本合同中未明确的项目及生产指标，按甲方另行明确的文函内容及要求执行。
3.4
生产运行、维护和管理要求
3.4.1
水工建筑物的运行、维护和管理要求
3.4.1.1
依据国家法律、法规对XXX水电站编制的现场水工运行规程、规范执行。
3.4.1.2
根据水工运行规程，做好水工建筑物的运行管理工作，使水工建筑物处于良好工作状态。
3.4.1.3
编制防汛措施计划、超标洪水、泥石流应急措施，并认真执行，确保水工建筑物的厂房的安全。
3.4.1.4
洪水期应加强对取水口、调压井、冲砂闸及尾水渠的管理，尽量减少泥沙淤积。
3.4.1.5
搞好水工建筑物的监测和观测资料的收集、整理和分析研究工作，编制安全监测月报、年报和不定期专题报告。
3.4.1.6
做好日常巡查、特殊巡查、详查工作，及时发现并处理水工建筑物存在的缺陷，确保水工建筑物的安全运行。如发现水工建筑物有安全隐患危及安全生产时，应及时提出处理计划，尽快与甲方协商，经甲方批准后进行处理。
3.4.1.7
根据《水工机械检修规程》对水工机械及附属设备、水工电气设施进行巡视检查与日常维护工作，及时处理缺陷，排除故障。
3.4.2
电站的运行管理要求
承担厂区全部生产设施、设备的运行、日常巡查和维护；做好安全管理、设备管理、劳动管理方面的工作；协调好各方面的关系；按照调度负荷曲线的要求，合理调度水源，保证全厂水轮发电机组及其辅助设备安全、稳定、经济、低耗的连续运转，向电网输送优质、可靠的电能。
3.4.2.1
根据电站综合自动化水平的特点，自行拟定生产运行的组织方式，配置经验丰富、一职多能的技术人员保证机电合一值班运行。
3.4.2.2
认真执行现场运行规程，建立健全以“两票三制”为中心的规章制度，形成严格有规律的安全生产秩序，严格按参数运行。
3.4.2.3
编制并执行“两措”计划，开展安全活动，定期进行安全大检查，制定安全奖惩制度，杜绝各类事故发生。若发生事故应认真进行调查处理，承担委托范围内的一切安全责任，切实落实《安全法》。
3.4.2.4
认真执行调度命令，保证调度计划的完成或超额完成（年、月计划和日负荷曲线）。积极参与电力市场竟价，力争多发多供。合理调度，有效地利用好平、枯期有限的水量，杜绝弃水，杜绝不合格电量的发生，努力降低耗水率和厂用电率，充分发挥电站经济效益。
3.4.2.5
认真执行设备缺陷管理制度，经常对设备进行巡回检查，及时发现设备缺陷并处理，对发现及处理的设备缺陷均应作好记录。正确处理各类事故、故障，并按有关规定统计上报。主、辅设备事故率均应控制在一流水电站允许范围内。
3.4.2.6
坚持运行分析制度，通过分析找出存在问题，并及时采取对策，确保设备安全稳定运行。
3.4.2.7
搞好运行技术档案管理，并定期向甲方移交。
3.4.2.8
制定厂区、厂房、首部枢纽、生产场所卫生责任制，并做到清洁、整齐、无卫生死角、无杂物、无乱堆放设备材料、地面无积水、积灰、油渍等。
3.4.2.9
贯彻执行甲方的文明生产计划、制度，配合甲方的现场管理人员开展电站综合管理。
3.4.3
维护（修）管理要求
3.4.3.1
负责主、辅设备、生产建筑物、水工建筑物及其附属等委托承包范围内的所有设备的日常维护工作及不影响运行的设备消缺工作。
3.4.3.2
负责下列情况下的临时维修工作
（1）由于电网或其他原因电站停运期间，双方认为有必要利用这段时间进行的维修工作，可在调度批准后予以实施。
（2）若在运行中发现存在威胁设备安全运行的重大隐患，必须及时向调度申请安排的临时维修。
（3）因事故被迫进行的临时维修即事故维修。
在X万元以上X万元以下者，可由乙方维修，但双方应签订维修合同。
3.4.3.3
配合甲方编制多年滚动检修计划、检修计划、月作业计划。
3.4.3.4
根据原部颁《设备评级规程》（SD230-87）和《电力行业一流水力发电厂考核标准》，一年后对全厂设备评级时应达到如下标准：
（1）主设备完好率达100%，其中一类设备达90%；
（2）辅助设备安好率达90%以上；
（3）自动装置、继电保护正确动作率达100%；
（4）通讯设施的投入率达100%，畅通率达95%；
（5）防洪设施、设备（含闸门、启闭机及抽水设备等）完好率达100%。
3.4.3.5
根据《电业安全工作规程》的规定，完成甲方外委给第三方的其他检修、实验、新增设备安装等工作的运行安全技术措施和其他协助工作。
3.4.3.6
配合甲方事实技术发行和各种检修的竣工验收与交接工作。
3.4.3.7
做好维修资料的记录和整理工作。
3.4.4
物资管理要求
3.4.4.1
低值易耗品消耗性材料由乙方购买，其它与生产有关的设备备件和材料由甲方负责购买，但乙方运行或维护不当造成的设备损坏和材料损耗由乙方负责赔偿；
3.4.4.2
电站维护所需的备品备件、专用油料等物资由甲方采购，乙方向甲方库管部门办理领用手续并予以管理。
3.4.4.3
乙方负责运维的专用工器具、专用电气安全工器具、仪器、仪表及专用试验用具的购置，并有相应的管理办法。
3.4.4.4对一次性费用超过3万元以上10万元以下的维护、临时维修、事故维修等所需部件、材料应预先向甲方提出计划，甲方核准后按时予以提供（仅限于双方签定维修合同时）。
3.4.4.5
管理好甲方提供的生活、办公、通讯设施等，并不得故意损坏、浪费。
3.4.5
技术资料管理要求
3.4.5.1
对运行维护过程管理中的原始记录、凭据、图纸以及与甲乙双方来往的文件、文书等应妥善管理。
3.4.5.2
管理甲方提供的全部技术文件和资料，不得损坏、遗失。
3.4.5.3
管理委托运行期间建立的各种介质形式的规程、规范、制度文件，形成的各种原始记录，账、表、薄图等技术文件及资料，并按科技档案管理的有关要求进行规范的分类、整理、归宗、装订成册，委托期满后移交给甲方。
4.双方权利和职责
4.1甲方权利和职责
4.1.1
甲方有权对委托给乙方生产运行、维护和管理的各项工作按合同规定的国家及行业有关标准进行监督、检查、考核；有权要求对不履行职责的运行、维护及管理人员进行撤换；有权要求乙方维护生产、运维的安全稳定且不随意调离生产骨干人员，有权对乙方的少员、缺员扣减其相应的各项承包费用。
4.1.2
对乙方违反本合同规定的约定，不能完成规定的目标，甲方有权要求乙方限期整改，逾期未整改的，甲方有权终止合同（但应提前一个月通知乙方）。
4.1.3
甲方有权审查批准乙方编制的防汛措施及反事故措施。
4.1.4
甲方有权向乙方传达、宣传、贯彻国家政策和上级要求，实施加强企业管理措施，开展有关活动，并督促实施。
4.1.5
甲方有权审查批准乙方编制的生产运行、维护和管理的各项规章制度，由乙方负责实施。
4.1.6
负责编制和下达电厂年、季、月生产任务计划（包括电量计划、小修、大修、临时予试、年检计划）和电力电量竟价上网工作，负责每日向乙方提供次日运行负荷曲线。
4.1.7
负责为乙方提供一次性直接费用超过3万元以上的维修所需的材料和配件。
4.1.8
按本合同的规定向乙方按时足额支付委托运行费用。
4.1.9
为乙方人员免费提供现场的食宿、生活和办公场所，甲方不提供生产、生活交通车辆。
4.1.10
为乙方在现场提供外线电话七部（电话费由乙方承担）。
4.1.11
为乙方提供运行和维护所需的机具设备、备品备件、专用油料等物资并对其质量负责。
4.1.12
甲方生产技术、经营管理部门及人员应配合、协调乙方的运行管理工作，按双方的约定切实履行本合同的责任及义务。
4.1.13
甲方负责与当地、上级及其他部门的关系协调，建立良好的外部环境。
4.2
乙方权利和职责
4.2.1
乙方有权按照国家电力公司制定的电力行业一流水力发电厂考核标准和水力发电厂安全文明达标考核实施细则，对所接受委托的工作范围和内容组织生产运行管理和维护。
4.2.2
对甲方违反本合同的约定，乙方有权要求甲方解决；逾期未解决的并使乙方无法履行合同时，乙方有权终止合同（但须提前一个月通知甲方）。
4.2.3
乙方应按甲方委托的发电计划，服从省电力调度中心的生产调度和指挥，根据省电力调度中心下达的预计负荷曲线和电压曲线，以安全经济的原则制定运行方式，确保完成或超额完成甲方的发电计划。
4.2.4
编制设备缺陷、事故分析、处理的管理制度，由甲方批准后执行。发现设备缺陷或异常运行，应及时处理。需要停机停电应及时向甲方报告（紧急处理除外）。消灭五种恶性事故和人为责任事故。主设备和辅助设备事故率逐步控制在一流水电厂规定的标准内。对发生的事故，应按“电力生产事故调查规程”进行调查和处理。
4.2.5
执行“两票三制”为核心的规章制度，形成良好的安全生产秩序和工作秩序。
4.2.6
负责编制“双措”计划，报甲方批准后实施。
4.2.7
由乙方编制“意外突发时间应急及决策处理程序”，经甲方批准后实施。
4.2.8
负责按电力系统规定及电站的实际情况编制年、季、月度维护材料计划（不含突发性事件）。
4.2.9
配合甲方编制设备检修计划，提出检修项目和备品备件计划。
4.2.10
开展设备评级工作，建立设备台帐，反映设备健康水平。二年内，主设备等效可用系数达104%，临修率不超过2次/年台。
4.2.11
对电厂的运维防汛工作负责。制定并实施防汛措施，编制和实施超标洪水、泥石流应急方案，做好水情资料分析工作，合理调度，确保水工设施防洪安全和电厂运行安全。
4.2.12
搞好水工建筑物的监测和观测资料的收集、整理和分析研究工作，编制安全监测月报、年报和不定期专题报告。使电站水工建筑物处于良好的工作状态。
4.2.13
洪水期应合理调整、启用冲砂闸冲砂及尾水闸排水，减少取水、引水及排水建筑物内泥砂淤积。
4.2.14
及时、全面、准确做好各种运行记录，并按科技档案管理的要求，进行分类、整理、归档、装订，定期向甲方移交。
4.2.15
努力降低水耗，有效利用平、枯期有限的水量，减少弃水，充分发挥电站效益。
4.2.16
节约用电，不超过甲方规定的厂用电指标。
4.2.17
如有必要时，负责免费为甲方有关人员提供现场培训，指定并实施培训计划。有权对培训人员进行严格管理。
4.2.18
乙方应加强所属人员的劳动保护工作。
4.2.19乙方完善厂区和生活区的后勤物业管理、治安保卫体系。
4.2.20
乙方保证按定员配备人数上岗，确保运行、维护、管理人员的素质适应该电站“无人值班，少人值守”的要求。
4.2.21
乙方应负责厂区及生活区的物业管理，妥善保管和使用配置的生活设施。乙方自行配置（除甲方配置外的）办公用品和设备及所有人员的生活用品。办公室和宿舍内及卧具的清洁卫生由乙方人员自行负责。乙方所有人员的膳食费用由乙方自行支付。乙方理解甲方现场生活及住房等方面存在的具体困难，做好所属员工的思想工作，协调好各方关系，保证工作的顺利开展。
4.2.22
乙方应按《中华人民共和国劳动法》的规定，对劳动用工、职工薪金、福利、保险、劳动、安全保护等进行管理，自行支付相关费用和解决各种劳动争议。
4.2.23
甲方因执行国家政策，上级要求而实施的有利于加强企业管理的措施和办法，乙方应无条件执行。
4.2.24
乙方应接受甲方派往现场的工作人员的监督检查，积极予以配合，贯彻和实施甲方的管理意图。
4.2.25
乙方承诺，充分利用本部人力、技术、设备及场地资源为甲方服务。当甲方需要乙方提供上述资源时，乙方保证以最优惠的收费标准（对时间短，工作量小的项目可提供免费服务）和最好最快的服务予以支持；如遇抢险或抢修时，乙方保证主动地先行提供支持，事后再计费。
4.2.26
乙方承诺当合同期满，甲方决定不再续签合同或不再实行委托运行维护方式时，乙方保证电站在移交期内安全、连续而有序地运行生产，并完成顺利移交；甲方认为必要时，乙方应提供运行、维护、管理的骨干人员，其人员数，时间和费用双方另行商定。
4.2.27
配合甲方搞好地方、上级及其他部门的关系协调，建立良好的外部环境。
4.2.28
乙方按消防工作规程规定，认真做好承包范围内的消防工作。
4.2.29
协助甲方处理竟价上网工作并免费为甲方培训有关人员。
5、合同价款的支付
5.1
合同生效后，甲方按合同总价的1/12于次月10日之内支付给乙方上月合同运维费用。
5.2
合同期届满后20日内向乙方结清全部合同价款。
6、合同的续签
当委托生产运行、维护和管理承包合同期限届满前30天，合同双方认为有必要性和有可能性继续合作，可协商续签委托生产运行、维护和管理承包合同，若协商不成，甲方则重新询价，另择承包单位。
7、税务
乙方在本合同中所得收益，必须遵照国家有关规定交纳税费，并向甲方出具国家规定的相应的增值税务票据。
8、合同变更
8.1
未征得一方同意，另一方无权更改合同内容。
8.2
合同一方要求对合同内容进行变更、删节或增加，应通知另一方，待协商取得一致，由双方法定代表人或委托授权代理人签字并加盖公章，方能生效。修改或变动内容造成合同费用增减或影响履行合同义务的，则应同时文字说明。
9、违约与仲裁
9.1
甲乙双方未履行本合同规定的责任和义务，则属违约。一旦违约，违约方应承担由此而造成另一方的一切经济损失。
9.2本合同执行期间，如遇不可抗力，致使合同无法履行时，双方应按《中华人民共和国合同法》及时协商处理。
9.3本合同未尽事宜，双方经协商一致后，可签定补充合同，补充合同与本合同具有同等效力。本合同及附件和补充合同中未规定的事项，均遵照国家有关法律、法规执行。
9.4如任何一方需中止本合同时，应提前三十天书面通知对方。在合同中止手续未办理完毕之前，本合同继续有效。若单方无法律依据自行中止执行合同的按XX元/天计算违约金，支付另一方。
9.5
甲乙双方因履行本合同发生争议时，应依本合同及附件之原则协商解决。协商不成时，双方可向各自所在地的仲裁机构申请仲裁，也可直接向人民法院提起起诉。
9.6
若甲方在本合同到期前一个月书面通知乙方继续委托乙方运行，届时双方应在本合同的基础上重新续签合同；双方可对本合同在执行中有明显不合理条款提出修改意见，双方达成一致意见后形成新的合同条款。
9.7
本合同文件经双方签字盖章后生效。
水电站经济运行论文 篇3
关键词：变电站；综合自动化；管理；经济效益
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0145-01
1 变电站综合自动化的特点
所谓变电站综合自动化，主要是通过微处理器综合与统一处理变电站中各表征电力系统运行状态的模拟量和状态量，以对所有环节的功能加以合理协调。其供具有以下几方面的优势和特征：
①将交流采样运用于变电站综合自动化的保护信息串行通信中，使得信息总量得到了大大增强，信息及时有效的传递，精准性高，可以结合具体的事件及时优先的远传变电信息，这样就有效防止了直流变送器信息容量大的情况，提高其传送速率。
②充分运用相应的监控系统对变电站表征电力系统运行过程中产生的模拟量和状态量进行及时全面的采集，同时将这些模拟量和状态量传送至专门的调度中心，全面贯彻落实调度中心颁布的控制和调节命令，由于该监控单元是整个监控系统的前置I/O模块，和实际场所中的一次设备间属于不可分割的关系，在数据的采集、控制、操作环节中占据重要地位，大大提高了表征电力系统运行状态的模拟量和状态量传送速率与效率。
③变电站综合自动化系统通过微机采样、微机变送器输入由CT、PT提供，可以和输入计算机编码、与数据采集微机及时通信，能够对各种形式的计算量进行传送，传送速率快、精确性高，在现代数据采集过程中的应用十分理想。
④利用相应的微机对变电站综合自动化系统中部分通信进行有效保护与监控，以此在调度端中及时全面的获取一定的保护整定值。微机保护与监控部分串行通信除了能够及时有效的保护信息的传送外，还能够准确的传送保护整定值和测量值，同时可通过调度端对保护定值远程进行修改与下发。
⑤变电站综合自动化能够做到对装置的自检，为维修工作提供了便利，通过有效的方法如查询标准输入检测等，细致全面的检查各个部位，及时找出装置中的缺陷与故障，并明确发生故障的具体位置，有效处理各环节的技术重复投资以及防止对运行可靠性造成影响。
2 变电站综合自动化的优点
①通过计算机进行调节与控制工作，不仅缓解了操作人员的工作压力，还大大降低了操作失误率。
②将二次接线进一步简化，整体布局紧凑，无需占用太大的面积，很好的节约了变电站建设资金。
③实现了设备监视和自诊断目标后，使得设备的检修时间延长，运行效率提升显著。
④将先进的计算机技术作为变电站综合自动化的主要工具，能够进一步发展与扩充。
⑤避免了人的过多干涉，消除或降低了因人为因素带来的事故。
⑥經济效益最大化。用地面积的减少，有效节约了二次建设资金和变电站运行维护成本；设备运行实效性提高，维修与维护便捷；减轻了值班人员的劳动强度，供电时间相应延长，供电异常情况不再出现。
3 完善变电站综合自动化的具体对策
3.1 准确划分运行管理具体职责
结合现阶段采用的变电站运行管理模式，将以往变电站中的值班人员分为两大类：一类主要职责任务是实时监视变电站运行情况、进行抄表记录、正确操作断路器，调度运行人员利用自动化系统来全面实现；还有一类的职责任务是对设备加强巡视、有效维护变电站运行、隔离开关操作、安全措施、处理事故，专门的操作队在现场完成。
3.2 构建完善合理的运行管理制度
变电运行工作缺少不了相应的运行管理制度作为支撑。首先，将岗位责任制落实到实处。所有涉及变电运行工作的人员如运行值班人员、操作队队员、电气检修人员等都要按照规定的相应岗位责任制度办事，清楚自己担负的责任，各司其责。其次构建合理的设备专责制。对于无人值班的变电站中各一次设备与二次设备，通信设备、远动设备都要有专业的维护人员，同时对这些设备的运行情况详细的记录。最后落实运行值班制和交接班制。将二班制或者三班制落实到运行值班员中，不得出现连续工作。交接班时间必须准时，细致认真的记录好设备运行情况，做好分内之事。
3.3 加强变电运行技术维护管理
变电站运行的经济安全性及操作人员的身体健康至关重要，应切实做好变电运行的技术维护管理工作。国家颁布实施的《电业安全工作规程》中总结积累了变电运行过程中的经验和教训，必须将两票三制贯穿于变电运行全程中。这里所说的两票三制，涵盖了工作票、操作票，工作许可制度、工作监护制度、工作间断转移和终结制度。对变电运行过程中产生的资料进行全面收集和整理，比如设备台账、检修记录、大修周期等。加强维护设备，及时发现设备存在的故障并采取有效措施进行处理，保证变电设备正常安全的运行。
3.4 培养出一批高素质的专业队伍
纵观我国变电站综合自动化系统现状，多数设备的维护依旧依赖于厂家，不具备一批优秀专业的管理队伍，只要设备有异常情况就会立马告知相应的厂家进行处理，这影响了设备异常情况的处理及时性。为了对变电站综合自动化系统有效维护与管理，当务之急就是尽快构建一批高水平的专业人才队伍，培养一批各方面能力都很强的综合型人才，充分掌握了解相关专业知识。其次，准确划分变电站综合自动化专业，严防基层单位出现“谁都管但都不管”的局面。
3.5 强化思想政治工作和民主管理
不断强化思想政治工作和民主管理，能够有效激发变电运行人员的工作热情与积极性，大力宣传爱国、爱站精神，以这些人员为中心，培养他们的主人翁意识，提高责任感。对他们进行思想政治教育时，应全面贯彻落实党和国家颁布的方针、政策、路线，要让每位运行人员都充分了解国内外时事，认真做好自己的本职工作。思想政治工作中应密切联系实际进行说理，用真理说服人。此外，应积极举办变电站民主管理活动，活动的宗旨是提高所用变电运行人员参与变电站管理与治理工作的积极性，为变电运行安全生产做出应有的贡献，并提出科学的建议或意见。
还应与运行人员良好沟通交流，稳定他们的思想情绪，解决他们在实际生活中遇到的困难，时刻关心、关爱运行人员，给予其必要的温暖，促进其认真工作的态度。由于变电站运行人员年龄结构均较小，所以要求相关党员和共青团员应充分发挥自身的带头作用，创设有利于变电站发展的优良工作作风。
4 结 语
变电站实现综合自动化后，不仅带动了电网调度自动化，而且还使得现场运行管理朝着现代化方向快速发展，电网运行真正做到了安全经济，已经成为了目前电网发展中的必然趋势。我们坚信，在科技的不断进步与良好的硬件、软件环境形成下，变电站综合自动化将发挥更加显著的功能。
参考文献：
[1] 廖万斌.变电站综合自动化改造的问题分析[J].广西电业，2011，（2）.
水电站经济运行论文 篇4
关键词：厂内经济运行,粒子群算法,模拟退火,自调节适应惯性权重
随着电力系统竞价上网的实施和水资源的日益紧张, 在保证电力系统安全可靠供电的基础上, 水电站实行经济运行不仅可以创造巨大的经济效益, 而且可以节约宝贵的水能资源, 具有巨大的社会效益[1]。水电厂经济运行主要包括空间最优和时间最优两个问题。空间最优是指在满足相应机组的约束要求前提下, 合理地选择工作机组的台数和台号, 以耗水量最小为目标合理分配各机组的负荷, 水电站机组间的最优组合是一个高维、非线性优化问题, 求解该问题的传统方法有等微增率法[2]、动态规划法[3]等, 这些方法有其优点, 但也存在明显缺陷。如微增率法迭代次数较多, 且往往精度较低;动态规划法运用相对较广, 却对于大型优化问题无法避免维数灾难[4], 难以满足实时调度需求;近年来, 一些随机优化算法在厂内经济运行中得到了广泛应用, 如模拟退火算法[5,6] (SA) 、遗传算法[7] (GA) 、粒子群算法[8,9]、蚁群算法等。粒子群算法 (PSO) 是由Kennedy和Eberhart[10]于20世纪90年代提出的一种新型集群智能优化算法, 具有简便易行、依赖的经验参数较少、收敛速度快等特点, 相比于其他算法它是个竞争力强、具有很大潜力的算法, 但同时也存在早熟的问题。为此, 本文提出了一种求解大型水电站厂内经济运行负荷分配问题的自调节退火粒子群改进算法 (ASAPSO) , 该算法将SA算法和PSO算法相结合, 并在PSO算法基础上同时引入自调节适应参数及进化操作, 一方面在对粒子群算法速度的更新操作上做出改进以提高算法的收敛性, 另一方面引入的进化操作如交叉算子、变异算子保持种群的多样性, 避免算法过早陷入局部最优, 提高算法的收敛精度;最后, 利用模拟退火算法在搜索过程中能够跳出局部最优解、理论上能达到全局最优解的特性提高算法后期的局部收敛性能, 进一步提高收敛精度。文中针对大型水电站厂内负荷分配问题, 建立了模型并给出了具体的求解步骤。通过实例计算, 并与PSO算法、退火遗传算法 (AGA) [11]进行比较, 验证了ASAPSO算法的优越性。
1 水电站厂内经济运行模型分析
1.1 水电站厂内经济运行数学模型
水电站厂内经济运行是在满足一系列约束条件的情况下, 以获得最大经济效益为目的, 合理的组织调度发电生产设备。以下是厂内经济运行中负荷优化分配模型结构。
(1) 目标函数。
(2) 约束条件。
负荷平衡约束:
机组出力约束:
机组水头约束:
机组流量约束:
式中:Q为对应水电站系统负荷为P时的耗水总量;n为机组数;pi为第i台机组出力;Hi为第i台机组的发电水头;qi为第i台机组出力时在对应水头Hi下的耗流量;P为电站承担的总负荷;pi, min和pi, max分别为第i台机组的出力下限和上限;Hi, min和Hi, max分别为第i台机组正常运行时水头的下限和上限;qi, min和qi, max分别为第i台机组正常运行时流量的下限和上限。
1.2 模型中负荷平衡约束的处理
对于负荷平衡约束条件本文采用罚函数法进行处理, 从而将有约束优化问题转化为无约束优化问题。罚函数法是对不可行解赋予一个较大的惩罚量, 以降低不可行解的适应度函数值。其中适应度是用来评价寻优过程中个体优劣的指标, 适应度值越高, 个体更有可能保留下来, 否则就会被淘汰。这样的处理方法能使优化结果满足负荷平衡约束, 引导群体往可行解方向寻优。根据模型中的目标函数, 适应度函数fitness设计如下:
式中:M为一个较大的常数;Pviol表示对不满足负荷平衡约束的不可行解施加的惩罚项, 其中η表示惩罚系数。
2 自调节退火粒子群改进算法 (ASAPSO)
2.1 基本粒子群算法
粒子群算法源于对鸟群简化社会模型的研究及模拟, 算法以“位置-速度”为搜索模型机制, 模型假设在d维解空间内每个粒子均以一速度vi= (vi1, vi2, …, vid) 飞行, 且粒子的位置xi= (xi1, xi2, …, xid) 对应问题模型的候选解, 并通过适应度函数来评价解的优劣。在每代的寻优过程中, 粒子根据适应度值找出个体极值pi= (pi1, pi2, …, pid) (当前自身所搜索到的最优位置) 和全局极值pg= (pg1, pg2, …, pgd) (当前粒子群所搜索到的最优位置) , 而后粒子通过追踪这两个极值并通过式 (8) 、式 (9) 来更新自身的速度、位置, 从而搜索到当代粒子群的最优解。重复寻优过程直至达收敛条件。
式中:k为当前进化代数;w为惯性权重, 在此等式中代表某一恒定值;xi (k) 、xi (k+1) 分别为第i个粒子更新前、更新后的位置;vi (k) 、vi (k+1) 分别为第i个粒子更新前、更新后的速度, 若空间搜索区域限定在[-xmax, xmax], 则vi限定在[-vmax, vmax], vmax=αxmax, α∈[0.1, 1];c1、c2为加速常数;r1、r2表示在[0, 1]区间服从均匀分布的随机数;pi (k) 为第i个粒子个体极值;pg (k) 为全局极值。
结合水电站厂内经济运行模型, 在粒子群算法中, 微粒所搜索的多维空间也代表所有投运机组台数, 微粒在多维空间中所处的位置实质上代表该问题模型的一个解, 代表一种机组间的负荷分配方案, 并且解的优劣是由微粒的适应值决定的。若以5台机组为例, 那么所有的微粒都是在一个五维空间中飞行, 其中粒子任一个维的飞行范围对应着某台机组的出力范围。微粒每次飞行到达的新位置 (x, y, z, l, m) , 表示一种新的负荷分配方案。在运用粒子群算法实际操作中, 算法首先初始化生成一个随机微粒群, 然后微粒根据其自身的和其他微粒的飞行经验调整飞行速度, 逐渐向最优解所在位置靠近。
2.2 自调节退火粒子群改进算法 (ASAPSO)
2.2.1 自调节适应参数的引入
惯性权重w是平衡算法全局和局部搜索能力的重要参数, 一个大的惯性权重能提高算法的全局搜索能力, 而小的惯性权重则提高算法的局部搜索能力[12]。因此, 为了实时提高算法的收敛性, 本文引进一个随算法进程动态变化的自调节适应惯性权重参数w来协调粒子群的全局和局部寻优能力。通过在算法的迭代过程中线性递减w值, 使得粒子群算法在迭代初期具有良好的全局搜索性能, 从而能够迅速定位到接近全局最优点的区域, 而在迭代后期具有良好的局部搜索性能, 进一步在此区域精细地搜索到全局最优解。
式中:w为自调节适应惯性权重;wmax为惯性权重的取值上限;wmin为惯性权重的取值下限;N为最大进化代数。
这种对惯性权重系数w的改进方式, 随迭代的进行, 由一个较大的惯性权重向较小的惯性权重的递减方式, 在很大程度上影响着算法的优化性能。一方面提高了算法的收敛速度, 另一方面提高了算法的搜索精度。这种改进方式能改善一般算法在处理大规模复杂的厂内经济运行问题时易陷入局部最优的缺陷。
2.2.2 交叉算子与模拟退火的并行改进策略
为提高算法全局收敛性, 提出了加入交叉算子以维持种群多样性, 起到改善粒子群算法在进化后期陷入局部最优缺陷的作用, 除此之外, 本算法同时采用模拟退火算法以加强粒子在陷入局部最优时的挣脱能力, 提高了算法的局部寻优能力。
(1) 交叉算子。为克服粒子群算法早熟收敛, 避免粒子过早的停滞在局部区域而无法继续搜索全局最优, 本文引入了交叉算子, 交叉算子对维持种群的多样性起关键作用。同时, 交叉操作继承了父代粒子部分特性, 在理论上加强了粒子的搜索能力。具体方法为:对于每次迭代产生的粒子群, 依据杂交概率pc选取一定数量的粒子进行两两杂交, 产生相同数目的子代微粒。设x1、x2分别两个父代微粒的位置, 按如下公式进行交叉计算。
粒子的位置更新公式:
粒子的速度更新公式:
式中:p是一个d维的随机数向量, p的每个分量均在区间[0, 1]内均匀分布;v1、v2分别代表父代微粒的速度;x1′、x2′、v1′、v2′分别代表子代微粒的位置与速度;x、v均为d维向量。
交叉操作使父代微粒间个别的基因座互换, 故交叉操作会产生同等数量的新子代微粒。这样的操作保持了种群的多样性, 提高了算法在搜索空间内的遍历性。
(2) 模拟退火。模拟退火算法 (SA) 是基于一般组合优化问题与物理中固体退火过程的相似而提出的, 优化问题的最优解相当于固体退火过程中的最低态能量;算法中足够高温度的设定、Metropolis准则、及控制温度下降参数的合理设置, 旨在模拟固体物理退火过程中的加温、等温、冷却过程。SA算法具有不但能接受较优解还能以一定概率接受恶化解的独特搜索策略, 使其具有跳出局部最优解的能力, 属于全局最优算法。模拟退火的具体思想简述如下:首先在充分高的初始温度下, 随机选择一个初始解x0并计算适应度f (x0) ;然后对当前个体施加扰动, 并计算扰动后新解x0′的适应度f (x0′) ;根据Me-tropolis接受准则 (若满足min{1, exp (-Δf/Tk) }>random[0, 1], 则接受新解x0′) 判断是否接受新解x0′;最后更新退火温度Tk←C Tk[其中C∈ (0, 1) ], 重复迭代, 直到达到算法收敛条件。
(3) 交叉算子与模拟退火的并行改进策略操作步骤。根据交叉概率pc选取部分粒子群进行交叉操作;运用模拟退火算法中的Metropolis准则调整交叉后的种群。其中调整操作也就是依据退火算法中的Metropolis准则进行的一个对完成交叉操作后的粒子群的选择过程。调整操作结束后, 得到一个种群规模保持不变的准粒子群。结合优化目标及适应度函数, 令交叉前的两个父代分别为xl、xm, 其适应度分别为f (xl) 、f (xm) , 交叉后的子代分别为xl′、xm′, 其适应度分别为f (xl′) 、f (xm′) 。
若, 则以x′l替换xl;否则仍保留xl。
若, 则以x′m替换xm;否则仍保留xm。
粒子经过交叉操作获取新的基因从而维持了种群的多样性, 而模拟退火中Metropolis准则选择机制操作则相当于一种对获取的新基因的筛选过程, 并不是由交叉操作产生的所有新微粒都能顺利参与到下一代的寻优过程, 若产生的子代微粒性质优于父代微粒, 则无条件接受子代微粒, 若产生的子代微粒性质劣于父代微粒, 则以一定的概率接受子代微粒, 但接受概率将随温度的下降而逐渐减小。换句话说, 劣等的子代微粒依然有机会参与下一代的寻优过程。这样独特的寻优处理方法, 很大程度上改善算法的局部收敛性, 提高粒子跳出局部最优的可能性, 提高了算法的运行效率和解的质量。
2.2.3 变异算子与模拟退火的并行改进策略
改进策略2通过加入变异算子及模拟退火算法以强化算法的局部收敛性。
(1) 变异算子。变异算子能不断开拓问题解的新空间, 利于种群跳出局部最优解。与交叉算子不同, 粒子只更新位置不更新速度。依据变异概率pm选择部分粒子按高斯公式变异形成子种群。高斯变异操作是指进行变异操作时, 用符合均值为μ, 方差为σ2的正态分布的一个随机数来替代原有的基因值。具体实现高斯变异时, 对于服从N (0, 1) 正态分布的随机数X可由一些在[0, 1]区间内均匀分布的随机数ri (i=1, 2, … , 12) 来产生, 则服从N (μ, σ2) 的正态分布的一个随机数X可由此求得:若变异点xjk处的基因取值范围为 (xkmin, xkmax) , 则令μ= (xkmin+xkmax) /2, σ= (xkmax-xkmin) /2。则变异后的基因值由下式确定。
式中:xjk、xj′k分别代表第j个粒子第k维变异前、后的位置;xkmax、xkmin分别代表第k维最大位置边界与最小位置边界;ri为在区间[0, 1]上均匀分布的随机数。
(2) 变异算子与模拟退火的并行改进策略操作步骤。根据变异概率pm选取部分粒子群进行变异操作;运用模拟退火算法中的Metropolis准则对变异后的新种群进行调整操作, 其中调整操作也就是依据退火算法中的Metropolis准则进行的一个对完成变异操作后的粒子群的选择过程, 经过Metropolis准则选择后形成一个种群规模仍保持不变的准粒子群。结合优化目标及适应度函数, 设个体xj突变成xj′, 变异前后的适应度值分别为f (xj) 、f (xj′) 。
若, 则以x′j替换xj;否则保留当前解xj。
通过变异操作完成对机组出力的突变, 并对突变后的新个体采用模拟退火机制进行了一次决策过程。当种群个体适应度趋于一致时, 这样的改进方法能有效增加机组的负荷分配方案, 抑制了粒子群算法的早熟现象。
2.3 ASAPSO算法流程及操作步骤
ASAPSO算法整体思路:在机组出力约束范围内, 随机生成一系列由各台机组出力组合成的粒子的位置向量, 在每一次迭代中, 粒子通过跟踪个体极值、全局极值来调整自身的速度和位置, 并按照退火中的Metropolis准则调整更新粒子群, 重复“产生新粒子群- 适应度值评价”的迭代, 直至达到收敛条件。图1所示为自调节退火粒子群改进算法 (ASAPSO) 应用于求解厂内经济运行的操作步骤流程图。
ASAPSO操作步骤如下。
(1) 初始化:设定粒子种群数N0, 惯性权重初值w, 初始温度T0, 交叉概率pc, 变异概率pm, 最大迭代次数N, 粒子初始速度vi、初始位置xi。
(2) 适应度值计算:根据由厂内经济运行模型目标函数转换而来的适应度函数评价每个粒子, 并且记录个体极值pi和全局极值pg。
(3) 粒子的状态更新:按照式 (8) 、式 (9) 更新每个粒子的飞行速度和位置, 得到的新粒子群记为准粒子群1。
(4) 交叉运算:对步骤 (3) 产生的准粒子群1 执行交叉操作。
(5) Metropolis准则优化调整交叉粒子群:根据Metropolis准则调整交叉后的粒子群, 得到的新粒子群记为准粒子群2。
(6) 变异运算:对准粒子群2进行变异操作。
(7) Metropolis准则优化调整变异粒子群:根据Metropolis准则调整变异后的粒子群, 得到的新粒子群记为准粒子群3。
(8) 评价粒子群:将最后得到的准粒子群3作为新一代的粒子群, 计算粒子群的适应度, 更新个体极值pi和全局极值pg。
(9) 终止条件的判断:若当前最优解满足收敛条件即进化次数达到最大进化次数, 则过程结束, 返回全局最优解。否则, 更新退火温度Tk+1=C Tk, 转步骤 (3) 。
3 实例分析
三峡电站装配32台单机容量为70万kW水轮发电机组, 其中左岸电站VGS机组6台、左岸电站ALSTOM机组8台、右岸电站ALSTOM机组4台、右岸电站东电机组4台、右岸电站哈电机组4台, 地下6台, 另外还有2台5万kW的电源机组, 总装机容量2 250万kW。由于机组数目、类型众多, 机组工况组合方式多种多样, 因此三峡水电站厂内经济运行是一个高维的非线性组合优化问题。
为了验证自调节退火粒子群改进算法 (ASAPSO) 的性能, 本文以三峡电站为例, 考虑电站左岸及右岸发电机组, 模拟水电站水头为82m时, 以每台机组出力作为优化变量, 耗水量最小为优化目标, 选取了若干个负荷水平分别进行了5次模拟, 并且同时采用基本粒子群算法 (PSO) 、退火遗传算法 (AGA) 作为对比。由于此优化问题的数学模型同时涉及等式约束及不等式约束, 考虑到问题的复杂性, 设置迭代次数取400代, 其最优流量结果见表1、表2。
m3/s
表1是3种对比算法在水电站系统给定的不同负荷条件下, 分别模拟5次求得的耗水量。从表1可知, 不同负荷条件下, ASAPSO所求的最优耗水量始终是最低值。表2是3种对比算法在水电站系统给定的不同负荷条件下, 分别模拟5次求得的平均耗水量, 从表2可知, 在求解三峡厂内最优负荷分配时, 相比于PSO算法, ASAPSO算法求得的耗水流量有所降低, 提高了对水资源的利用率, 并且随着水电站系统给定的负荷增大时, 这种优势体现得尤为明显。结果表明, 用ASAPSO算法能搜索到较高精度的解。这是由于ASAPSO算法引入的自适应调节参数及模拟退火机制, 提高了算法进化早期的全局收敛能力并着重加快了算法进化后期的收敛速度, 同时引入的交叉、变异算子保证了进化过程中尤其是进化后期的种群多样性, 避免种群的 “早熟”现象, 进一步提高了算法的求解精度。图2表示由3种对比算法分别模拟在给定的系统负荷1 400万kW下的机组最优负荷分配, 由ASAPSO算法、PSO算法、AGA算法模拟得到的最优耗水量分别是18 634、18 810 、18 787m3/s。ASAPSO算法模拟的最优耗水量明显优于其他两种算法。
m3/s
图3~图5分别是在负荷1 000、1 300、1 600万kW下, 适应度值随进化代数变化的曲线图。从图3数据结果表明, 在同等的收敛条件下, ASAPSO算法求得的解质量最高。图4数据结果表明, 在迭代到120 代左右, PSO算法、AGA算法适应度值基本处于稳定, 而ASAPSO算法求得的适应度值具有较明显的上升趋势。图5结果表明, 相比于其他两种算法, ASAP-SO算法在迭代次数为60代时, 维持着较快的收敛速度。这些图表数据充分表明了ASAPSO算法在解决大型水电站厂内经济运行负荷分配优化问题的有效性与优越性。
4 结语
粒子群算法具有鲁棒性好、收敛速度快等特点;同时模拟退火算法独特的搜索机制强化了其寻优能力;并且进化操作中的交叉算子、变异算子维持着种群的多样性且强化了粒子的逃逸能力。ASAPSO算法分别汲取了这三种方法的优势, 展开了粒子群算法与模拟退火算法共同搜索的寻优机制, 并同时加入了自调节适应惯性权重及杂交、变异算子的改进策略。本文详细分析了ASAPSO算法在求解大型水电站厂内经济运行优化问题的过程, 通过实例计算, 结果表明ASAPSO算法在收敛精度方面明显优于其他两种算法, 保留了粒子群算法原理简单、易实现的特点, 且提高了算法后期的收敛速度, 验证了ASAP-SO算法在求解大型水电站厂内经济运行问 题的可行性及优越性。
参考文献
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水电站生产运行管理方案 篇5
一、生产运行管理在水电站安全生产中的作用
⑴ 实行专业化的管理，提高水电站安全生产水平。
⑵ 提高水电站的运行效率，改善电站后经济运行水平。
⑶ 提高电站的设备完好率和自动化水平，减轻运行人员劳动强度。
⑷ 提高生产人员技术水平，降低事故率。
根据本站情况，重点抓好与生产运行相关的组织管理、生产管理、检修管理、技术管理和安全管理等几个方面的工作。
二、生产运行管理的组织机构
1、生产运行管理的组织机构
由于电站是并入电网运行的，业务上必须接受和服从电力系统值班调度员的统一指挥。根据业主的经济利益和安全生产要求，必须培养精干的队伍和建立健全的管理机构，符合电力系统运行的要求。
根据本站的规模以及自动化水平的程度来确定站、班组的二级管理体系。
各值班员行政上接受站长领导，在运行等技术关系上执行系统调度员的调度命令。
根据本站的情况不再设检修班组，站长负责组织运行人员负责电站内外，机电设备的日常维护、检修和保养。所需材料和工具由业主负责提供。
2、值班人员任务
值班人员在值班时间内对设备运行事务负责，并严格按照规程、制度及上调新来调度员的要求，进行生产活动和运行工作。其具体任务是
① 按照交接班制度有关规定，接班人员必须提前15分钟进入厂房，由交接班人员介绍运行情况，并由
三、建设生产运行管理的各种制度，并组织实施
除遵守国家统一颁发有关法规和行业主管部门统一颁发的规程制度外，结合电站实际和管理经验，建立、健全和遵守各项规章制度，包括
1、设备运行规程
它是运行操作、监视和定期检查维护的依据
2、设备检修规程
制定各类设备的检修规程，以规范设备的检修工艺、技术要求、验收标准。
3、安全管理规程
为了运行在值班时能确保人身以及设备安全，电站遵照DL408-1991的规定，结合本站实际制定本水电站的安全工作规程。
4、岗位职责制
水电站的管理跟其他企业一样，岗位责任制是管理的基本制度，管理工作要靠人来进行、指挥和操作。
5、交接班制度
运行人员必须严格遵守交接班制度，交接班手续的好坏、彻底与否与安全经济发电有密切的关系，同时分清事故责任带来的不便。
6、巡回检查制度
巡回检查的目的是为了及时发现设备的不正常运行状况，并及时处理，防止事故的扩大，并对设备的运行状况做到心中有数。
7、设备缺陷管理制度
及时发现并排除设备缺陷，保证所有设备处于完好状态，是保证安全生产的基础，是所有运行人员及管理人员必须做好的工作。
8、操作严与操作监护制度
操作严是根据电站的实际操作制定，是防止误操作的重要保证
监护制度是我国发电运行普遍实行的一种基本制度，也是机组人员配置的重
要依据。
9、工作与制度
运行或备用设备以及影响设备运行的检修工作都凭工作票进行，一切未经允许即在设备上工作的情况，值班人员有权制止。
10、运行值班人员的法规
运行值班人员在运行值班时，应明确肩负的重任，自觉遵守现场纪律，电站根据实际制顶。
四、电站的安全管理
电站必须形成自上而下的安全生产监督网，在上级安监部门的领导下，根据企业本部、电站、设立的班组组成本站三级安全管理网络。
1、开展安全检查和安全管理工作
① 召开定期性安全例会
② 开展定期性的安全大检查
③ 开展安全培训活动及定期考试内容
④ 建立安全统计数据记录
2、作好事故调查分析与统计
从事故总结经验，吸取教训，根据生产规律研究制定预防事故的有效对策。
3、编制预防事故措施计划
预防事故措施计划是以消除电站可能发生事故的不安全因素为对象，为内容制定的。
五、电站的生产管理
生产管理根据业主要求，制定统一的符合检修规划，根据来水情况力争多发电发好电。
㈠ 运行方式的管理
在符合安全、经济、合理的原则下
① 减少水力损失
② 合理的进行水位调整
③ 合理选择机型及合理配套机组
④ 开展经济运行，合理进行机组调配，使机组尽量在最佳效率区运行
㈡ 检修计划的编制
电站设备检修是提高设备健康水平，使设备经常处于良好的工作状态，保证安全、经济、满发、稳发的重要措施。
1、检修计划内容
① 检修项目。列出名称等
② 检修性质。分为事故检修和计划（正常）检修
③ 所需要的主要工具和仪表
④ 检修时所消耗的材料和备品备件
⑤ 进度安排和完成计划的措施
2、编制计划预算
水电站经济运行论文 篇6
【关键词】水电站；配电装置；运行维护
0.前言
水电站配电装置是接收及电能分配方面电气设备，经由开关设备以及监测测量仪表和保护电器还有连接母线等构成。配电装置运行之前务必进行详细检查，运行过程中电气断开元件和机械转动等相关位置应施以定期或者是不定期检修。科学合理的检修方式能够有效确保装置运行是安全稳定的，并且可以充分延长装置使用时间。务必要依据规定操作来展开，维修人员才可以进入熔断器内施行检修，这样可以充分保障维修人员安全。
1.配电装置运行维护
水电站通常在有人员值班时，应该对其相关配电装置每班及每天施以详细外部检查，并且在无人值班时应该在每个月对配电装置进行一次检查，若是出现短路导致开关跳闸或者是自然灾害等情况，务必对配电装置施以全方位详细检查。并且，其余装置依据运行规程运作时，检查过程中若是发现了存在异常运行状态或者是装置及人身安全时，务必停机处理。
1.1配电装置正常运作下检查内容
室外的电缆头白班务必进行一次巡查，不管配电装置是处在运行或者是备用情况下，每班均应施以详细巡查，在前夜班用电量高峰阶段时务必要对各种配电装置施以熄灯检查。关于配电装置检查，务必要检查各种安全性工具；或者是在配电装置处于异常状态下时务必要强化监控力度，并且详细检查继电保护及讯号指示灯装置状况，每一次的短路事故跳闸之后均应对配电装置施以外部检查。新安装或者是大修之后的配电装置开始运用24小时之内务必要每个班检查两次，油开关油箱内部有无出现放电声音或者是杂音，电力电容器外壳有无出现漏油情况。
1.2配电装置维护内容
关于配电室以及配电箱损坏位置务必要施以强化维护，比如盖子及门窗，清除配电室内部配电盘及配电箱间灰尘，并且及时维修或者是更换已经损坏的各类仪表及熔断器与开关等方面电气装置和零件，螺丝钉若是出现松动务必要将其拧紧，及时将各个接线端子进行更换及上紧，还有及时维修并更换损坏的绝缘导线。为了能够确保水电站配电装置是正常运行的，电气装置操作务必要依据电业安全工作规程中的规范化操作进行，并填用操作票，依据电气装置倒闸操作要求来进行正确操作。
2.配电盘及继电保护和二次回路正常运行与维护
2.1配电盘及继电保护和二次回路基本要求
通常为了充分确保水电站正常、安全可靠的运作，以便于降低故障发生率，因此对配电盘及继电保护和二次回路会有一定严格要求。二次回路絕缘电阻通常是使用500V兆欧表进行测定，并且其对应绝缘电阻不能低于0.5欧姆；继电保护装置通常是在整定值校正后再进行封印，一经封印便不可以所以启封；继电保护整定值与二次接线是任何人都不能够任意更改的。务必要在更改时通过技术负责人员同意之后才可以更改；继电保护装置投入及切除，务必依据相关人员命令来执行。
2.2电流互感器及电压互感器
通常在二次回路间测量及监视与继电保护等各类二次设备均是经由电流互感器及电压互感器二次侧供电。因此电流互感器及电压互感器运作正常是极为关键。为了安全可靠无故障运行，电流互感器处在二次回路中工作时通常是禁止把电流互感器二次侧开路，这样能够预防二次回路存在高压。电压互感器处在二次回路中运作时是禁止把电压互感器二次侧短路，这样预防短路电流会烧毁装置。在运用电流互感器及电压互感器是，可以把对应测量仪表或者是继电器及自动保护装置接在高压装置上，以便于能够实现测量安全，仪表及继电器生产标准化，有效降低生产成本。
2.3水电厂用电正常运行
水电厂往往有着诸多机械，水泵、油泵或者是空压机等，这些机械通常均是经由感应电动机来进行拖动。并且，水电厂之内必定是需要照明的，因此水电厂之内务必具有充足厂用电源，这样才能提供电能给电动机与照明。
通常水电厂厂用电是经由专门变压器来供电的，变压器容量是依据厂用用电总量来确定的；厂用变压器不会提供给场外用电；厂用电关键是负荷厂用电动机，在厂用电动机处在合理完好状态之下时的绝缘电阻务必要合格；厂用电务必要具有备用电源，以便于在没有电源时能够及时投入备用电源；切换厂用电源时必定要重视相序相同，以便于预防厂用电动机出现反转；并且，要定期检查或者是抽查变压器及附属设备装置。
3.配电装置异常情况处理方式
3.1集控台仪表指示异常
通常二次回路与仪表本身会出现发电机励磁电压表或者是励磁电流表一个失去指示。通常励磁电压表或者是励磁电流表有一个没有指示，并且其余表计数均是正常，这时可以肯定并不是发电机出现失磁。所以不需要采用发电机失磁方式处理故障。单一化励磁电压表出现问题，这时应该检查电压表本身及对应电压表二次回路；单一化励磁电流表出现问题，这时应该检查电流表本身和自分流器出来的对应电流表回路。或者是出现了发电机功率因素表进相，并且功率表降低。这时值班人员应该进行诊断，是二次回路局部故障所导致的，并不会影响到机组安全运作。
3.2电动机异常运行
在启动电源投入时电动机出现较为低沉的嗡嗡声音，并且电动机不启动，这时就表明是电动机只有两相电源的投入，应该即刻拉开刀闸施以检查；在运行过程中电动机嗡嗡声音持续提高，转速降低，这时用手去触摸外壳，出现外壳发热过度说明电动机已经处于两相运作状况。这时务必要即刻来开刀闸施以处理；运行过程中电动机内部出现冒烟及焦臭味或者是发热过度，这时表明电动机内存在短路现象，务必要即刻停止电动机运行；通常为了要确保某一个相的熔丝熔断之后，两相电源加进电动机，导致电动机持续运作以致烧毁，务必要控制电动机运行电磁启动器绕组对应电源两相熔断器下桩头，电源的A相可以是大于B及C相熔丝进行连接。这样电动机因为某个故障而使得电流提升时，熔丝A相及C相会起先熔断，电磁启动器绕组就会失去电压而出现释放，促使电动机停止运作，进而充分保障了电动机安全。
3.3断路器合闸失灵
在电动机合闸失灵时应该先诊断是关于电气回路故障还是关于机械部分故障。若是接触器没动就是控制回路出现故障。若是接触器可以动作但合闸铁芯不动，这时就是主合闸回路出现故障。若是主合闸铁芯动作却出现卡住或者是机构相关挂件不牢固所导致脱扣情况，通常是属于机械故障，不过也有时及电气回路有关联，若是跳跃闭锁和辅助性触头打开太早也会导致开关出现失灵现象，这就是机械部分及电气回路这两个部分同时导致的。
4.结语
总而言之，配电装置是水电站电力系统关键设备，能够充分保障电力系统正常运作，因此务必要充分加强关于配电装置运行维护，应该定期检查以及不定期抽查相关配电装置，以便于及时发现所存在的问题，有利于及时采取相关有效策略来处理问题，确保电力系统运行是安全可靠的。 [科]
【参考文献】
[1]杨晓东.变配电室、高低压配电装置的运行和维护[J].科技与企业，2014（9）.
水电站经济运行论文 篇7
厂内经济运行是在满足电能生产的安全、可靠、优质的前提下,合理的组织调度电厂的发电生产设备,以期获得尽可能大的经济效益[1]。随着我国水电站建设的飞速发展,水电在电力系统中所占的比重越来越大,到2009年底总装机容量已达到1.8亿kW。水电事业的快速发展,水电站规模的扩大、机组的增多,装机容量的增大,使得厂内经济运行研究越来越具必要性。
水电站机组在运行过程中,不可避免地会发生振动。机组在空蚀振动区工作会造成过流部件的毁坏,出力和效率都会降低,并引发噪音、机组的强烈振动;同时增加水轮机检修的复杂性和工作量,缩短检修周期。严重时大坝会产生纵向裂缝,危害水电站及周边地区的安全。考虑空蚀振动区的厂内经济运行,不仅以少耗水多发电为目标,还要保证机组运行稳定,以保障水电站的安全,这给厂内经济运行研究带来了难度。目前,对于机组空蚀振动区的处理方法研究较少,还处于探索阶段。将稳定性及减轻空蚀磨损作为目标函数,进行多目标综合优化[2]是一种处理方法,还可以对机组流量特性曲线落在气蚀振动区的部分进行惩罚[3]。本文引入惩罚因子对空蚀振动区的流量特性曲线进行变换处理,从而使分配结果尽量躲开该区域。
1 模型的建立及求解方法的选择
1.1 模型的建立
根据水电站发电形式的不同,水电站的负荷分配可分为两种方式:“以电定水”模式和“以水定电”模式,所建立的模型分别为“以电定水”模型和“以水定电”模型。
“以电定水”模型又叫耗水量最小模型,是指当系统要求的负荷一定时,使整个电厂所耗发电流量最少,此时电厂的经济效益最大。其数学模型如下:
式中:Q、Qi分别为水电站的总发电流量和第i台机组的发电流量,m3/s;N、Ni分别为水电站的总出力和第i台机组的出力,MW;Hi为第i台机组的工作水头,m;Qi(Ni,Hi)为第i台机组在水头Hi下,承担出力Ni时所耗用的流量,m3/s;m为水电站的机组台数。
“以水定电”模型也叫做发电量最大模型,是指当水电站的发电流量一定时,使电站总出力取得最大值,此时电厂的经济效益最大。其数学模型如下:
式中:Ni(Qi,Hi)为第i台机组在水头Hi下消耗流量Qi时的出力,MW。其他参数同“以电定水”模型中的参数含义相同。
1.2 求解方法的选择
厂内经济运行模型的求解方法有很多,如等微增率法、分支定界法、方向搜索法、线性规划法、非线性规划法、动态规划法,一些新兴算法如遗传算法和神经网络算法。
等微增率法原理简单,但是对机组型号一致性要求较高,且计算量大,难以在实际中应用。分支定界法是将机组可能组合集分支成几个子集,这些子集又可分为更小的子集,比较复杂,且精度不够。方向搜索法主要存在的问题是,精度不够、运行时间过长,达不到实时控制的要求[4]。线性规划法在将目标函数和约束条件线性化的过程中会产生误差,精度不够,很少采用。非线性规划法要求模型连续可导,目前还没有非常成熟的算法,现有的算法或多或少存在计算量大、收敛性差、稳定性不好等问题,限制了其采用[2]。
遗传算法、神经网络算法作为新兴的智能算法,能解决非凸性、高维数等问题,但是其还有不成熟的一面。遗传算法是无约束优化方法,在处理约束条件时将影响到算法的效率,容易发生“早熟”、收敛缓慢等问题。神经网络法具有通过小的嵌入系统能处理大容量信息的优点,但当提高了神经网络的精确度时,其泛化能力减弱[5]。
厂内经济运行应用较多的是动态规划,目前它已成为一种经典、成熟的优化算法。动态规划法对于机组的型号和流量特性没有特别的限制,能得到运行机组台数、组合和各机组承担的负荷及相应的耗水量。在当前计算机强大计算性能的支持下,仍不失为一种较好的选择。综合考虑,本文采用动态规划法。
2 考虑空蚀振动区的动态规划模型及解法
2.1 空蚀振动区的处理
机组运行区域的划分要根据机组机架振动、轴承摆度标准来确定。不同的机组其空蚀振动区是不同的。一般情况下,机组运行区域可划分为禁止运行区、限制运行区和稳定运行区。在禁止运行区,机组振动剧烈、噪音大,实际运行中,此区应快速穿越;在限制运行区,机组不宜长期运行;在稳定运行区,机组可以长期连续安全稳定运行。禁止运行区和限制运行区统称空蚀振动区。
在进行厂内经济运行研究时,为了使制定的分配方案躲开机组的气蚀振动区,可采用罚函数,对气蚀振动区的流量特性曲线进行变换处理,稳定运行区的流量特性曲线不变。用公式可表示为:
式中:Q′k(Nk)为变换处理后的流量特性曲线;M1,M2>0,为惩罚因子,M1,M2值越大,剔除不可行域的程度越高,一般情况下,M1取到1 000,M2取到100足以起到惩罚的作用;Qk(Nk)为处理前的流量特性曲线;Nk,min为第k台机组的最小出力;Nk,max为第k台机组的最大出力;Nk,禁为第k台机组禁止运行区的上限出力;Nk,限为第k台机组限制运行区的上限出力。
2.2 动态规划模型
将空蚀振动区的流量特性曲线按上述方法处理后,应用到动态规划模型的建立中。
当水头一定时,以投入运行的机组台数k(1≤k≤m)为阶段变量,以第k台机组承担的负荷Nk为决策变量,以总负荷zPk为状态变量,建立动态规划模型。
目标函数:
约束条件: Nk,min≤Nk≤Nk,max (决策空间)zPk,min≤zPk≤zPk,max (状态空间)
状态转移方程:zPk=zPk-1+Nk
递推方程: Q*k(zPk)=min[Q*k-1(zPk-Nk)+Q′k(Nk)]
Q*0(0)=0
式中:Q*k(zPk)为总负荷是zPk时的最小耗水量;Q′k(Nk)为考虑空蚀振动区后的流量特性曲线;Q*k(zPk-Nk)为总负荷是zPk、第k台机组承担负荷Nk后第k-1阶段最优分配结果的最小耗水量。
2.3 求解方法
动态规划模型的求解分为两大步:顺序求出各阶段最佳函数;逆序回代求得负荷分配方案。
顺序求得最小耗水量的具体做法是:当k=1时,在状态空间里将状态变量zP1离散成若干数据点zP
逆序回代求得最佳负荷分配方案的具体做法是:根据第m阶段的总出力zPm,可得此时最佳函数Q*m(zPm),第m号机组的相应出力N*m,第m号机组消耗的流量Q′m(N*m);由状态转移方程zPm-1=zPm-N*m,得出第m-1阶段的时最佳函数Q*m-1(zPm-1),第m-1号机组的相应出力N*m-1,第m-1号机组消耗的流量Q′m-1(N*m-1)。以此类推,回代至第一阶段,最后可得到水电站机组的最佳负荷分配方案。
3 实例应用
三峡电站属蓄水式电站,由左岸电站、右岸电站、电源电站及地下电站(建设中)组成,总装机容量2 250万kW,多年平均发电量约847亿kWh。其中左岸电站装机14台,单机容量70万kW;右岸电站装机12台,单机容量70万kW;左岸电源电站装机2台,单机容量5万kW,作为保安电源;右岸地下电站装机6台,单机容量70万kW。
本文以左岸电站作实例验证。左岸电站有A机组6台,依次编为1-6号机,B机组8台,编为7-14号机。发电水头取107 m,运行区域见表1,M1、M2分别取1 000、100。建立考虑空蚀振动区的动态规划模型并进行求解,与不考虑空蚀振动区的最佳分配方案作对比,部分结果见表2。
表2选取了9 520、5 870、2 210 MW作为高、中、低负荷的代表进行结果对比。左岸电站负荷为9 520 MW时,若不考虑空蚀振动区,1号和3号机组所承担负荷处于限制运行区,对机组有一定危害;考虑空蚀振动区后,所有机组都处于稳定运行区,最小耗水量增加了0.009%。负荷为5 870 MW时,不考虑空蚀区和稳定性,1、3和4号机组都处在限制运行区,长期运行将对机组造成很大危害;考虑空蚀振动区后,机组都处于稳定运行区,最小耗水量增加了0.017%。低负荷2 210 MW时,不考虑空蚀振动区,所有运行机组(1、2、3和4号)都处于限制运行区;考虑空蚀振动区后,1、2、3号机组都处于稳定运行区,7号机组处于限制运行区,最小耗水量增加了0.619%。
用惩罚的思想对处于空蚀振动区的流量特性曲线进行处理,可以有效避开空蚀振动区,或减少在空蚀振动区运行的机组,使其尽量在稳定运行区工作。与此同时,电站的耗水量有所增加,但增加幅度不同。中、高负荷运行时,耗水量增加量很微小,低负荷运行时,耗水量的增加量较大。在实际运行中,要根据电站的具体情况采用合适的最佳分配方案。
4 结 语
进行厂内经济运行研究时不仅要考虑增大经济效益,节省水资源,增大发电量,还要考虑机组及整个电厂的安全稳定性。本文采取惩罚函数法,对空蚀振动区的流量特性曲线进行变换处理,在此基础上建立动态规划模型以寻求电厂最佳负荷分配方案。以三峡左岸电站进行实例验证。结果表明,这一方法可以有效避开或减少机组在空蚀振动区的运行,从而保证机组及电厂的安全稳定。但是,最佳分配方案的耗水量有所增加。
机组空蚀振动区的处理目前还没找到合理的方法,惩罚函数法只是一个初步的尝试,还需进一步的探索和研究。
摘要：机组在实际运行中处于某些出力范围时会产生振动,这给厂内经济运行方法研究增加了难度。通过引入惩罚因子,对处于空蚀振动区的流量特性曲线进行变换处理,在此基础上应用动态规划方法得到水电站厂内最佳运行方式。并以三峡左岸电站为实例,制定了考虑空蚀振动区的最佳负荷分配方案。
关键词：水电站,经济运行,空蚀振动区,动态规划
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水电站生产运行管理策略 篇8
伴随着科技水平的不断提高,传统的管理方法和管理模式已经不能适应现代水电行业发展的需要,再加上水电站的管理人员对于水电站的运行管理不够重视,导致水电站的生产运行管理过程中出现很多问题和疏漏,具体问题如下。
1.1 水电站的设计施工问题
在我国水电站的建设过程中,为了尽快投产发电,同时也为了满足自身的经济利益需要,水电站的施工单位大多以缩短工期为主,根本不重视施工质量和施工水平。因此,在实际的施工过程中,一味地追求投产发电严重浪费了国家资源和建筑材料,而且盲目追求工期的做法直接导致设计以及施工流程的不合格,不能严格地执行质量控制,进而导致后期生产运行管理中出现很多问题。
1.2 水电站的人员培训问题
作为一种技术集约型和密集型企业,企业的安全生产以及水电站的运行管理都是由水电站的工作人员负责。因此,水电站工作人员的技术水平和整体素质会直接影响企业的经济效益以及企业的生产能力。现阶段,我国科学技术水平不断提高,先进技术和先进设备在水电站运行中得到了广泛的应用,但是由于工作人员的管理能力和知识水平普遍不高,工作人员的技术能力已经很难适应现代水电行业发展的需要。很多工作人员没有经过系统完善的培训,操作技能和业务水平比较低下,难免会影响企业的运行管理以及安全生产。此外,员工的职业操守不够强,职业道德也比较低,生产过程中不能够严格遵照操作流程和操作原则来进行,企业的经济利益因此受到了很大影响。
1.3 水电站的人员流失问题
资金和人才在现代企业发展中占据着重要地位,前者是企业发展的支柱和桥梁,后者是企业成长的根本和核心。由于水电站特殊的工作环境和地理位置,再加上水电站工作待遇和薪资的问题,人员流失率一直居高不下。而且水电站的生产运行管理对人的技术和心性要求都比较高,企业文化是否符合员工发展,员工的工作能否获得相应的认可和鼓励,未来是否具有广阔的发展空间,这些问题都是现代人比较关心和看重的。人员流失严重影响企业的长远发展和进步,更会直接损害企业的经济利益。水电站的工作人员大多会接受企业系统完善的培训,管理经验丰富、技术水平高的员工对于企业的工作流程以及生产过程都了如指掌,这些人的跳槽无疑会对企业造成严重损失。
1.4 水电站的生产安全的问题
在实际的水电站生产运行过程中,水电站大多缺乏科学合理的安全管理体制和应急处理体制,再加上员工的工作态度和工作积极性的问题,水电站的生产安全一直得不到有效保障。水电站的管理人员对于安全生产一直没有给予应有的重视,对于员工的安全培训更是比较少,员工的安全生产意识差。在实际的生产过程中,违法安全管理的行为时有发生,工作人员固守不良的作业习惯和作业传统,违反安全生产操作规程,进行违规操作。
1.5 水电站的设备巡查问题
水电站的缺陷管理和设备巡查能够有效保证水电站生产运行管理的顺利进行。但是,在实际的巡查过程中,还存在很多问题。例如,工作人员对于设备巡查不重视,不能进行细致认真地巡查,巡查记录的书写更是认真。此外,对于安全隐患不能够进行及时处理,发现隐患之后,也不会及时上报,这些巡查的滞后性严重威胁水电站的安全管理。
2 水电站生产运行管理策略
2.1 加强对员工的培训
首先,对于水电站最新引进的生产设备以及应用技术,企业必须安排系统完善的学习和培训,帮助员工快速掌握新技术的应用方法和新设备的操作技能。其次,企业要构建完善的员工培训体系,对员工进行水电站操作、生产、管理、安全教育等各个方面的培训,做到全员参与、人人有责,提高他们的工作积极性和工作能力。最后,企业要引进先进的管理经验和管理人才,还要适时聘请专业的技术人员对企业内部员工进行系统的培训,组织企业员工参观模范水电站,学习他们的管理经验。
2.2 提高员工的待遇
第一,企业要积极改善水电站工作人员的工作环境,切实提高员工待遇和薪资水平,还要积极营造良好的管理文化和管理氛围。这样不仅能够提高员工的积极性和热情,还能增强他们的认同感和凝聚力,有利于企业的长久发展。第二,企业要落实岗位责任制和奖罚方案,强化工作绩效考核,保证水电站运行管理的规范、科学、合理。第三,企业还要给员工提供广阔的发展和晋升空间,减少人员流失,加强对员工的培训和学习,增强他们的综合素质,实现水电站的安全运行和高效管理。
2.3 加强对水电站的设备巡查和养护
安全重于泰山。国家对于水电站的生产安全一直非常重视,为此专门颁布了《水电站大坝运行安全监督管理规定》,该规定明确要求水电站的安全管理应当坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针。
其一,巡查人员在巡查过程中,要运用鼻嗅、手摸、耳听、眼看的方法,仔细认真地检查相关设备,尤其是主要的设备系统,要进行定时巡查和重复巡查,切实保证系统的安全运行。其二,巡检工程师应对所辖设备建立全面详细的维护记录和管理档案,对于日志记录,要认真分析和研究,排除其中的安全隐患。其三,巡查人员要密切协调、相互监督,严格执行交接班制度,及时进行设备维护和检修,提高巡查效率。其四,水电站企业要成立专门的应急处理小组,制定详细的预案,便于处理突发事件和紧急事故,降低安全风险。其五,企业要建立健全内部监督体系,包括运行设备状况、安全生产工作、设备维护和检修、技术安全工作等各个方面,安排监督专员定时检查和监督工作人员的工作状况,从根本上杜绝安全风险。
3 结语
总之,在实际的管理过程中,必须高度重视水电站的生产运行管理。具体来讲,企业要切实提高员工的整体素质和技术水平,改善员工的工作环境,提高员工的生活补助和工资待遇,加强对水电站的设备巡查和养护,保障水电站的安全、高效、合理的运行,提高水电站的经济效益,促进我国的社会发展。
摘要：随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,我国的各种应用技术和先进设备都得到了大范围的推广和应用。水电站是我国经济生产和建设中的重要行业,因此,对于水电站的生产运行管理必须予以高度重视。文章立足于我国水电站生产运行管理的现状,首先分析了水电站运行管理过程中的问题,其次针对这些问题提出了相应的解决策略。
关键词：水电站,生产运行,管理,策略
参考文献
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中小水电站发电运行管理探讨 篇9
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~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。
2 水电站运行技术管理
为了确保机组的正常运行,达到或超过按设计所规定的技术经济指标,对中小型水电站的水工建筑、机电设备必须加强技术管理。目前,许多中小型水电站普遍存在着新工人多、技术水平差、管理水平又跟不上的落后现象,搞好技术管理可从以下几方面着手。
2.1 技术培训工作
加强水电站职工的技术培训工作,提高职工的技术业务水平,是中小型水电站面临的一项重要工作。
技术培训工作应制定完整的技术培训制度和计划,定期执行培训任务,并利用技术讲座、技术表演赛、现场考核等多种形式,开展经常性的技术练兵活动,不断提高职工的技术业务水平,使运行人员熟悉主设备的构造、性能和有关各系统的设备布置。
熟悉本岗位的规章制度,熟练掌握各种运行操作和事故处理方法;并能分析仪表的各种指示和判断异常情况,能看懂设备和系统的图纸,能使用一般的工具处理一般的设备缺陷。对维护与检修人员,应熟悉设备装配工艺和质量标准,熟练掌握一般的钳工工艺,熟悉设备的结构、性能和系统布置;并能了解材料的规格、性能和使用范围,能看懂设备的构造图纸;能掌握本职范围内的安全知识和设备缺陷处理方法。
2.2 操作检查制度和技术考核
为了水电站机组安全经济运行,管理和运行人员都必须了解设备性能。严格执行运行规程、安全规程和操作制度。要做到设备有人管,技术有人抓,事故有人问,操作按规程,检修应及时。保证设备安全、经济运行。应做好以下几个方面的工作:运行人员上岗前要进行安全教育、厂规厂纪等规章制度学习及劳动纪律的教育,并进行安全规程的学习和考试,考试合格后方可进入生产车间上岗实习。在独立操作前,应进行操作规程及“应知“、“应会”考试,考试合格经主营生产领导及技术人员审查批准后,方可进行独立操作。严格不熟悉设备性能及不懂操作规程的人上岗独立工作。即使熟练工人,离岗6个月后重新回岗上班的,也应进行安全规程和操作规程的考试,然后才能继续上岗值班。为巩固安全知识,牢固树立安全思想,对常年上岗的运行工、检修工也要有计划地进行一年一度的安全规程考试。水轮发电机组及其他附属设备应在许可的参数内运行。若超输出功率运行时,应严格执行有关规定,密切监视运行参数,摸清新的规律,做好分析和试验;同时,需经技术负责人及领导批准,绝对不允许盲目地超额定参数运行。不允许有严重缺陷的设备长期运行,即使在负荷相当紧张的情况下,也要统一安排,及时检修。设备缺陷的技术改造要经过技术鉴定,并报上一级批准。设备检修投入运行前,检修人员应向运行人员交代检修情况,共同启动机组,办理交接手续。检修人员对大修过的机组要进行一段时间的试运行(一般为24h),以便在试运行中发现问题再进行处理。试运行合格后再交付运行人员管理。小型水电站的水工观测、水文气象观测、备品消耗、磨损分析等,是指导运行的重要资料;各种系统图、结构图、电气接线图、备品配件图是指导运行的依据,要有专人保管好,以供需要时参阅。认真做好技术资料、检修资料的管理工作。资料应放在专门的档案室,并有人专门负责收集、整理和保管,技术资料不得随便外借,必要时可在资料室查阅。建立工作票、操作票制度及设备缺陷管理制度和考核工作,建立适合实际的各种制度和规程。
2.3 加强运行资料的整理和收集
水轮发电机组运行效率的高低与管理水平、管理方法有着密切的关系。技术管理的另一项主要内容就是加强运行资料的收集和整理工作,为设备运行方式的制定和经济运行方式的确定,为设备检修技术的安排提供依据。
2.4 不断提高设备自动化水平
目前多数中小型水电站,特别是小型水电站设备简单,技术落后,很多工作人员未通过上岗值班,且普遍采用手动操作,对操作人员的要求高且复杂。同时,管理人员少又不固定,且没有专管技术的人员,与迅速发展的中小水电很不相适应。实现中小型水电站综合自动化,建立一支懂技术、会管理的技术队伍,是当前技术改造、技术管理的重要工作。中小型水电站的综合自动化设备的运行参数和运行状态。可以保证设备稳定、安全、可靠地运行;在出现异常的情况下,能自动地跳出断路器和关闭机组。
2.5 中小型水电站的综合自动化的基本功能
水轮发电机组的开机、停机和调整。如开机时,工作人员只要在控制室发出一个开机信号,机组能按预定程序进行,直至并入系统并带相应负荷。只需给出一个停机令,能自动完成整个停机过程。实现导叶开度和机组转速的自动调节。有调速器的,调速器应处于自动位置,且能远方调整。实现励磁的自动调节。能按有功、无功的分配,自动调节发电机的励磁电流,以满足系统无功负荷的需要。机组发生故障时能发出报警信号,以便工作人员采取必要的措施进行处理。发生事故时能自动跳闸并关闭机组,然后发“事故停机”报警信号。
3 发电运行管理
发电运行的任务是根据电力系统的要求,对所辖的机电设备进行启停操作、工况调整、巡视检查、清扫维护、事故处理和运行记录等。运行管理对运行工作实施的管理,包括生产、技术、人员活动,目的是保证安全发供电。加强运行管理有以下几点。
要建立详实细致的运行值班责任制,严肃当班纪律,随时掌握系统和电厂生产情况的变化,及时发现设备缺陷和异常情况,并作出正确处理。
严格贯彻以“两票三制”为核心的规章制度,指定细致可行的奖惩条例,坚持从思想教育入手,严格考核,增强值班人员遵章守纪的自觉性。
重点抓好操作票制度贯彻,认真做到“五不”和填写操作票“三考虑”,采用先进可靠的检测手段,及时分析设备技术状况,采取预防事故措施,及时消除缺陷,保持设备完好率,提高设备可用率。
加强班组建设和管理,强化对值班人员技术培训,对职工进行经常性的遵章守纪和敬业思想教育,严格考试考核,提高值班人员队伍素质。
4 结语
浅谈水电站安全运行管理 篇10
关键词：水电站,运行,管理
在电力系统运行中, 电厂运行是电网运行管理, 生产电能、倒闸操作和事故处理的执行机构。在电厂生产中要求技术性强、涉及面广、人员素质参差不齐等各个因素, 如果平时管理工作没有做到位, 便潜伏了隐患, 最终酿成事故。所以水电厂的运行管理工作, 在生产环节犹为重要, 不管是在设备、人员的管理方面都应加强管理, 从而保证安全、稳定运行。
1 电厂运行中的安全责任事故原因分析
纵观水电厂历年事故情况, 事故发生除少数是由一些不可抗拒的客观因素所造成外, 大多数与人为因素有关, 与责任制是否落实密切相关。其中存在几个突出的主要问题。
1.1 水电站安全管理混乱
未建立安全机构, 工作未严格按照标准、规范执行。未严格执行二票、三制, 各级人员未履行各自的安全职责, 生产现场管理混乱, 人员思想安全意识薄弱。特别针对外来用工, 未有效开展教育培训工作, 从而为事故埋下隐患。
1.2 职工安全教育不到位
培训工作未有效开展, 安全教育没有纵向到边, 横向到位。工作人员安全意识淡薄, 过去长期养成习惯性违章行为未得到根本性纠正。
1.3 防范措施未到位
未贯彻落实防止误操作事故的措施, 如解锁钥匙未按要求启用和解锁。在执行危险点分析与控制措施工作方面存在流于形式、应付检查的现象, 并没有真正落在实处。如重大检修工作开工前, 未提前编制作业指导书, 完工后, 未实行三级验收, 从而未杜绝安全事故的发生。
1.4 规章制度执行力不够
规章制度流于形式, 执行不到位。由于运行人员没有严格贯彻现场规章制度, 没有认真执行两票三制, 没有进行定期加油、切换试验, 对设备监视不力, 操作调整不当, 记录不实等, 能采取应急措施和可以自行处理的异常情况而未采取措施, 造成事故扩大。
2 保障水电站安全运行的措施
2.1 正确认识电厂运行工作的特殊性
电厂运行人员的安全压力大, 平时繁琐的工作, 可能造成麻弊心理, 在面对操作差错可能造成的事故, 真可谓“如履薄冰, 如临深渊”。电厂运行工作包括操作、运行参数的调整及管理等方面, 所以管理制度中针对运行的管理也是最多的。
2.2 培养安全意识
关键是提高运行值班员的安全意识, 增强自我防护能力, 窂固树立安全第一, 预防为主的方针, 严格执行两票三制, 自觉遵守规程、制度, 不违章作业, 杜绝习惯性违章。通过自身努力与参加安全教育培训, 逐步形成我要安全、我懂安全、我会安全的自觉行动, 做到四不伤害。为此, 必须解决以下几个问题。 (1) 运行人员应该认识到开展“危险点分析与控制”是使安全工作的重点更突出、更有效。可使运行人员在工作前做到心中有数, 从而减轻精神压力和工作的盲目性, 增加工作的安全性。 (2) 开展反事故演练, 针对培训计划开展、实施, 使运行人员学习、掌握电厂设备事故的预防和处理, 防止事故的扩大化, 从而保证电网的安全。 (3) 针对运行工作中存在的问题, 合理调整休息时间, 减轻运行工作中从复性的工作, 从而从心理和身理上为运行人员减负, 使其具备良好的精神状态。 (4) 每次大型的操作, 提前进行操作前的预演, 合理安排操作人员;检修工作确定具备相应工作能力的工作负责人, 考虑好工作中存在的危险点, 制定安全措施, 做到多层次分级控制, 才能抓住不同层面、不同时间期的安全工作重点, 安全工作才能真正抓到点子上。
2.3 必须突出全员、全过程、全方位的特点
根据电站运行工作的特点, 可从以下几方面进行“危险点分析与控制”, 依据防止电力生产重大事故的二十五项重点要求, 结合单位现场实际, 从运行角度出发, 有计划, 有目标, 有针对性的制订防止电气设备重大事故、人身伤亡事故的重点运行技术措施。 (1) 按时间段来分析。如电厂一年中年检、预试时误操作的可能性就比平时大;高温、高负荷阶段就容易发生设备事故;针对以上的问题, 操作就提前拟定操作票, 用典型操作票, 防止误操作;高温、高负荷阶段应加强大电流回路的测温, 加强对设备的监视。 (2) 按电厂的具体设备健康状况进行分析。因为电厂的设备所选的型号不同, 工作年限不同, 所以针对不同的情况, 加强设备的巡视检查, 重点设备重点检查, 并对设备进行分级管理, 对存在薄弱环节的设备, 加强巡视的力度, 并采取必要的预控措施, 防止隐患扩大变成事故。 (3) 按工作内容分类分析。电站经常性工作有交接班、倒闸操作、设备验收、巡视检查、设备维护等。应加强人员的培训, 掌握工作中应具备的技能、知识。 (4) 按人员对设备的熟悉程度分析。要求电厂要加强培训的力度, 在相关的设备上标示典型操作步骤, 防止误操作的发生;设备的铭牌、参数、操作规程, 保护的定值管理, 应规范管理, 并制定相应的清单, 方便查找。 (5) 对人员身体状况、思想情绪、安全行为、技术水平、动手能力分析。作为管理人员应了解员工的情况, 避免人的不安全因素。 (6) 对安全、生产工器具及使用环境进行分析。安全工器具应定期检验, 使用环境是否合适, 使用方法是否得当。 (7) 对本单位的厂、值、班进行比较, 找出安全状况最薄弱的单位及薄弱点。针对薄弱点, 采取应对的措施, 加强培训, 使单位的安全生产处于可控的环节。
结语
电厂运行涉及的面很广, 汇总了电力系统各专业的东西, 也包含了日常生活的管理。在平时的管理中, 我们在重视主要设备的同时, 也在注意细节管理, 把潜在的隐患扼杀在萌芽阶段, 确保人身和设备的安全, 让我们整个电力系统更加可靠、更加稳定。
参考文献
[1]王永志.浅谈水电站安全生产管理[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2010.
水电站经济运行论文 篇11
关键词：水电站；电气设备；运行维护；故障检修
中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0131-02
我国水资源非常丰富，利用水资源发电具有天然优势。比起火力发电所需要的煤、油，水资源是可再生能源，并且没有污染，其环境影响和经济效益更为突出。水电站将水能转化为电能，靠的是水轮机和水轮发电机组等机电设备的有效运转。其中电气设备是维持水电站正常运转的关键设备，其运行维护的好坏对水电站影响很大。因此，本文分析并探讨了水电站电气设备运行维护与故障检修的相关事宜，希望能为同业人员提供参考和借鉴。
1 水电站电气设备的运行维护
1.1 电气设备概述
水电站电气设备是水电站一次设备和二次设备的统称。一次设备是直接参与电能生产与分配的设备，包括发电机、主变压器、开关设备、母线、电缆、互感器、电抗器、避雷器等电气设备。二次设备主要是对一次设备（也包括机械设备、水工建筑物）进行监测、保护与控制作用的电气设备，如继电保护装置、自动控制设备、各种电气仪表及信号、控制电缆等。
1.2 运行维护
水电站电气设备的种类和数量都较多，运行维护的主要目的是：从管理角度上讲：一是减少由于维护不及时而造成的电能损耗；二是及时发现并处理设备隐患，降低设备出现故障、损坏的几率。就安全角度而言，加强运行维护可减少电气火灾和触电伤亡的事故率。
电气设备运行维护是由运行值班人员与维护检修人员共同完成的，双方的侧重点不同，值班人员主要对其管理范围内的设备进行巡视、检查和记录；维护检修人员则在设备轮换时进行消缺、维护和试验工作。因此，为了避免误会、误操作必须严格执行“两票三制”（工作票、操作票及交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制）。值班人员准备设备切换时必须填写操作票，并在准许后才能操作；检修人员需要维护、检修时必须开工作票。下面以发电机为例说明运行维护的具体做法：
水轮发电机运行过程中值班人员每值至少需对机组巡检2次，传统的方法是“看”、“听”、“闻”、“查”。看就是眼看，观察发电机的励磁电流、励磁电压、定子电流等参数是否正常，查看线接头处颜色是否正常，有无渗漏油痕迹等，以判断是否有故障，如缺相、超负荷、接头发热等。听即耳听，听发电机有无异常声响，例如轴承磨损或润滑不良，则出现振动及异常声响。闻即鼻闻，闻是否有异味，有异味则说明有故障或电路有问题，应立即停机检查。查即检查，检查机组参数并记录，一般应每隔1h记录1次。除此以外，还应做好清洁工作，清理发电机内的油污、灰尘，并对发电机电刷或滑环进行维护。
2 水电站电气设备的故障检修
2.1 故障诊断
目前，我国水电站电气设备更新换代速度较快，其发展呈现一体化趋势，多种电气设备融为一体，更显集约、高效之特点。电气设备的诊断、维修技术也有了很大进步。因此，积极采用新的诊断监测技术，不仅可以提高诊断水平，而且可采用有针对性的状态检修技术，有利于减少故障停机时间和维修费用。
传统的电气故障诊断多利用经验和检测查找故障。通过经验可以快速判断一些常见的简单故障，如接触不良可采用橡皮锤轻敲带电元件，如果故障突然消失或突然出现，说明有接触不良现象，此外还可通过反复弹压活动部件等方法诊断故障。利用仪表检测元件或电路，可用来诊断一些相对复杂的故障，如通过检测电阻、电压等参数。状态监测也就是在线监测，利用安装在设备上的传感器及数据采集与监控系统，实现远程、在线、实时监测，如发电机局部放电监测装置可以及时发现绕组绝缘层内部非贯穿局部放电现象，有助于提早发现故障征兆。
2.2 故障检修
过去多年来，对于水电站电气设备故障一般通过计划检修和抢修方式完成故障检修。计划检修就是间隔安排检修计划，检修计划一般分为大修、小修，也有些之间还有中修。抢修就是对未预期的故障进行检修。应该说这两种检修方式都不是很理想，计划检修也带有一定的盲目性，因为计划主要针对的是设备使用时间，不是实际使用状态。状态检修针对的是设备状态，但这种检修技术需要以先进的监测技术和诊断手段作为基础，不具备条件不宜实施。
下面以两个例子说明故障分析和处理的方法，图1是某水电站主接线和直流系统的接线图。
图1（a）中G1、G2是两台发电机。当G1满负荷运行时，运行人员根据示温片温度和铜刀片颜色判断隔离开关QS1过热，应该如何处理呢？立即请示上级降低G1负荷，先降无功负荷，如果还不行，可进一步降低有功负荷。同时，采取应急措施，如打开室门并用风扇强制冷却以及密切监视。还可以合上3kV母线分段断路器QFd2，并断开Ⅰ段母线变压器T1两侧的断路器，以便降低G1负荷的同时保证3kVⅠ段母线供电可靠性。当电网负荷高峰期过去以后，停用发电机G1，然后检查隔离开关QS1，以便确定是否需要对其进行修理或更换。
图1（b）～（c）是某水电站直流系统图和故障判断示意图。该电站采用2组220V、300Ah免维护密封铅酸蓄电池组，向继保、控制、信号、事故照明等装置进行供电。该系统正常运行时，母线Ⅰ段、Ⅱ段分段运行，母联开关8ZK处于断开位置，直流负荷由2段的高频整流充电装置分别供电，同时对各自蓄电池组充电。当其中一侧交流失电或者整流装置退出运行时，则合上8ZK开关，由另一侧供电。直流系统发生接地故障时，若处理不及时则可能故障扩大，因此接地故障需要引起足够的重视。评估负荷影响程度后，通过短时切断故障回路再接通的方法，可判断所属故障回路。一般断电故障消失，通电故障恢复，可判断故障就在该回路上。但是回路不允许断电时，应采取解列设备的方法排查。如果母线正极一侧接地，如图1（c）。表测正极对地电压应低于110V，将支路负荷解开后若电压值出现变化，那么该支路存在接地故障；而电压暂时恢复正常，说明负载有接点断开未与负极形成回路。如果直流接地变负，如图1（d）所示。说明故障回路与负极连成回路，也就是某些负载通过闭合接点励磁，应通过查找励磁的继电器及其线圈回路找出故障点。这是永久接地故障查找方法，若是瞬时接地故障，比较困难一些。应考虑设备粉尘、水、油等污染影响，再结合操作、天气状况等因素，仔细排查。
3 结语
好的运行维护技术与故障检修手段，可以让水电站电气设备保持可靠状态，并维持水电站整体正常运转。这一方面需要通过实践不断总结和提高维护检修水平，另一方面更应吸取和借鉴新技术。因为电气技术日新月异，不学习很快就会落伍。
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水电站机电设备运行管理探讨 篇12
经济的腾飞使得我国不断加大对水利工程的建设投资,以满足我国人民对清洁环保能源的巨大需求,反过来这也对经济发展起到了促进作用。有关调查数据显示,我国境内的总的河流长度为42万km左右,排名世界第六,可以对其进行开发的水资源超过了50%。为了促进社会主义和谐社会建设的进程,国家不遗余力地对水电工程投入大量的人力、财力、物力,同时,鼓励企业和个人对水电站的开发建设作出贡献的政策措施不断出台。
1 水电站机电设备运行管理的重要意义
为了保证水电站的日常工作任务能够有序高效的完成,水电站能够安全顺利的进行生产运行,就必须确保水电站的机电设备处于安全正常的运行状态,因此机电设备运行管理工作的重要性可见一斑。水电站相关管理人员以及工作人员务必要致力于研究机电设备运行管理的新方法,不断引进最新的工艺、最前沿的技术水平,加强对机电设备的改进、维修、检测和日常保养工作,高效的机电设备运行管理工作的实施不仅可以降低水电站的成本耗费,还能延长设备的折旧年限,为企业创造更大的利润空间。因此,水电站工作人员应该充分认识到机电设备运行管理工作的重要意义,将其放在管理工作的首要位置,保障包括水电站建筑物、水电站机电设备等高效安全的展开工作,为顺利完成发电任务提供重要条件。
2 目前水电站机电设备运行管理工作尚存不足
2.1 专业技术水平有限
水电站工作人员的专业技术水平不能满足设备运行管理需求。我国大中型水电站基本上都建在较为偏远的地方,尽管其工作人员数量足够,但是随着科技的不断更新,水电站机电设备越来越多地运用高科技手段,使得现有工作人员的技术水平不能满足当前需要。工作人员在工作期间不能定期得到较多专业系统的培训,对机电设备的操作还停留在以往的状态。此外,专业的检修团队虽然成立,但是没有得到水电站管理人员的足够重视,造成只要是设备正常工作,工作人员便认为机电设备状况很好,不能主动发现其存在的潜在隐患,最终导致设备一旦出现故障,没有维修人员处理,只能停产直至专业的维修团队来处理。
2.2 水电站主要领导人员对于设备运行管理的重视程度不够
我国大中型水电站的领导人都将主要精力集中在水电站的生存和发展上,对水电站设备运行管理投入的时间与精力远远不够,认为水电站能够维持日常运行便没有问题。往往水电站机电设备已经到了检修时间,因为主管人员认为设备没有问题,总是忽视日常检修工作,一直到设备无法工作才对其进行修理。鉴于此,领导人应该立足长远,高度重视设备管理的重要性。
3 加强水电站机电设备运行管理工作的对策
3.1 建立健全水电站的管理体制
无规矩不成方圆,完善的管理制度是企业生存和发展的必要前提,对于水电站亦是如此。设备运行管理体制的建立健全是水电站管理体制建设的重中之重,体制的建立是管理工作实施的基础。所以,设备运行管理部门一定要加强机电设备日常管理工作的实施,将主要工作职责分配给那些有着丰富经验和过硬技术本领的专业人才;在管理部门的人员设置中,一定要注重人员质量,保持人员稳定,以减少工作人员在工作过程中的磨合时间,还可以更好地互相扶持,积累丰富的工作经验,从而更加高效地完成设备运行管理工作。
3.2 明确岗位责任,确保各项制度得到有效执行
对于机电设备的运行管理,水电站一定要重视岗位责任制度的科学性,有了科学完善的岗位责任制度作保证,员工可以更加积极地发挥自身的潜能,切实做到分工合理,责任明确。
水电站要保证安全顺利的生产,务必要制定适合企业发展的各项管理制度。各个工作组与工作组之间进行换班时,要严格依照既定的程序,进行工作交接,因为交接质量的高低直接决定水电站能否经济高效的进行生产,而换班制度的建立可以有效明确责任,在事故发生后防止员工推卸责任。水电站执勤人员在设备现场进行巡检时,要持有认真谨慎的态度,充分利用自身丰富的工作经验,检查设备运行存在的隐形问题,防范风险。在巡检过程中一旦发现问题,一定要及时反馈给负责人,以便其第一时间提供解决方案,全力保证设备健康持续的工作。
3.3 确保技术管理工作做到位
管理人员对机电设备的充分了解以及对设备技术程序的深入研究,是保证机电设备运行管理工作有效开展的重要前提。在机电设备的运行管理工作中,一定要对管理人员进行系统专业的培训,对于机电设备各类操作考核全部过关的人员才能上岗。水电站一定要重视培训工作,定期或者不定期地开展培训,以提升工作人员的专业素质,使其可以在机电设备运行管理过程中,对可能出现的问题进行正确判断,有效规避风险,即使设备出现故障,也可以在第一时间加以解决。培训方式种类各异,可以有技术交流会、现场讲解等。
3.4 完善机电设备的检修制度,保证设备运行管理工作有序进行
一般情况下,水电站机电设备的检修工作是定期举行的,通常包括年度检修和日常检修2种模式。年度检修主要是在水电站所在水流位置的旱期进行,但是日常检修则比较有弹性,可根据自身机电设备情况安排检修工作。一般情况下,水电站机电设备在进行年度检测和维修之前,其相关管理人员会对过去一年机电设备运行管理工作进行总结和评估,充分了解和掌握设备已经存在的问题,以此为依据确定检修项目和流程。针对机电设备的检测和维修主要包含2部分的工作,即设备的主体和辅助部分的检测和维修。机电设备检测维修工作的有效开展是水电站进行安全生产的重要前提,所以,在机电设备维修工作展开时,一定要注意预防和治理的高度结合,保证质量第一,坚持无死角,全面、高质量地进行机电设备检修工作。水电站机电设备运行管理还包含水工建筑物的维护和保养,因为它是保证水电站安全顺利生产的又一重要内容。水工建筑物主要包括大坝、引输水等建筑物,水工建筑物的安全运行不仅与水电站的发电工作息息相关,更重要的是它在很大程度上影响了下游人民的生命和财产安全,因此在机电设备运行管理中务必要重视这一方面的管理工作。
4 结语
目前,我国水利工程的覆盖率越来越大,大中型水电站的建设对于我国电力总体发展有着重要的意义。大中型水电站不仅保证了我国农村地区的水电利用需求,还提高了当地的经济发展水平。所以,一定要高度重视我国大中型水电站的重要作用,切实做好水电站机电设备运行管理工作,从而对水电站的可持续发展作出重要贡献。
参考文献
[1]张英.水电站机械设备运行管理工作浅析[J].中小企业管理与科技:上旬刊,2011(5)
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