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文檔簡介

廣西地方標準《中小型水電站智能化

改造技術規(guī)范》編制說明

一、標準項目來源

根據(jù)《廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局關于下達2022

年廣西地方標準修訂項目計劃的通知》桂市監(jiān)函(2022)

(1903)文件精神,由廣西壯族自治區(qū)水利廳提出,并由

廣西大學、廣西壯族自治區(qū)水電管理中心、廣西農(nóng)村投資

集團發(fā)電有限公司、廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司、廣西壯族

自治區(qū)水利電力勘測設計研究院有限責任公司、廣西玉林

水電設備廠、廣西科瑪智能科技有限公司等單位、企業(yè)共

同起草的廣西地方標準《中小型水電站智能化改造技術規(guī)

范》項目編號為:2022-1250o

二、制定標準的必要性和意義

(-)必要性

1.政策依據(jù)

面對全球能源格局的新變化,轉變能源消費方式、優(yōu)化

能源布局結構、大力發(fā)展清潔低碳能源是我國能源發(fā)展的基

本戰(zhàn)略方針之一,也是今后我國能源發(fā)展的主攻方向之一。

水能資源是世界公認的可再生清潔能源,水能資源的開發(fā)利

用一直受到世界各國政府和人民的重視。歷屆世界能源大會

指出,在21世紀,水能資源是眾多可再生能源中最為重要的

資源。水力發(fā)電具有開發(fā)技術較成熟、開發(fā)成本低效率高、

經(jīng)濟環(huán)保安全等優(yōu)點,是我國開發(fā)利用水能資源的主要形式。

2015年,國家能源局印發(fā)《關于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指

導意見》中明確了建設智能電網(wǎng)的首要任務是“建立健全網(wǎng)

源協(xié)調發(fā)展和運營機制,全面提升電源側智能化水平”,水

電作為電力系統(tǒng)電源側的主力軍,在電力系統(tǒng)中扮演著關鍵

角色。經(jīng)過調研發(fā)現(xiàn),大中型水電站智能化程度高,而小型

水電站由于建設年代久遠、地處偏遠、資金缺乏等原因,存

在著設備老舊以及目動化、智能化程度低的問題。

為了更綠色、更高效、更合理地利用小水電造福偏遠地

區(qū)人民,助力脫貧攻堅目標,我國在水電頂層設計方面頒布

了一系列政策法規(guī)以指導小水電充分發(fā)揮其經(jīng)濟和社會能

效。其中,國家能源局印發(fā)的《水電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》

明確了小水電應朝安全、環(huán)保為目標進行技術改造工作。國

務院印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》中

指出“應推進綠色能源縣、鄉(xiāng)、村建設,大力發(fā)展農(nóng)村小水

電,加強水電新農(nóng)村電氣化縣和小水電代燃料生態(tài)保護工程

建設,因地制宜發(fā)展農(nóng)村可再生能源,推動非商品能源的清

潔高效利用,加強農(nóng)村節(jié)能工作”。

2.中小型水電站發(fā)展道路上的問題

我國人口眾多、地域廣闊,大型水電站的建設成本相對

較高,且靈活性相對較差,而中小型水電站以其靈活性高、

成本低、規(guī)模小等特點,為人們的日常生活提供電力,可見

中小型水電站的重要性,就當前中小型水電站的運轉狀況而

言,還存在多方面的不足,例如水電站的管理模式相對落后、

資源浪費現(xiàn)象嚴重等。

(1)設備相對陳舊

由于項目業(yè)主(施工、管理、運行)人員對中小型水電

站的重要性認識不到位,不夠重視中小型水電站的安全性。

經(jīng)過多年運行,很多水電站還在使用陳舊的設備。為了減小

水電站設備方面的支出,采用工作效率相對低下,安全系數(shù)

相對較低,質量存在問題的陳舊設備。運行的模式也相對落

后,還保持著傳統(tǒng)的運行方式,且水電站管理人員后期的維

護、檢修力度不夠,在設備更新方面投入的資金較少,制約

著水電站的發(fā)展,設備極易出現(xiàn)故障。另外,水電站壓力管

等水工建筑陳舊、部分設備的絕緣老化、內部控制裝置落后

等易導致安全問題的出現(xiàn)。

(2)水庫調度難度大

水庫調度工作是中小型水電站的一項重要工作,要預先

制訂水庫調度方案,根據(jù)方案執(zhí)行調度任務Q原有的水庫調

度方式具有單一性,以一座水庫為源頭,進行分支調度,其

調度的難度相對較大,運用比方式,對于該水庫周圍的目標

點來說相對合理,但是對跑離相對較遠的調度點也采用這種

方式,既費時又費力,也增加了成本和調度工作的難度。

(3)自動化程度較低

如今的中小型水電站部分已經(jīng)實現(xiàn)了自動化管理,但是

自動化程度還不夠高,例如對水電站的監(jiān)控和管理、運行等

操作還是要通過人力來完成,且技術維護等層面存在著很大

的問題。

3.水電站智能改造現(xiàn)狀分析

國內外對于智能化水電站的概念、目標、功能、系統(tǒng)配

置、數(shù)據(jù)模型及系統(tǒng)間互動等方面均需進一步研究明確。我

國水電站自動化建設經(jīng)過三十多年的發(fā)展,各項技術都已經(jīng)

比較成熟,目前新建的大中小型水電站和絕大部分經(jīng)過改造

的老電站都己采用基于計算機的自動監(jiān)控系統(tǒng)。其中,水電

站內自動化系統(tǒng)或智能電子裝置(IED)得到了廣泛應用。水

電站內普遍采用具備分布功能的自動化系統(tǒng)或IED自動監(jiān)測、

控制、保護和管理,不同的自動化系統(tǒng)或系統(tǒng)內不同的IED

之間采用網(wǎng)絡或現(xiàn)場總線進行通信,已基本實現(xiàn)電站分布式

信息數(shù)據(jù)的交換功能,水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中電腦值班員、

實時歷史數(shù)據(jù)庫、智能診斷等高級技術的研究和實際應用已

取得了較好的成果。站內部分自動化系統(tǒng)(如計算機監(jiān)控系

統(tǒng)、調速器及勵磁系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、閘門控

制系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、報價系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)

測與分析系統(tǒng)、安全防誤系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、工業(yè)電視、

水情測報與水庫調度系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)等等)己基本

實現(xiàn)了信息化和數(shù)字化的信息采集方式,水電站整體自動化

水平已經(jīng)達到或接近世界領先水平。隨著流域梯級開發(fā)和計

算機監(jiān)控技術的成熟、自動化組件智能化的提高,呈現(xiàn)出流

域梯級電站集中調度與水電站“無人值班”運行模式相結

合的發(fā)展態(tài)勢。我國三峽、二灘、龍灘、葛洲壩等大型水電

站均已實現(xiàn)“無人值班”(少人值守)。

上述事實充分說明現(xiàn)階段國內水電站已初步具備“智能

化”的部分特征和特點,也正是國內水電站智能化建設的優(yōu)

勢基礎。國內水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要研發(fā)企業(yè)如南瑞、

四方等均開展了相關的研究開發(fā)工作,另外,北京勘測設計

研究院、西北勘測設計研究院、成都勘測設計研究院、東北

勘測設計研究院等設計單位和白山電廠、松江河電廠、葛洲

壩電廠等發(fā)電企業(yè)均開展了智能化水電站的規(guī)劃設計工作。

由于目前水電站智能化建設技術標準與規(guī)范還不夠完善,技

術發(fā)展方向還缺乏共識,同時缺少適合水電站的大量一次智

能設備,這些都決定了開展發(fā)電環(huán)節(jié)智能化建設、研制關鍵

設備和系統(tǒng)將需要一個相當長的時期。可以看出,隨著智能

電網(wǎng)建設的深入,對智能化水電站建設的要求越來越緊迫,

這給水電工作者,尤其是水電站設計工作者帶來很大的壓力

和全新的挑戰(zhàn)。

(二)目的和意義

廣西目前規(guī)劃中的水電站,多數(shù)分散在邊遠山區(qū),并且

主要還是采用傳統(tǒng)的人員駐站值班的運行模式,電站的運行

管理成本居高不下,各類的資源也未能得到合理科學的配置。

水電站大多數(shù)都存在著設備老舊,自動化程度低,缺少監(jiān)控

系統(tǒng)等問題,對水力資源的利用率普遍較低,有著較大的增

發(fā)潛力。通過對當前中小型水電站發(fā)展中存在的問題進行分

析可知,優(yōu)化和創(chuàng)新中小型水電站的運作模式追在眉腱。必

須加強對中小型水甩站理和維護,開發(fā)新型的系統(tǒng)和發(fā)電形

式,完善中小型水電站的集控和自動化控制,加強水電站的

發(fā)展建設,提倡設各向智能化方向轉變,提高水電站的運行

效率。

綜上所述,制定廣西地方標準《中小型水電站智能化改

造技術規(guī)范》對小型水電站智能化建設、發(fā)電量的增加有著

十分重要的意義,可幫助廣西探索出一套適用于小型水電站

智能化改造和建設的技術方案,建設廣西區(qū)內智能化小水電

站,提高各小水電站的智能化水平并充分挖掘小水電綜合效

益發(fā)揮的潛力。

三、主要起草過程

(一)成立標準編制工作組

由廣西大學、廣西壯族自治區(qū)水電管理中心、廣西農(nóng)村

投資集團發(fā)電有限公司、廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測設計

研究院有限責任公司、廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司、廣西玉林

水電設備廠、廣西科瑪智能科技有限公司等單位、企業(yè)共同

起草,分工如下表所示:

編制工作組分工表

主要負責工

姓名職稱專業(yè)工作單位

電力系統(tǒng)及其

陳碧云副教授廣西大學標準審核

自動化

高級工程電力系統(tǒng)及其廣西壯族自治區(qū)水電管理中

李仕日項目規(guī)劃

師自動化心

高級工程電力系統(tǒng)及其廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

許日金項目規(guī)劃

師自動化公司

電力系統(tǒng)及其

祝云講師廣西大學項目管理

自動化

高級工程水利水電建筑廣西農(nóng)村投贊集團發(fā)電有限

卓振濤項目規(guī)劃

師工程公司

高級工程電力系統(tǒng)及其廣西水利電力勘測設計研究

李枝順工程設計

師自動化院有限責任公司

高級工程電力系統(tǒng)及其廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

廖添勝工程管理

師自動化公司

高級工程電力系統(tǒng)及其廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

王盛瑋工程管理

師自動化公司

主要負責工

姓名職第專業(yè)工作單位

廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

施明工程師水利水電工程工程管理

公司

高級工程廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

莫異周水利水電工程工程管理

師公司

廣西壯族自治區(qū)水電管理中

麥藹光工程師水利水電工程審核文本

電力系統(tǒng)及其廣西壯族自治區(qū)水電管理中

王海陽工程師審核文本

自動化心

廣西壯族自治區(qū)水電管理中

郭軍工程師水利水電工程審核文本

農(nóng)業(yè)電氣化與廣西壯族自治區(qū)水電管理中

陸彩婢工程師審核文本

自動化心

廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

鄒慧宇工程師水利水電工程工程管理

公司

廣西農(nóng)村投資集團發(fā)電有限

陽程秀工程師水電管理工程管理

公司

張弛工程師網(wǎng)絡信息安全廣西大學網(wǎng)絡安全

電力系統(tǒng)及其

李濱副教授廣西大學模型研究

自動化

商級工程

史堂元水利水電工程廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司校核文本

電力系統(tǒng)及其廣西水利電力勘測設計研究

甘凱元工程師工程設計

自動化院有限責任公司

電力系統(tǒng)及其廣西水利電力勘則設計研究

葉曉玲工程師工程設計

自動化院有限責任公司

電力系統(tǒng)及其廣西水利電力勘測設計研究

廖禮工程師工程設計

自動化院有限責任公司

電力系統(tǒng)及其

甘蓮瓊工程師廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司起草文本

自動化

曾毅然丁程師.水利水電丁程廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司髭草文本

電力系統(tǒng)及其

梁峻超工程師廣西網(wǎng)數(shù)云科技有限公司起草文本

自動化

(二)資料收集、整理

本標準起草人員的前期研究工作分為資料調查與研究、

案例及數(shù)據(jù)收集檢驗、總結完善3個步驟進行:1、調研了國

內外中小型水電站智能化改造的的實際案例和相關的標準

規(guī)范、規(guī)程、政策文件及研究成果;2、搜集了廣西地區(qū)水電

站改造的案例;3、對搜集到的資料進行分類整理和研究,為

下一步的規(guī)范研究提供必要的指導和技術支撐。

實際案列的資料主要包括廣西桂水電力股份有限公司

進行了寧明縣鳩鶴、浦下水電站少人值守改造試點;農(nóng)投發(fā)

電公司進行了那坡那恩、西林弄南、龍州鴨水、七里灘水電

站的智能化改造工作。

智能化是當前和今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向,面對當前正

在發(fā)展的小水電智能化改造技術,農(nóng)投發(fā)電公司把握機遇,

于2019年開展小水電智能化改造關鍵技術研究及應用示范

項目,提出農(nóng)投發(fā)電小水電智能化改造技術方案,并進行10

個水電站的智能化改造應用示范。

1.農(nóng)投發(fā)電公司水電站的分類

依據(jù)農(nóng)投發(fā)電公司對水電站進行流域化、區(qū)域化綜合管

理的需求,以水情聯(lián)系、空間位置為主要依據(jù),可將農(nóng)投發(fā)

電公司水電站分為梯級水電站、流域水電站、孤島水電站三

類。

2.水電站群現(xiàn)狀總體情況

本次智能水電站規(guī)劃建設涉及27個縣域,電站179座,

通過實地調研掌握了各水電站設備的自動化情況、歷史運行

情況等,現(xiàn)對規(guī)劃區(qū)域內的水電站現(xiàn)狀總體情況進行如下總

結。

3.水電站類型

依據(jù)農(nóng)投發(fā)電公司對水電站進行流域化、區(qū)域化綜合管

理的需求,以水情聯(lián)系、空間位置為主要依據(jù),可將農(nóng)投發(fā)

電公司水電站分為梯級水電站、流域水電站、孤島水電站三

類。目前,農(nóng)投發(fā)電公司旗下的179座電站中各類水電站的

個數(shù)如圖1所示,其中,梯級水電站87座,流域水電站38

座,孤島水電站54座。

4.水電站技改情況

水電站的技改情況代表了該電站目前的設備水平、自動

化水平等,進行技改過的水電站設備較為先進、設備可靠性

較高,自動化水平較高。農(nóng)投發(fā)電公司旗下的179座電站的

技改情況結果如圖1、圖2所示,其中,進行技改過的水電

站49座,未進行技改的水電站130座。

圖1各類水電站的數(shù)量圖2水電站的技改情況

5.水電站設備現(xiàn)狀

(1)機組等級

先進、可靠的水電站設備是實施智能化建設的重要條件

之一,因此,我們根據(jù)設備的技術狀況、檢修質量及其機組

的安全運行和出力水平對水輪發(fā)電機組進行評級,結果如圖

3所示。其中,水輪發(fā)電機組為一類的電站有64座,二類115

座,三類0座。

(2)機組運行功率因數(shù)

機組運行功率因數(shù)對發(fā)電機本體造價、電力系統(tǒng)穩(wěn)定和

無功平衡等均有較大影響,當有功功率一定時,提高功率因

數(shù)可以提高水資源利用率,即提高水輪發(fā)電機的效率。因此,

我們對各電站水輪發(fā)電機功率因數(shù)進行了考察,調研結果如

圖3和圖4所示。

其中,水輪發(fā)耳機組功率因數(shù)為0.95-1的電站有58

座,0.85-0.95的電站有60座,0.8?0.85的電站有61座,

0~0.8的電站有0座。

圖3機組各類等級的電站數(shù)量圖4機組各個運行功率因數(shù)范圍內

的電站數(shù)量及占比

(3)機組機端電壓波動范圍

水輪發(fā)電機組機端電壓在額定值的±5%范圍內變化是

允許長期運行的,其與發(fā)電機運行有直接影響,若機端電壓

太低則會降低機組運行的穩(wěn)定性,太高則會降低機組的經(jīng)濟

性,并對定子線圈的絕緣產(chǎn)生威脅。因此,我們對各電站水

輪發(fā)電機機端電壓的波動范圍進行了考察,調研結果如圖5

所示。其中,水輪發(fā)電機組電壓波動范圍為-1%?+1%的電站

有15座,-3%?+3%的電站有13座,-5%?+5%的電站有55

座,小于-5%或大于+5%的電站有96座。

6.水電站歷史運行情況

(1)多年平均利用小時數(shù)

多年平均利用小時數(shù)的大小直接代表了機組利用率的

高低,多年平均利月小時數(shù)越高說明機組利用率越高,效益

越好。因此,我們對各電站水輪發(fā)電機組2012年?2016年

的年利用小時數(shù)進行統(tǒng)計,計算得到近5年的平均利用小時

數(shù),結果如圖5和圖6所示。其中,水輪發(fā)電機組多年平均

利用小時數(shù)小于2000h的電站有54座,2000?3000h的電站

有38座,3000?4000h的電站有44座,大于4000h的電站

有43座。

圖5機端電壓波動電站數(shù)量及占比圖6各個范圍內的電站數(shù)量及占比

(2)多年平均發(fā)電量

多年平均發(fā)電量的多少直接決定了電站經(jīng)濟收入的高

低,多年平均發(fā)電量越多的電站,其經(jīng)濟收入越高,效益越

好。因此,我們對各電站水輪發(fā)電機組2012年?2016年的

年發(fā)電量進行統(tǒng)計,計算得到近5年的平均發(fā)電量,結果如

圖7所示。其中,多年平均發(fā)電量小于1000萬千瓦時的電

站有99座,1000?1500萬千瓦時的電站有19座,1500?

2000萬千瓦時的電站有13座,大于2000萬千瓦時的電站有

48座。

(3)水電站經(jīng)濟收入

水電站的經(jīng)濟收入越高,效益越好,進行智能化改造之

后得到的回報越高。因此,我們對各電站2012年?2016年

的經(jīng)濟收入進行統(tǒng)計,計算得到近5年的平均收入,結果如

圖7和圖8所示。其中,平均收入小于200萬元的電站有84

座,200?300萬元的電站有22座,300?600萬元的電站有

30座,大于600萬元的電站有43座。

圖7多年平均發(fā)電量電站數(shù)量及占比圖8多年平均收入電站數(shù)量及占比

7.水電站自動化現(xiàn)狀

(1)水電站水情自動測報系統(tǒng)建設情況

本次智能水電站規(guī)劃建設的179個水電站安裝水情自動

測報系統(tǒng)的情況如圖9所示。其中,已安裝有水情自動測報

系統(tǒng)的電站有16座,未安裝水情自動測報系統(tǒng)的有163座。

(2)水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)建設情況

本次智能水電站規(guī)劃建設的179個水電站安裝計算機監(jiān)

控系統(tǒng)的情況如圖9和圖10所示。其中,已安裝有計算機

監(jiān)控系統(tǒng)的電站有92座,未安裝87座。

:*?M.

圖9安裝水情自動測報系統(tǒng)的情況圖10安裝計算機監(jiān)控系統(tǒng)的情況

(3)水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設情況

本次智能水電站規(guī)劃建設的179個水電站安裝視頻監(jiān)控

系統(tǒng)的情況如圖11所示。其中,已安裝有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的電

站有75座,未安裝104座。

8.水電站綜合目動化水平

通過對水電站的自動化情況進行實地調研后,根據(jù)電站

的自動化設備現(xiàn)狀、計算機監(jiān)控系統(tǒng)功能等情況進行水電站

的綜合自動化水平評級,結果如圖11和圖12所示。其中,

綜合自動化水平較高的電站有43座,綜合自動化水平一般

的電站有45座,綜合自動化水平較低的電站有22座,無自

動化功能的電站有69座。

圖11安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)的情況圖12各綜合自動化水平下的電站數(shù)量

9.國內外發(fā)展情況說明

值得指出的是,對于小水電站“盲動”運行,而主電網(wǎng)對

其“盲調”的狀態(tài)不僅存在于廣西,在周邊各省,乃至全國

都是極其普遍的現(xiàn)象。

(1)福建

福建省現(xiàn)有農(nóng)村水電站6522座,裝磯容量742萬kW,

名列全國第三。得益于多山多丘陵的地理優(yōu)勢,福建適合進

行水電開發(fā),受當時經(jīng)濟技術發(fā)展水平和環(huán)保認知的局限,

早期建成的水電站為解決農(nóng)村照明、社會用電,開發(fā)項目注

重實用性,強調水資源的充分利用,缺乏開發(fā)利用的整體性,

忽視水資源在不同需求之間的配置,少考慮引用水量大小影

響河流生態(tài)。另一方面,以前以生活、生產(chǎn)、生態(tài)為水資源

開發(fā)利用規(guī)劃原則和建設思路,以梯級開發(fā)為原則,加上當

時技術水平和投資務件較低,水電站規(guī)模小且布置分散,目

前福建全省500kW以下的水電站就有將近4000座,占總數(shù)

的6設,再加上開發(fā)利用的不平衡,導致了部分梯級開發(fā)影

響疊加。在生態(tài)環(huán)境保護方面,早期政策沒有要求水電站生

態(tài)下泄流量,工程設計沒有相應技術規(guī)范,從而導致許多電

站不具備泄水工程設施,也不具備放水條件,造成一些引水

式水電站減水脫流,一些堤壩式水電站水動力不足,發(fā)電效

益降低且改變局地生態(tài),流域生態(tài)系統(tǒng)功能有待恢復。在運

行管理方面,2003年后建成的一些水電站,沒有按環(huán)評要求

嚴格落實生態(tài)下泄流量,加上多數(shù)水電站地理位置偏僻,環(huán)

境條件給生態(tài)監(jiān)管帶來較大困難,形成了“盲動”、“盲調”

的局面。

(2)廣東

據(jù)了解,廣東是小水電大省,水能資源豐富,理論蘊藏

量1137.2萬千瓦。已建小水電站數(shù)量居全國第一(9847宗),

裝機容量居全國第三(760萬千瓦),開發(fā)率居全國第一

(88.3%),電站主要分布在粵東西北欠發(fā)達地區(qū)(占比85%),

年均產(chǎn)值113億元,解決8.2萬人的就業(yè),55%的小水電站

承擔著社會公益職能,為廣東地方經(jīng)濟社會發(fā)展、脫貧攻堅、

群眾致富作出積極貢獻。

由于小水電數(shù)量多、分布廣、規(guī)模小,老、破、舊問題

突出,廣東小水電管理存在一些明顯的短板,包括監(jiān)管缺乏

有效抓手,管理人員普遍不足,管理手段落后,信息獲取不

及時,難以做到監(jiān)管全覆蓋、零距離、無時差,導致安全事

件偶有發(fā)生、生態(tài)流量難以保障。傳統(tǒng)的水電監(jiān)管方式已不

能適應新形勢下的管理要求,不符合新時期的綠色可持續(xù)發(fā)

展理念。為補齊小水電管理存在的短板,廣東把信息化建設

作為推動水電行業(yè)轉型升級和綠色發(fā)展的重要抓手,不斷推

動信息化建設取得新進展。先后開展一系列信息化體系建設,

一是實現(xiàn)小水電防洪精細化。融合省三防等相關信息系統(tǒng),

為各級水行政主管部門和小水電站提供實時及周邊水雨情

信息,便于監(jiān)管部門做好精準防控,便于小水電業(yè)主做好具

體防汛措施,保障小水電度汛安全;二是實現(xiàn)安全監(jiān)管全覆

蓋。通過電站自檢、責任落實、監(jiān)督檢查等功能,規(guī)范各類

監(jiān)管主體的監(jiān)督檢查行為,及時落實各項檢查任務,定時傳

送反饋結果,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與追蹤;通過信息化平臺,將存

在安全隱患的電站作為監(jiān)管重點,在平臺中實現(xiàn)持續(xù)跟蹤,

落實隱患整改,對隱患實行閉環(huán)管理,實現(xiàn)安全監(jiān)管全覆蓋;

形成線上全面監(jiān)管、線下重點監(jiān)管的新格局,三是實現(xiàn)安全

生產(chǎn)標準化動態(tài)監(jiān)管。加強農(nóng)村水電安全生產(chǎn)標準化建設工

作,充分利用信息化平臺,實現(xiàn)全省農(nóng)村水電安全生產(chǎn)標準

化建設動態(tài)跟蹤管理。

(3)江西

江西省境內水系發(fā)達,除了贛、撫、信、饒、修五大河

流以外還有其它眾多小型河流,儲存著巨大水能資源。2018

年國家審計署關于江西省長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護情況審

計報告中指出,截止2017年底江西省農(nóng)村水電站中,有2028

座無生態(tài)流量泄放設施,已建設生態(tài)流量泄放設施的1927座

農(nóng)村水電站,均未實現(xiàn)流量在線監(jiān)測。通過進一步調研可以

發(fā)現(xiàn)江西省小水電站主要呈現(xiàn)3個主要特點:一是分布面廣,

全省11個設區(qū)市都有電站,分布比較集中,水電站最多的三

個市(贛州、宜春、吉安)電站總數(shù)為2523座,占比61.2%;

二是單個電站裝機容量較小,全省裝機1000kW以下電站數(shù)

量為3424座,占比83.1%;三是引水式電站多,全省共有

3251座引水式電站,占比78.8%。

在過去的幾十年,小水電為江西廣大農(nóng)村能源結構優(yōu)化,

推動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻。但不可否認的是,過去

為了盡可能多的利用水能資源,尋求地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展和發(fā)電

效益的最大化,江西省大量小水電站在設計之初也并未考慮

泄放生態(tài)流量的問題,也未建設相應的生態(tài)流量泄放設施。

這樣就導致下游廠壩間出現(xiàn)減脫水段,對下游生態(tài)環(huán)境和居

民用水產(chǎn)生影響。同時,主管部門監(jiān)管難度大的問題仍然在

江西存在,由于4000多座水電站廣泛分布在省域的97個縣

(市、區(qū)),在未實現(xiàn)生態(tài)流量在線監(jiān)測的條件下,想要監(jiān)管

所有水電站按規(guī)定泄放生態(tài)流量難度非常大,并且對于檢查

中發(fā)現(xiàn)的未泄放生態(tài)流量的水電站無有效的懲治手段和相

應的處罰依據(jù),這就造成水電站主管部門在實施水電站日常

監(jiān)管過程中處于有責任義務而無相應處置權利的尷尬境地,

不能對違規(guī)水電站產(chǎn)生相應的監(jiān)督震懾作用。

(4)浙江

浙江省的小水電建設一直以來在全國范圍內具有先進

工作經(jīng)驗。盡管如此,浙江省小水電同樣存在著小水電建設

較早,數(shù)量較多,受當時技術、資金限制的問題,許多小水

電特別是2003年以前建成發(fā)電的水電站由于設計建設不合

理,導致河道流量減少,甚至斷流的現(xiàn)象。面對這樣的情況,

浙江省在2020年對小水電站進行整改,高質量完成了四部

委牽頭的長江經(jīng)濟帶小水電站整改工作。并以此為契機,為

鞏固改造成果,提高小水電運行效率,規(guī)范小水電運行管理。

浙江省水利廳首次將“通過智慧水電建設,試行農(nóng)村水電站

集約化運營機制”列入工作計劃中。

早在2012年,樂清市水利電力總站和武義縣小水電發(fā)

展有限責任公司圍繞開展農(nóng)村水電站安全生產(chǎn)標準化建設,

通過收購、技術改造等手段,分別對縣域內7座和11座小

水電站開展集約化管理模式嘗試,由縣城的集中控制室統(tǒng)一

運行調度,實現(xiàn)“無人值班,少人值守”。并為鞏固整改成

果,樂清市人民政府辦公室于2021年2月印發(fā)了《樂清市

小水電綠色發(fā)展長效管理辦法(暫行)》,其中第二十九條細

則中亦強調要鼓勵集約化管理,對同一流域或區(qū)域上水電站

進行集中運行、統(tǒng)一管理,提高小水電站群運行的經(jīng)濟效益。

2020年11月,金華市人民政府辦公室印發(fā)了《關于加

強金華市農(nóng)村水電站綠色可持續(xù)長效管理的實施意見》,全

文多次強調對其市區(qū)范圍內小水電進行綠色化、智能化、集

約化改造。其中“開展生態(tài)流量泄放調度”細則要求推進生

態(tài)調度智能改造,對于生態(tài)調度所涉及的設施設備較多、有

水位控運要求的電站,宜進行生態(tài)調度自動化、智能化改造,

由人工操作轉變?yōu)橛嬎銠C監(jiān)控自動化為主,實現(xiàn)“無人值

守”?!凹訌娺\行監(jiān)督管理”細則強調規(guī)范水電站運行管理,

推動電站提升改造,以消除安全隱患和提高水能資源利用效

率為目標,引導水電站加快設備設施改造步伐,實現(xiàn)提質增

效。鼓勵水電站進行集約化、物業(yè)化、智慧化等管理模式創(chuàng)

新,逐步實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、智慧化、集約化管理,為實

現(xiàn)集中控制、聯(lián)合調度、“無人值班,少人值守”奠定基礎。

相關規(guī)范的資料主要包括國家能源局印發(fā)《關于促進智

能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見》、《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)

劃》、《水利部關于做好河湖生態(tài)流量確定和保障工作的指導

意見(水資管(2020)67號)》《廣西壯族自治區(qū)人民政府辦

公廳關于印發(fā)廣西能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃的通知(桂政辦

發(fā)(2022)59號)》、《智能水電廠技術導則》GB/T40222-2021.

《智能水電廠技術導則》DL/T1547-2016.《智能水電廠智

能測控裝置技術規(guī)》GB/T39627-2020o

(三)研討確定標準主體內容

標準編制工作紐在對收集的資料進行整理研究之后,標

準編制工作組召開了標準編制會議,對標準的整體框架結構

進行了研究,并對標準的關鍵性內容進行了初步探討。經(jīng)過

研究,標準的主體內容確定為范圍、規(guī)范性引用文件、術語

和定義、縮略語、總則、系統(tǒng)功能、網(wǎng)絡結構、設備配置、

數(shù)據(jù)采集與信息傳輸、數(shù)據(jù)存儲、安全防護等技術要求。

(四)調研、形成征求意見稿

為確保本標準的編寫工作有序開展,標準編制組在前

期大量的研究工作的基礎上,于2023年上旬完成了《中小

型水電站智能化改造技術規(guī)范》的編制大綱和工作大綱,

于2023年12月進行內部征求意見,共收集到6條意見和

建議,完善標準,形成征求意見稿。

四、標準制定原則

本標準的編制遵循國家、行業(yè)和廣西壯族自治區(qū)現(xiàn)行有

關標準的規(guī)定。標準編制組充分調研了國內外及廣西地區(qū)目

前水電站改造實際案例、數(shù)據(jù)資料及研究成果,研究和分析

了國內外及廣西地區(qū)水電站改造標準建設的現(xiàn)狀,以及國內

外水電站智能化改造發(fā)展趨勢。經(jīng)過標準編制組成員討論,

確定標準編制遵循以下基本原則:

L科學性原則

本標準分析了中小型水電站改造現(xiàn)狀和特點,結合國內

及廣西地區(qū)水電站現(xiàn)狀,在此基礎上對已發(fā)布的相關標準、

規(guī)范、規(guī)程進行整埋、歸納和分類,建立了科學、實用、合

理的廣西地區(qū)中小型水電站改造技術標準。

2.承接性原則

本標準術語、符號、條文盡量與相應國家、國際、行業(yè)

和地方標準的規(guī)定內容相一致,條文未出現(xiàn)自相矛盾的地方。

標準技術內容與國家、國際、行業(yè)和地方標準兼容,未出現(xiàn)

沖突,保證了一致性。標準技術內容中引用其他標準時,已

明確指出所引用標準的內容或名稱,增強了標準的可讀性和

可操作性。

3.可操作性原則

本標準的起草充分調研了國內外、廣西壯族自治區(qū)地區(qū)

中小型水電站改造現(xiàn)狀,征求了研究院、企業(yè)等領域的專家

意見。編寫組在此基礎上進過反復討論和修改,編制此標準。

標準內容針對性強,可操作性高,易于推廣。

五、標準的主要內容及依來源

廣西地方標準《中小型水電站智能化改造技術規(guī)范》本

技術文件規(guī)定了中小型智能水電廠系統(tǒng)的體系架構、系統(tǒng)功

能、網(wǎng)絡結構、設備配置、數(shù)據(jù)采集與信息傳輸、數(shù)據(jù)存儲、

安全防護等技術要求。適用于總裝機容量300MW及以下,單

臺機組容量1MW及以上,llOkV及以下電壓等級,新建和改

造水電廠的設計、系統(tǒng)組網(wǎng)及設備配置等。

主要技術內容

1.系統(tǒng)結構

(1)系統(tǒng)應符合電力二次系統(tǒng)安全防護要求,采用分層

分區(qū)架構,應實現(xiàn)安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認

證。

(2)遵循DL/T860,實現(xiàn)全站信息統(tǒng)一建模;建立中

小水電廠全景數(shù)據(jù),滿足基礎數(shù)據(jù)的完整性、準確性和一致

性的要求;實現(xiàn)信息統(tǒng)一存儲,提供統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)訪問服

務。

(3)時間同步系統(tǒng)全廠統(tǒng)一,同步對時信號取自同一信

號源,滿足智能電子裝置(IED)及智能設備的對時要求。

2.監(jiān)控系統(tǒng)功能

(1)監(jiān)控系統(tǒng)應采用面向服務的一體化平臺軟件,實現(xiàn)

全站信息的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一展示的功能。

(2)監(jiān)控系統(tǒng)應優(yōu)先支持國產(chǎn)操作系統(tǒng)。

(3)監(jiān)控系統(tǒng)應具備運行監(jiān)視(SCADA、操作與控制(設

備控制、AGC/AVC功能等)、信息綜合分析與智能告警、運行

管理、智能應用功能。

(4)監(jiān)控系統(tǒng)宜配置經(jīng)濟運行、水情自動測報、主設備

狀態(tài)監(jiān)測及檢修決策、安全防護管理等智能應用的分析、決

策、管理功能。

(5)對于新建水電站,所有設備均須符合IEC61850或

IEC608705104o

(6)對于改造水電站,廠站端到集控中心的項目、監(jiān)控

保護設備全套改造的項目,設備均須符合IEC61850o

3.設備裝置及配置

智能設備、智能電子裝置(IED)應遵守水電公共信息模

型HCIM

4.水情自動測報

(1)應實現(xiàn)水雨情數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲、分

析及相關維護管理功能。

(2)宜具備中長期水文預報、洪水預報、發(fā)電計劃、風

險分析等功能。

(3)

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